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Die Erfindung betrifft ein Kondensatormodul sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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Bislang werden Kondensatormodule gefertigt, indem ein oder mehrere Kondensatorelemente, Stromschienen und Isolierfolien in ein Gehäuse mit einer geöffneten Seite montiert werden, das Gehäuse mit einer bestimmten Menge Vergussmaterial aufgefüllt und das Gehäuse anschließend mit der späteren Grundplatte verschlossen wird. Sämtliche elektrischen Anschlüsse werden dabei durch die offene Seite des Gehäuses geführt.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei diesem Produktionsprozess die Füllhöhe des Vergussmaterials prozesstechnisch nicht zufriedenstellend kontrolliert werden kann. Zur Abschirmung der Kondensatorelemente gegen äußere Einflüsse (Luftfeuchtigkeit etc.) sowie zur wirksamen elektrischen Isolierung sind Mindestüberdeckungshöhen einzuhalten. Durch Maßtoleranzen der einzelnen Bauteile des Kondensatormoduls wird jedoch unterschiedlich viel Vergussmaterial verdrängt, so dass das Risiko besteht, dass das Kondensatormodul nicht ausreichend von Vergussmaterial überdeckt wird. Sicherheitshalber eingefülltes überschüssiges Vergussmaterial muss dagegen in Überlaufbereichen aufgefangen werden, wodurch innerhalb des Kondensatormoduls jedoch mehr Bauraum benötigt wird.
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Weiterhin ist an aus dem Stand der Technik bekannten Kondensatormodulen nachteilig, dass die Durchführung durch die geöffnete Gehäuseseite zu einem erhöhten Materialbedarf für die elektrischen Anschlüsse führt. Darüber hinaus wird dadurch, und durch die erforderliche Einteiligkeit des Gehäuses, die Gestaltungsfreiheit bei der Gehäusekonstruktion eingeschränkt. So können bestimmte Gehäusegeometrien nur mittels komplexer und teurer Werkzeugkonstruktionen hergestellt werden.
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Des Weiteren sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften der bekannten Kondensatormodule nicht zufrieden stellend. So ist beispielsweise die bei der Herstellung zuletzt montierte Grundplatte regelmäßig nicht ausreichend mit dem Gehäuse verbunden. Außerdem hat sich gezeigt, dass bei der Herstellung von Kondensatormodulen gemäß dem Stand der Technik Vergussmaterial in die Zwischenlagen der Stromschienen und Kondensatorelemente dringen kann, wodurch das thermische Verhalten negativ beeinflusst wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kondensatormodul und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen, dass die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kondensatormodul mit verbesserten mechanischen und thermischen Eigenschaften und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen.
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In einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kondensatormodul, umfassend ein Gehäuse, mindestens ein in dem Gehäuse angeordnetes Kondensatorelement und aus dem Gehäuse herausführende mit dem mindestens einen Kondensatorelement elektrisch verbundene Stromschienen, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung und ein separates die erste Öffnung des ersten Gehäuseteils verschließendes zweites Gehäuseteil aufweist, wobei der zweite Gehäuseteil aus einer Grundplatte besteht oder eine Grundplatte umfasst, und wobei in dem Gehäuse zwischen der Grundplatte und der zweiten Öffnung eine das mindestens eine Kondensatorelement einschließende Vergussmasse angeordnet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul wird an Stelle eines nur einseitig offenen durch eine Grundplatte verschließbaren Gehäuseteils ein zweiseitig offenes Gehäuseteil verwendet, dessen eine Öffnung durch ein separates zweites Gehäuseteil, das eine Grundplatte sein oder umfassen kann, verschließbar ist, während die zweite Öffnung während des Vergussvorgangs offen bleibt. Dadurch wird nicht nur eine bessere prozesstechnische Kontrolle des Vergussvorgangs, sondern auch eine verbesserte thermische Anbindung von Kondensatorelementen an das Gehäuse ermöglicht. Das Gehäuse des Kondensatormoduls kann so weit mit Vergussmaterial aufgefüllt werden, dass eine sichere Überdeckung der Kondensatorelemente erfolgt. Das Einfüllen überschüssigen Vergussmaterials aus Sicherheitsgründen ist nicht erforderlich, und auch auf gesonderte Überlaufbereiche kann verzichtet werden. Darüber hinaus bietet das erfindungsgemäße Kondensatormodul verbesserte mechanische Eigenschaften. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Kondensatormodul während des Herstellungsprozesses im Vergleich zu bisherigen Modulen stärker verpresst werden, ohne dass es dadurch zu nachteiligen Wirkungen wie beispielsweise zum Eindringen von Vergussmaterial in die Zwischenräume zwischen Stromschienen oder Kondensatorelementen kommt. Die zweite Öffnung kann offen bleiben oder mit Vergussmaterial oder gegebenenfalls einer weiteren separaten Platte verschlossen werden. Das Kondensatormodul kann eine beliebige geeignete Form haben. Bevorzugt ist eine im Wesentlichen quaderförmige Form.
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Unter einem „Vergussmaterial“ wird hier ein zunächst fließfähiges, unter geeigneten Bedingungen jedoch aushärtendes Material verstanden. Solche Materialien sind dem Fachmann gut bekannt und umfassen beispielsweise durch eine chemische Vernetzungsreaktion irreversibel härtende gut wärmeleitende elektrisch isolierende Kunstharze, z.B. Epoxid- oder Polyurethanharze. Die Aushärtung kann beispielsweise durch Erwärmen oder UV-Bestrahlung initiiert oder beschleunigt werden.
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Die Formulierung, wonach „zwischen der Grundplatte und der zweiten Öffnung eine das mindestens eine Kondensatorelement einschließende Vergussmasse angeordnet ist“, bedeutet dass die zweite Öffnung bei Orientierung der Grundplatte zum Erdboden in Bezug auf die Schwerkraftrichtung oberhalb der Grundplatte und oberhalb des mindestens einen Kondensatorelements liegt.
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Das Kondensatorelement oder die Kondensatorelemente sind von dem Vergussmaterial eingeschlossen. „Eingeschlossen“ bedeutet, dass das Vergussmaterial die frei liegenden Oberflächen des Kondensatorelements oder der Kondensatorelemente vollständig bedeckt. Besonders bevorzug sind Kondensatorelement(e), in dem Gehäuse liegende Teile der Stromschienen und etwaige Isoliermaterialien in dem Gehäuse von dem Vergussmaterial eingeschlossen und über das Vergussmaterial nach dessen Aushärtung fest mit der Grundplatte verbunden.
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Unter einem „separaten Gehäuseteil“wird hier ein gesondertes Bauteil verstanden, d.h. ein Bauteil, das mit dem oder den weiteren Gehäuseteilen nicht einstückig ausgebildet ist.
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Unter einer „Grundplatte“ wird hier ein im Wesentlichen plattenförmiges, d.h. flächiges Element verstanden. Bei der Grundplatte kann es sich beispielsweise um eine mit Kunststoff umspritzte oder eine komplett aus Kunststoff gefertigte Platte handeln.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul kann das zweite Gehäuseteil eine Grundplatte sein, oder diese umfassen. Für den letzteren Fall bedeutet dies, dass die Grundplatte zwar ein integraler Bestandteil des zweiten Gehäuseteils ist, jedoch nach dem Zusammenbau von erstem und zweitem Gehäuseteil nicht in unmittelbarem Kontakt zum ersten Gehäuseteil steht. Beispielsweise kann der zweite Gehäuseteil im Wesentlichen wannen- oder becherförmig ausgestaltet sein, wobei die Grundplatte den Boden bildet. In diesem Falle wird das zweite Gehäuseteil über dessen einstückig mit der Grundplatte verbundenen Wandungen mit dem ersten Gehäuseteil so verbunden, dass die erste Öffnung verschlossen wird. Das zweite Gehäuseteil kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann an eine z.B. aus Metall gefertigte Grundplatte eine über die Grundplatte vorstehende umlaufende Kunststoffwandung angeformt sein, so dass ein im wesentlichen wannen- oder becherförmiges zweites Gehäuseteil gebildet ist. Es versteht sich von selbst, dass das zweite Gehäuseteil so ausgestaltet ist, dass es mit dem ersten Gehäuseteil so verbunden werden kann, dass die erste Öffnung danach verschlossen ist.
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Das zweite Gehäuseteil kann mit dem(den) Kondensatorelement(en), Stromschienen und etwaigen Isoliermaterialien eine gemeinsame, gegebenenfalls auch vorgefertigte, bauliche Einheit bilden.
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Es versteht sich, dass das erste Gehäuseteil so ausgestaltet ist, dass nach Verbindung mit dem zweiten Gehäuseteil ein Einfüllen des Vergussmaterials durch die zweite Öffnung auf möglichst einfache Weise erfolgen kann.
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Erstes und zweites Gehäuseteil können mit geeigneten mechanischen oder anderen Mitteln, beispielsweise durch Verschrauben, Verrasten, Verkleben etc., fest miteinander verbunden sein. Es ist beispielsweise auch möglich, dass beide Gehäuseteile allein durch das Vergussmaterial miteinander verbunden sind.
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Die zweite Öffnung des ersten Gehäuseteils liegt der Grundplatte vorzugsweise direkt gegenüber. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Ebene der zweiten Öffnung vorzugsweise parallel zur Ebene der Grundplatte verläuft und senkrecht über der Ebene der Grundplatte liegt. Grundplatte, erste und zweite Öffnung sind nach der Verbindung der beiden Gehäuseteile vorzugseise entlang einer gemeinsamen, senkrecht auf der Grundplatte und den Öffnungsebenen stehenden Mittelachse oder Mittelebene angeordnet. Entsprechend liegen die beiden Öffnungen des ersten Gehäuseteils einander vorzugsweise an zwei Enden des zweiten Gehäuseteils gegenüber. Bei einem beispielsweise allgemein quaderförmigen ersten Gehäuseteil können gegenüberliegende Flächen offen sein oder gegenüberliegende, d.h. entlang einer gemeinsamen Mittelachse, liegende Öffnungen aufweisen. Auf diese Weise bildet der erste Gehäuseteil einen zweiseitig offenen Rahmen. Dadurch ist ein besonders einfaches Gehäusedesign möglich. Darüber hinaus wird die Durchführung und Kontrolle des Vergussvorgangs erleichtert.
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Die Stromschienen können bei dem erfindungsgemäßen Kondensatormodul durch die erste oder gegebenenfalls auch die zweite Gehäuseöffnung, oder auch durch eine oder mehrere separate Öffnungen im Gehäuse nach außen geführt sein. Letzteres ist insbesondere für den Fall bevorzugt, dass der zweite Gehäuseteil mit der Grundplatte identisch ist. Dadurch wird nicht nur eine Materialeinsparung ermöglicht, sondern auch die Flexibilität beim Gehäusedesign erhöht. Die zusätzliche(n) Gehäuseöffnunge(n) kann (können) gegebenenfalls mit geeignetem Dichtmaterial verschlossen werden.
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Bevorzugt sind die in dem Gehäuse angeordneten Stromschienen zwischen der Grundplatte und dem mindestens einen Kondensatorelement angeordnet. Auf diese Weise sind die Stromschienen näher zur Grundplatte und nicht zur zweiten Öffnung hin angeordnet. Die zwischen Grundplatte und Kondensatorelement(en) verlaufenden Stromschienen sind vorzugsweise mit entsprechenden Isolationsmaterialien, beispielsweise Isolierfolien, voneinander und von der Grundplatte, die gegebenenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen kann, isoliert. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die Stromschienen bevorzugt seitlich durch eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen aus dem Gehäuse herausgeführt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensatormoduls ist in dem Gehäuse ein Spannelement angeordnet, das das mindestens eine Kondensatorelement in Richtung der Grundplatte presst. Entsprechend werden unter dem Kondensatorelement verlaufende Stromschienen und Isoliermaterialien ebenfalls gegen die Grundplatte gepresst. Das Spannelement kann in dem Gehäuse verbleiben und gegebenenfalls mit vergossen werden. Das Spannelement ist vorzugsweise federnd ausgebildet. Beispielsweise kann es sich um einen Steg handeln, der im Bereich der zweiten Öffnung an den Seitenwänden des ersten Gehäuseteils fixiert ist und mit einem federnden Vorsprung das mindestens eine Kondensatorelement in Richtung der Grundplatte presst.
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Erstes und zweites Gehäuseteil können ihrerseits jeweils einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein, und die Gehäuseteilkomponenten können aus demselben oder unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Durch mehrteilige Ausbildung der Gehäuseteile sind beispielsweise Gehäusegeometrien möglich, deren Herstellung bisher nicht oder nur mit großem Aufwand möglich war. Die Verbindung der Gehäuseteilkomponenten untereinander kann durch geeignete dem Fachmann bekannte Mittel realisiert werden. In Frage kommen beispielsweise rein mechanische Lösungen mittels Form- und/oder Kraftschluss, beispielsweise Verschrauben, Verrasten und dergleichen, oder auch andere Verbindungstechniken wie Kleben. Bei geeignetem Design der Gehäuseteilkomponenten können diese auch allein durch das ausgehärtete Vergussmaterial zusammengehalten werden. In Abhängigkeit von dem verwendeten Vergussmaterial kann es erforderlich sein, geeignete Dichtmaterialien zur Abdichtung der Gehäuseteilkomponenten gegeneinander einzusetzen. Diese Dichtmaterialien können beispielsweise aus vorgefertigten Teilen bestehen oder im Spritzverfahren aufgebracht werden. Wird das Gehäuse bei der Fertigung vor dem Einfüllen der Vergussmasse vorgeheizt, kann dies dazu genutzt werden, um flüssige Dichtstoffe schneller auszuhärten, was einen positiven Einfluss auf die Prozesszeit hat. Welche Lösung zur Sicherstellung der Dichtheit des Gehäuses geeignet ist, kann der Fachmann anhand der Gehäusekonstruktion und den Eigenschaften des verwendeten Vergussmaterials ermitteln.
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Für den Fall, dass mehrere Kondensatorelemente in dem Gehäuse angeordnet sind, was bevorzugt ist, sind diese in einer dem Fachmann bekannten Weise untereinander und/oder mit den Stromschienen elektrisch verbunden. Die Kondensatorelemente können in beliebiger geeigneter Weise orientiert sein.
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Die Grundplatte kann ganz oder teilweise aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall wie Aluminium, gefertigt sein. Für den Fall, dass eine elektrische Isolierung zu Komponenten in dem Gehäuse erforderlich ist, kann es bevorzugt sein, wenn die Teile der Grundplatte, die Kontakt zu elektrisch leitenden Komponenten in dem Gehäuse haben oder haben können, aus elektrisch isolierendem Material gefertigt sind. Hierzu kann die Grundplatte beispielsweise mit einem Isolator aus einem elektrisch nicht leitenden Material versehen sein. Ein derartiger Isolator kann beispielsweise mittels Spritzgusstechnik an die Grundplatte angefügt sein oder als separates Teil in entsprechenden Ausnehmungen oder dergleichen an der Grundplatte fixiert werden.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kondensatormoduls nach dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in einem Gehäuse, das ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung und ein separates die erste Öffnung des ersten Gehäuseteils verschließendes zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das zweite Gehäuseteil aus einer Grundplatte besteht oder eine Grundplatte umfasst, zunächst mindestens ein Kondensatorelement sowie damit elektrisch verbundene Stromschienen angeordnet. Vorzugsweise werden auch erforderliche Isoliermaterialien, z.B. Isolierfolien, in dem Gehäuse angeordnet. Alternativ können das mindestens eine Kondensatorelement und damit elektrisch verbundene Stromschienen, ggfs. einschließlich etwaiger Isoliermaterialien, in oder auf dem zweiten Gehäuseteil vormontiert werden, und das zweite Gehäuseteil mit den vormontierten Komponenten wird mit dem ersten Gehäuseteil unter Verschluss der ersten Öffnung des ersten Gehäuseteils zu einem Gehäuse verbunden. Anschließend wird ein Vergussmaterial durch die zweite Öffnung in das Gehäuse gegossen, so dass das mindestens eine Kondensatorelement von dem Vergussmaterial eingeschlossen wird, und das Vergussmaterial wird ausgehärtet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zweite Öffnung, die hierzu in dem Gehäuse in geeigneter Weise, beispielsweise im Wesentlichen gegenüber der Grundplatte liegend, angeordnet ist, vorzugsweise in Bezug auf die Schwerkraftrichtung oberhalb der Grundplatte und oberhalb des mindestens einen Kondensatormoduls angeordnet, um ein einfaches Verfüllen des Gehäuses mit dem Vergussmaterial zu ermöglichen und um eine ausreichende Überdeckung des mindestens einen Kondensatormoduls mit Vergussmaterial zu erleichtern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das mindestens eine Kondensatorelement und vorzugsweise auch die Stromschienen während des Gießens und bis zum Aushärten des Vergussmaterials gegen die Grundplatte gepresst. Dieses Verpressen kann mittels eines in dem ersten Gehäuseteil angeordneten vorzugsweise federnden Spannelements und/oder mittels einer Haltevorrichtung erfolgen, in die das Gehäuse eingespannt ist. Denkbar ist aber auch, auf die Verpressung zu verzichten, wenn es das Gehäusedesign und/oder der geforderte Einsatz zulassen.
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Zur Verbesserung des thermischen Verhaltens des Kondensatormoduls können thermisch gut leitende, elektrisch isolierende Materialien statt der bislang verwendeten speziellen Isolierfolien eingesetzt werden. Diese Materialien, können Folien oder folienähnlich, ggf. selbstklebend, oder pastös sein. Durch die erfindungsgemäß mögliche Pressung des inneren Aufbaus des Kondensatormoduls wird das übermäßige Einfließen von Vergussmasse in diese Bereiche verhindert und der thermische Übergang somit nicht negativ durch Vergussmasse beeinflusst. Das ermöglicht den Einsatz beliebiger, auch flüssiger bzw. pastöser, Isoliermaterialien, die bislang nicht verwendet werden konnten. Der eingesetzte Druck bzw. die eingesetzten Kräfte müssen lediglich auf die verwendeten Materialien abgestimmt werden. Selbstklebende Materialien haben Vorteile in der Fertigung. Der für solche Materialien häufig benötigte kontinuierliche Anpressdruck kann durch die erfindungsgemäße Modulkonstruktion bzw. das erfindungsgemäße Verfahren bereit gestellt werden.
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Besonders bevorzugt wird das Gehäuse zumindest während des Gießens und vorzugsweise auch während des Aushärtens der Vergussmasse beheizt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen lediglich zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Schnittansicht eines Kondensatormodul gemäß dem Stand der Technik.
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2 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensatormoduls vor dem Verguss.
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3 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensatormoduls vor dem Verguss.
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4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Grundplatte mit Isolator.
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5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensatormoduls vor dem Verguss.
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6 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensatormoduls vor dem Verguss.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Kondensatormoduls 1 gemäß dem Stand der Technik unmittelbar, nachdem Vergussmaterial 16 eingefüllt wurde. Das Gehäuse 2 des bekannten Kondensatormoduls 1 umfasst ein im Querschnitt im Wesentlichen u-förmiges wannen- oder becherartiges erstes Gehäuseteil 2a, dessen hier nach oben weisendes offenes Ende 11 mit einem zweiten Gehäuseteil 2b, einer Grundplatte 8, verschlossen ist. Das dem offenen Ende 11 des Gehäuseteils 2a gegenüberliegende Ende 12 ist geschlossen. Kondensatorelemente 3 sind in dem Gehäuse 2 angeordnet, die mittels durch das offene Ende 11 aus dem Gehäuse 2 herausgeführter Stromschienen 4, 5 an eine externe Spannungsversorgung oder einen Verbraucher angeschlossen werden können. Zwischen der Grundplatte 8 und den Kondensatorelementen 3 sowie den dazwischen verlaufenden Stromschienen 4, 5 ist Isoliermaterial 13, z.B. in Form von Folien, vorgesehen. Vergussmaterial 16 schließt die Kondensatorelemente 3, die innerhalb des Gehäuses 2 verlaufenden Teile der Stromschienen 4, 5, sofern sie frei zugänglich und nicht durch Isoliermaterial 13 abgeschirmt sind, sowie gegebenenfalls frei zugängliches Isoliermaterial 13 und frei zugängliche Bereiche der Grundplatte 8 ein. Die Kondensatorelemente 3 werden als vormontierte Baugruppe mit den angebundenen Stromschienen 4, 5 in das wannen- oder becherförmige erste Gehäuseteil 2a eingelegt, anschließend wird das Modul 1 mit einer vorbestimmten Menge Vergussmaterial 16 gefüllt und die Grundplatte 8 eingesetzt.
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2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Kondensatormoduls 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, bevor Vergussmaterial 16 in den zu verfüllenden Raum 9 eingefüllt wird. Das zweite Gehäuseteil 2b ist hier als einteilige Grundplatte 8 ausgebildet. Auf der Grundplatte 8 sind Isolationsmaterialien 13 sowie Stromschienen 4, 5 mit angeschlossenen Kondensatorelementen 3 angeordnet. Kondensatorelemente 3, Stromschienen 4, 5 und Isolationsmaterialien 13 können entweder separat oder zusammen als bereits vorgefertigte Teilbaugruppe auf der Grundplatte 8 montiert werden, wobei die Ausrichtung der Kondensatorelemente jeweils beliebig ist. Das hier mit der Grundplatte 8 identische zweite Gehäuseteil 2b sowie das erste Gehäuseteil 2a sind konstruktiv so ausgelegt, dass sie mechanisch miteinander verbunden werden. Das erste Gehäuseteil 2a ist als zweiseitig offener Rahmen ausgestaltet und weist zwei an gegenüberliegenden Enden 11, 12 liegende Öffnungen 6, 7 auf, wobei die erste Öffnung 6 durch das zweite Gehäuseteil 2b, d.h. die Grundplatte 8 verschlossen und abgedichtet wird. Die zweite Öffnung 7 liegt der Grundplatte 8 gegebenüber und liegt bei Orientierung der Grundplatte 8 zum Erdboden hin entgegen der Schwerkraftrichtung in einer Ebene oberhalb der Kondensatorelemente 3. Weitere Öffnungen für die Stromschienen 4, 5 sind mittels geeigneten Dichtstoffs gegen das Auslaufen von Vergussmaterial 16 abgedichtet. Das erste Gehäuseteil 2a ist so konstruiert, dass es den inneren Aufbau aus Isolationsmaterial 13, Stromschienen 4, 5 und Kondensatorelementen 3 auf die Grundplatte 8 presst. Das geschieht hier durch ein stegartig ausgebildetes federndes Spannelement 10, das ist im Bereich der zweiten Öffnung 7 an dem ersten Gehäuseteil 2a fixiert ist. Das Spannelement 10 kann ein integraler Bestandteil des ersten Gehäuseteils 2a oder als gesondertes und in das erste Gehäuseteil 2a einsetzbares Teil ausgeführt sein.Während des Fertigungsprozesses wird das Gehäuse 2 des Kondensatormoduls 1 durch die zweite Öffnung 7 bis zur vollständigen Überdeckung der Kondensatorelemente 3 mit Vergussmaterial 16 aufgefüllt. Dieser Prozess ist durch die erfindungsgemäß vorgesehene offene Bauweise des Kondensatormoduls 1 gut kontrollierbar und bedarf keiner gesonderten Überlaufbereiche oder Sicherheitsmengen für den Vergussprozess.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensatormoduls 1 zeigt 3. Hier ist nur eine Hälfte eines Kondensatormoduls 1 in einer Schnittansicht dargestellt. In dieser Ausführungsform weisen das als Grundplatte 8 ausgebildete zweite Gehäuseteil 2b und das erste Gehäuseteil 2a, anders als das in 2 dargestellte Kondensatormodul 1, keine konstruktiven Mittel zur mechanischen Verbindung miteinander auf. Das Kondensatormodul 1 wird während des Herstellungsvorganges in eine hier nicht dargestellte externe Haltevorrichtung eingespannt, welche den für die Verpressung nötigen Druck zwischen dem zweitem Gehäuseteil 2b, hier also der Grundplatte 8 und dem erstem Gehäuseteil 2a sowie auch zwischen Kondensatorelementen 3, Stromschienen 4, 5 und Isoliermaterialien 13 erzeugt. Bei dieser Variante kann somit auf die Spanneinrichtung 10 verzichtet werden. Das Gehäuse 2 verbleibt während des Produktionsprozesses in der Haltevorrichtung. Nach dem Einfüllen des Vergussmaterials 16 und dessen Aushärtung ist der innere Modulaufbau jedoch in sich stabil und das Kondensatormodul 1 kann aus der Haltevorrichtung entnommen werden.
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Wenn die Grundplatte 8 des Kondensatormoduls 1 aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt wird und dieses zur Einhaltung der Luft- und Kriechstrecken gegen die Stromschienen 4, 5 und andere elektrische Leiter isoliert werden muss, kann die Grundplatte 8 mit einem Isolator 14 versehen werden, wie beispielhaft in 4 gezeigt. Dieser Isolator 14 dient zum Erreichung der nötigen Luft- und Kriechstrecken und besteht aus nicht-leitendem Material. Prozesstechnisch kann dieser Isolator 14 mittels Spritzgusstechniken an die Grundplatte 8 angeformt werden oder als separates Teil eingelegt und abgedichtet werden (s. 4).
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Wie in 5 dargestellt, können auch die Gehäuseteile 2a, 2b selbst mehrteilig sein. Nahtstellen 15 zwischen Gehäuseteilkomponenten (hier mit Bezugsziffern nach dem Muster 2a n oder 2b n gekennzeichnet, wobei der Index n = eine Ganzzahl ist, z.B. 2a 1, 2a 2, 2a 3, 2a 4, 2a 5, 2a 6, 2b 1, 2b 2, 2b 3, 2b 4 etc.) werden, sofern nicht anders konstruktiv oder fertigungstechnisch z.B. mittels Spritzgusstechnik gelöst, mittels geeigneten Dichtstoffs abgedichtet. Durch Mehrteiligkeit der Gehäuseteile 2a, 2b ergeben sich kostengünstige Möglichkeiten zur Ausgestaltung komplexer Gehäusegeometrien, welche auch zu einer Verbesserung des mechanischen Verbundes zwischen dem ersten Gehäuseteil 2a, dem zweiten Gehäuseteil 2b, insbesondere der Grundplatte 8, und dem Vergussmaterial 16 genutzt werden können.
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6 zeigt rein schematisch eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses 2, bei dem eine einteilige Grundplatte 8 den Boden eines wannen- bzw. becherförmigen zweiten Gehäuseteils 2b bildet. Die Grundplatte 8 und die Wandung 17 des wannen- oder becherförmigen Gehäuseteils 2b sind einstückig miteinander ausgebildet. Die Grundplatte 8 besteht hier aus Metall, und die aus Kunststoff gefertigten Wandungen 17 sind mittels Spritzgussverfahrens an die Grundplatte 8 angeformt. Stromschienen 4, 5 sind zwischen der ersten Öffnung 6 des ersten Gehäuseteils 2a und dem offenen Ende des zweiten Gehäuseteils 2b hindurchgeführt. In dem Gehäuse befindliche Komponenten wie Kondensatorelemente 3 etc. sind nicht dargestellt.
