DE1808887C - Elektrisches Gerät, bestehend aus einer Leistungsgruppe und einer zugehörigen Steuergruppe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Ge- Schaltungen her bekannt und werden auch in de.r

rät, bestehend aus einer Leistungsgruppe, die zumin- Massenfabrikation gut beherrscht. Im Rahmen der

dest zum Teil in einem Behälter mit isolierender Erfindung wird diese Technik zur Erzielung einer'

Flüssigkeit untergebracht ist, und einer zugehörigen, Abdichtung der Durchführungen herangezogen. Die

aus Schaltungselementen aufgebauten Steuergruppe, 5 hierbei erzielbare Dichtheit reicht auf jeden Fall aus,

die außerhalb des Behälters angeordnet ist, insbeson- um einen mit Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter an

dere gesteuerte Leistungsgleichrichter. seiner Oberseite einwandfrei abzuschließen.

Die Starkstromkomponenten eines solchen Geräts In weiterer Ausgestaltung kann ein Teil der Isoliererwärmen sich im Betrieb in der Regel. Um die Tem- platte zumindest einen Teil der Schaltungselemente peraturen nicht zu stark anwachsen zu lassen, ist es io der Steuergruppe tragen. Damit übernimmt die Isobekannt, sie in einem mit Kühlöl gefüllten und öldicht lierplatte eine zusätzliche Funktion, die es gestattet, geschlossenen Behälter unterzubringen, der außen mit die Steuergruppe unmittelbar auf dem die Leistungs-» Kühlrippen versehen sein kann. Ein erheblicher Teil gruppe enthaltenden Behälter anzuordnen, also einen der Schaltungselemente der Steuergruppe soll dagegen sehr platzsparenden Aufbau und schaltungstechnisch dem Temperatureinfluß der Leistungsgruppe nicht 15 sehr kurze Leitungen zu erzielen, ausgesetzt sein und ist daher außerhalb des Behälters Vorzugsweise ist die Isolierplatte mit einer MetaB-angeordnet. Da die Leistungsgruppe oftmals über eine schirmplatte abgedeckt, insbesondere verklebt, die im erhebliche Zahl von Steuerleitungen mit der Steuer- Bereich der Anschlußdurchbrüche Ausschnitte a«fgruppe verbunden sein muß, benötigt man in der Be- weist. Diese Metallplatte schirmt die Steuergruppe hälterwand eine entsprechende Zahl von öldichten ao von Leistungsgruppe derart ab, daß im Starkstromteil Isolierdurchführungen. Dies erfordert einen erheb- auftretende Impulse keinen schädlichen Einfluß auf liehen konstruktiven Aufwand, der zu dem bereits Schaltungselemente der Steuergruppe nehmen könvorhandenen schaltungstechnischen Aufwand (Ver- nen. Des weiteren kann die Isolierplatte durch die bindung der Schaltungselemente der Leistungsgruppe Schirmplatte derart verstärkt werden, daß sie auch untereinander, Verbindung der Schaltungselemente as relativ schwere Bauelemente, sei es der Steuergruppt der Steuergruppe untereinander, Verbindung der oder der Leistungsgruppe, zu tragen vermag. Schaltungselemente von Leistungsgruppe und Steuer- Insbesondere kann die Metallschirmplatte all^rp gruppe miteinander) hinzutritt. oder in Verbindung mit der Isolierplatte die Lei

Es ist bereits ein Behälter mit einer Leistungsgruppe stungsgruppe tragen.

bekannt, die über wenige Durchführungen in der 30 Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel befin

Oberseite des Behälters mit der Außenseite verbun- den sich die Metallbeläge an der Unterseite der bo

den ist. Die Oberseite trägt dabei eine Isolierplatte, in lierplatte und sind wenigstens zum Teil Bestandteile

welche Metallbuchsen als Durchführungen eingenietet einer gedruckten Schaltung. Auf diese Weise ist die

sind. Eine Steuergruppe ist hierbei nicht vorgesehen. Oberseite der Isolierplatte zur Anbringung von den

Bei einer bekannten Gleichrichteranlage, die einen 35 verschiedensten Bau- und Schaltungselementen frei,

ölgefüllten Behälter zur Aufnahme von Transforma- Die Strompfade der gedruckten Schaltung können

toren hat, sind in der Behälterseitenwand Öffnungen zwar von der Kühlflüssigkeit überspült werden; diese

vorgesehen, die von metallischen Einsatzplatten iso- ist aber isolierend. Auf diese Weise kann die IsoBer-

liert und dicht abgeschlossen sind. Auf den Einsatz- platte eine weitere Funktion übernehmen, durch

platten sind Gleichrichter montiert, deren einer Pol 40 welche der schaltungstechnische Aufwand herab-

mit der Einsatzplatte in leitendem Kontakt steht. gesetzt wird. Der Ausdruck »gedruckte Schaltung«

Des weiteren ist es bei Durchführungen bekannt, ist hierbei sehr allgemein zu verstehen. Sie umfaßt im

einen metallischen Bolzen durch Hartlötung oder einfachsten Fall lediglich Leitungspfade, kann aber

Widerstandsschweißung mit einer metallischen Kappe auch Abschirmungen, Kapazitäten und Induktivitäten

zu verbinden. 45 aufweisen. Für ihre Herstellung eignet sich jegliche

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei bekannte Technik, sei es ein positives Drucken, bei

einem Gerät der eingangs beschriebenen Art den kon- dem das leitfähige Material nur auf die benötigten

struktiven Aufwand und möglichst auch den Schal- Stellen, z. B. im Siebdruckverfahren, aufgebrecht

tungsaufwand herabzusetzen. In weiterer Ausgestal- wird, sei es ein negatives Drucken, bei dem eine ekitung soll es möglich sein, die Steuergruppe auf klein- 50 heitliche Metallfläche an den unerwünschten Stellen

stem Raum mit der Leistungsgruppe zu vereinigen. weggeätzt oder auf andere Weise nichtleitfähig ge-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- macht wird.

löst, daß der Behälter oben durch eine Isolierplatte Wenn Schaltungselemente der Steuergruppe über abgedeckt ist, die mit Anschlußdurchbrüchen ver- die gedruckte Schaltung an der Unterseite der Isolifcrsehen ist, und daß die Isolierplatte im Bereich jeweils 55 platte miteinander verbünden sind, dient die Isolierdes einen Endes der Anschlußdurchbrüche mit einem platte als Schaltungsplatine für die Steuergruppe, < so nach Art der Technik gedruckter Schaltungen auf- daß sich die bekannten, mit der Platinentechnik vergebrachten Metallbelag versehen ist, mit dem ein bundenen Vereinfachungen ergeben. Zwar ist es hierdurch den Anschlußdurchbruch durchgeführtes An- bei notwendig, weitere Isolierdruchführungen in der Schlußelement verlötet ist. 60 Behälterwand, also der Isolierplatte, vorzusehen; dies Bei dieser Anordnung dient eine einzige Isolier- spielt aber sowohl von der Frage der Abdichtung her platte zur Bildung aller oder eines erheblichen Teils als auch fabrikationstechnisch keine Rolle, da diese der isolierten Durchführungen. Der Metallbelag für zusätzlichen Durchführungen in der gleichen Weise die einzelnen Durchbriiche kann in einem Arbeite- wie die übrigen Durchführungen behandelt werden gang aufgebracht sein. Auch die Lötstellen können 65 können.

nach Einführen der Anschlußelemente in der Regel Des weiteren ist es möglich, auch Schaltungs-

in einem Arbeitsgang hergestellt werden. All diese elemente der Leistungsgruppe über die gedruckte

Maßnahmen sind von der Herstellung gedruckter Schaltung an der Unterseite der Isolierplatte mitein-

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ander zu verbinden. Auf diese Weise ergeben sich montiert. Eine Spulenanordnung 21 und ein Konden-

vereinfachte Leitungsführungen im Starkstromteil. sator22 werden mit Hilfe eines Bügels 23 auf der

Der Strompfad der gedruckten Schaltung kann Metallschinnplatte 8 festgehalten; ihre Anschlüsse 24

auch dazu dienen, zwei Durchbrüche miteinander zu und 25 sind mit Anschlußelementen 26, 27 versehen,

verbinden, wobei in den einen Durchbruch ein An- 5 die zur Isolierplatte 7 führen.

Schlußelement von oben und in den anderen Durch- Wie Fig. 2 erkennen läßt, besitzt der Deckel6 an

bruch ein Anschlußelement von unten eingeführt ist. seinem Rand Löcher, die zum Anbringen, des Deckels

Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen am Behälter 1 dienen. Ferner sind öffnungen 28 vor-

einem Schaltungselement der Steuergruppe und einem gesehen, durch welche die Schraubenanker 9 zum

Schaltungselement der Leistungsgruppe hergestellt. io Halten der Leistungsgruppe 2 greifen. In der Metall-

Zwar wird die Zahl der Durchbrüche erhöht — was, schinnplatte 8 sind eine Reihe von Aussparungen

wie erwähnt, keinerlei Nachteil mit sich bringt —, da- vorgesehen, nämlich eine Aussparung 29 im Bereich

für aber die Anschlußtechnik vereinfacht. der Steckleiste 14, eine Aussparung 30 im Bereich

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind je- der Steckleiste 15 und der Anschlußelemente 27, eine

weils mehrere Anschlußelemente reihenförmig zu- 15 Aussparung 31 im Bereich der Steckleiste 13, eine

sammengefaßt und ragen durch einen gemeinsamen Aussparung 32 im Bereich der Klemmleiste 17, eine

Ausschnitt der Metallschirmplatte. Auf diese Weise Aussparung 33 im Bereich der Klemmleiste 18, zwei

ergibt sich eine Metallschirmplatte mit einem Mini- Aussparungen 34 an den Enden des Widerstandes 19,

mum an Ausschnitten. Hierbei können die reihen- eine Aussparung 35 im Bereich der Sicherung 20 und

förmig zusammengefaßten Anschlußelemente Teile ao eine Aussparung 36 im Bereich der Anschluß-

einer Klemmleiste zum Anschluß von Einzeldrähten elemente 26.

sein. Sie können aber auch Teile einer Steckleiste F i g. 3 zeigt die Unterseite der Isolierplatte 7. Man

zum Einstecken von Einheiten der Steuergruppe, erkennt außer den bereits erwähnten öffnungen 28

z. B. einer Platine, sein. öffnungen 37 zum Befestigen der Klemmleiste 18

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in 95 und öffnungen 38 zum Befestigen der Klemmleiste

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels 17. Daneben gibt es zahlreiche Durchbrüche, die je-

näher erläutert. Es zeigt weils von einem Metallbelag umgeben sind. Die

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch das Durchbrüche sind zumeist reihenweise zusammen-

erfmdungsgemäße elektrische Gerät, gefaßt. Die Durchbruchspaare 39 einer Reihe 40 die-

F ig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Ge- 30 nen zur Aufnahme von Anschlußelementen der Steckrät, leiste 14. Die Durchbruchspaare 41 der Reihe 42 die-

F i g. 3 eine schematische Draufsicht von unten auf nen zur Aufnahme von Anschlußelementen der

die Isolierplatte des Deckels, jedoch in seitenverkehr- Steckleiste 15. Die Durchbruchspaare 43 der Reihe

ter Darstellung, und 44 dienen zur Aufnahme der Anschlußelemente der

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Durchführung. 35 Steckleiste 16. Die Einzeldurchbrüche 45 der Reihe

In Fig. 1 ist ein Behälter 1 dargestellt, der eine 46 dienen zur Aufnahme der Anschlußelemente der nur schematisch veranschaulichte Leistungsgruppe 2 Klemmleiste 17. Die Einzeldurchbrüche 47 der Reihe oder wesentliche Teile dieser Leistungsgruppe ent- 48 dienen zur Aufnahme von Anschlußelementen der hält. Der Behälter ist bis zur Höhe 3 mit Kühlöl4 Klemmleiste 18. Die Einzeldurchbrüche 49 nehmen gefüllt und unter Zwischenlage einer Dichtung 5 mit 40 Anschlußelemente des Widerstandes 19, die Durcheinem Deckel 6 verschlossen. Der Deckel besteht aus bruchspaare 50 Anschlußelemente der Sicherung 20 einer Isolierplatte 7 und einer damit verklebten auf. Einzeldurchbrüche 51 dienen zur Aufnahme der Metallschirmplatte 8. An diesem aus zwei Schichten Anschlußelemente 26 der Spulenanordnung 21, Einbestehender Deckel 6 ist die Leistungsgruppe 2 mit zeldurchbrüche 51 zur Aufnahme der Anschluß-Hilfe von Schraubenankern 9 aufgehängt. Die Lage 45 elemente 27 des Kondensators 22.
der Schraubenanker 9 ist der Deutlichkeit halber Wie F i g. 4 im Zusammenhang mit einem Angegenüber der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen schlußdurchbruch 51 zeigt, wird das Anschluß-Lage versetzt. element 26 durch den Durchbruch 51 gesteckt, der

Auf dem Deckel 6 befinden sich eine Steuergruppe von einem Metallbelag 53 umgeben ist. Ein Löt-10 und weitere Schaltungs- und Anschlußelemente. 50 metalltropfen 54 verbindet einerseits das Anschluß-Zur Steuergruppe gehören zwei Platinen 11 und 12, element 26 mit dem Metallbelag 53 und verschließt die auf der einen Seite mit einer gedruckten Schal- andererseits den Durchbruch 51.
tung und auf der anderen Seite mit Schaltungselemen- F i g. 3 zeigt, daß die einzelnen Metallbeläge unterten versehen sind, und eine Platine 13, auf der die einander auch nach Art einer gedruckten Schaltung verstellbaren Schaltungselemente zusammengefaßt 55 verbunden sein können, so daß Leitungspfade 55 entsind, bei der Steuerung eines Motors beispielsweise stehen. Durch diese Leitungspfade werden Schal-Potentiometer für die Kompensation des Schlupfes, tungselemente der Steuergruppe miteinander verbunfür die Einstellung des Startmoments oder für die den; in gleicher Weise können aber auch Elemente Einstellung der Geschwindigkeit. Diese Platinen sind der Leistungsgruppe miteinander verbunden sein. Es in Steckleisten 14,15,16 eingesteckt, die unmittelbar 60 können nicht nur Anschlußelemente von oben, sonauf der Isolierplatte 7 befestigt sind. Zwei ebenfalls dem auch Anschlußelemente 56 von unten in die auf der Isolierplatte 7 befestigte Klemmleisten 17 und Durchbrüche eingeführt und dort verlötet werden. 18 dienen zum Anschluß des mit dem Gerät betrie- Ein Durchbruch kann gegebenenfalls auch gleichbenen Aggregats, z.B. eines Motors, und zum An- zeitig ein von oben und ein von unten eingeführtes schluß von äußeren Elementen, welche Einfluß auf 65 Anschlußelement aufnehmen,
das Steuergeschehen nehmen, z.B. Drehzahlmesser, Bei einer Ausführungsform wurde die Isolier-Spannungsmesser usw. Des weiteren sind auf der platte 7 an der Unterseite vollständig mit einer leiten-Platte 7 ein Widerstand 19 und eine Sicherung 20 den Metallschicht bedampft. Alsdann wurden alle

überflüssigen Teile weggeätzt. Nach Einführen sämtlicher Anschlußelemente in die entsprechenden Durchbrüche wurden alle in einem Arbeitsgang gemeinsam verlötet.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Gerät, bestehend aus einer Leistungsgruppe, die zumindest zum Teil in einem Behälter mit isolierender Flüssigkeit untergebracht ist, und einer zugehörigen, aus Schaltungselementen aufgebauten Steuergruppe, die außerhalb des Behälters angeordnet ist, insbesondere gesteuerte Leistungsgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) oben durch eine Isolierplatte (7) abgedeckt ist, die mit Anschlußdurchbrüchen (39, 41, 43, 45, 47, 49, 50, 51, 52) versehen ist, und daß die Isolierplatte ao (7) im Bereich jeweils des einen Endes der Anschlußdurchbrüche mit einem nach Art der Technik gedruckter Schaltungen aufgebrachten Metallbelag (53) versehen ist, mit dem ein durch den Anschlußdurchbruch durchgeführtes Anschluß- »5 element (26,27) verlötet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Isolierplatte (7) zumindest einen Teil der Schaltungselemente der Steuergruppe trägt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplatte (7) mit einer Metallschirmplatte (8) abgedeckt ist, die im Bereich der Anschlußdurchbrüche (39,41,43,45, 47,49,50,51,52) Ausschnitte (29 bis 36) aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschirmplatte (8) allein oder in Verbindung mit der Isolierplatte (7) die Leistungsgruppe (2) trägt.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeläge (53) sich an der Unterseite der Isolierplatte 7 befinden und wenigstens zum Teil Bestandteile (55) einer gedruckten Schaltung sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente der Steuergruppe (10) über die gedruckte Schaltung an der Unterseite der Isolierplatte (7) miteinander verbunden sind.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente der Leistungsgruppe (2) über die gedruckte Schaltung an der Unterseite der Isolierplatte (7) miteinander verbunden sind.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß. ein Strompfad (55) der gedruckten Schaltung zwei Durchbrüche miteinander verbindet, wobei in den einen Durchbruch ein Anschlußelement von oben und in den anderen Durchbruch ein Anschlußelement von unten eingeführt ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Anschlußelemente reihenförraig zusammengefaßt sind und durch einen gemeinsamen Ausschnitt (29 bis 33) der Metallschirmplatte (8) ragen.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die reihenförmig zusammengefaßten Anschlußelemente Teile einer Klemmleiste (17, 18) zum Anschluß von Einzeldrähten sind.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die reihenförmig zusammengefaßten Anschlußelemente Teile einer Steckleiste (14 bis 16) zum Einstecken von Einheiten der Steuergruppe sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen