DE2348483C3 - Elektrischer Kondensator mit Abschaltsicherung - Google Patents
Elektrischer Kondensator mit AbschaltsicherungInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator mit einer Abschaltsicherung, bei dem der
Kondensatorkörper in ein Gehäuse eingebaut ist, das eine stirnseitige Öffnung aufweist, mit einem elastisch
verformbaren, nach innen gewölbten Gehäusedeckel, an dem ein zentrales starres Isolierstoffteil vorgesehen ist,
an dem nach außen ragende elektrische Anschlüsse und an seiner Innenseite ein Abreißdraht befestigt sind.
Bei in ein Gehäuse eingebauten elektrischen Kondensatoren kann aus verschiedenen Gründen der Druck im
Gehäuse ansteigen, so daß die Gefahr des Zerplatzens besteht.
So ist bei Folienelektrolytkondensatoren ein Kochen des Elektrolyten während des Kurzschlusses die
Ursache hierfür, während es bei flüssigkeitsimprägnierten Becherkondensatoren ein Gasen des Dielektrikums
ist. Dieses Gasen tritt vorzugsweise bei Kondensatoren mit selbstheilenden Eigenschaften auf. Während des
Durchschlagens wird das Dielektrikum, das zwischen den Belägen angeordnet ist, örtlich stark erhitzt und
spaltet hierbei Gase ab.
Bei einem reinen Papierdielektrikuin kann der Druckanstieg technisch bewältigt werden, da die
Gasentwicklung nicht schlagartig einsetzt. Anders sind jedoch die Verhältnisse bei Mischdielektriken aus
Kunststoff und Papier oder gar bei reinen Kunststoffdielektrika. Ab einer gewissen Temperatur tritt bei den
Kunststoffen schlagartig ein Gasen auf, während bis zum Erreichen dieser Temperaturgrenze so gut wie kein
Gas abgespalten wird.
Uni das unerwünschte Aufplatzen des Bechers und
die damit verbundenen Schäden zu vermeiden, ist es bereits bekannt, den inneren Überdruck im Becher zur
Betätigung einer Abschaltsicherung zu verwenden. Dies geschieht insbesondere mittels inembranartiger Teile
des Kondensatorgehäuses, insbesondere des Gehäusedeckels.
Es sind bereits mehrere Ausführungsformen solcher Abschaltsicherungen bekannt.
In den Unterlagen des DE-GM 19 33 705 ist ein in ein
Gehäuse eingebauter Kondensator mit Abschaltsicherung beschrieben, die durch Auswölben des flachen, als
Membrane ausgebildeten Deckels betätigt wird. Der Deckel ist über das Gehäuse gebördelt
In den Unterlagen des DE-GM 69 41 094 ist ein in ein
formstarres Gehäuse eingebauter elektrischer Kondensator mit Abreißsicherung beschrieben, die durch
Ausbauchen des Gehäusedeckels betätigt wird. Der Deckel, der aus Blech oder durch Fasergewebe
verstärktem Isolierstoff bestehen kann, hat mehrere to konzentrisch angeordnete Sicken, die im Falle eines
Oberdruckes aufgehen, wodurch der Deckel nach außen gewölbt und die Sicherung betätigt wird.
Bei der bekannten Ausgestaltung der Deckel als nachgiebiges Gehäuseteil ist ein hohes Maß an
r> Genauigkeit erforderlich, damit die Sicherung immer bei dem gleichen Druck anspricht Ferner muß
sichergestellt sein, daß die Ausbauchung des Deckels genügend groß ist, damit die Zuleitungen stets zertrennt
werden können. Diese Anforderung bedingt eine Vielzahl von ringförmigen Wellen im Deckel bzw. bei
einer geringeren Anzahl solche Wellen, die sehr tief sind. Beide Male ist die Herstellung solcher Wellen
schwierig, da der Platz im Deckel sehr beschränkt ist und das Anbringen solcher ringförmigen Wellen
>s allgemein schwierig ist. Ein großer Teil des Deckels ist jedoch starr und kann bei Überdruck nicht verformt
werden. Deshalb ist nicht nur der zum Abreißen des Drahtes zur Verfügung stehende Weg klein, sondern die
Volumenzunahme im Gehäuse ist auch gering, so daß jn bei plötzlichem Druckanstieg trotz des Sicherungsdrahtes
die Gefahr einer Explosion des Kondensatorgehäuses besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentansprujr.
ches 1 derart weiterzubilden, daß bei einem Druckanstieg ein großer Weg zum Abreißen des Drahtes zur
Verfügung steht und gleichzeitig eine große Volumenzunahme eintritt, der Deckel aber auch einfach und ohne
Einhaltung enger Toleranzen herstellbar ist. ίο Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch eine solche Ausbildung wird der wirksame Weg der Membrane zur Betätigung der Abschalteinrichtung
gegenüber den bekannten Ausführungsformen v> etwa verdoppelt, so daß ein sicheres Ansprechen der
Abschalteinrichtung in jedem Falle gewährleistet wird.
Gemäß der Erfindung ist die Membrane nach dem Gehäuseinneren hin vorgespannt, wobei der Abreißdraht
gleichzeitig zum Vorspannen der Membrane V) verwendet wird. Es wird damit erreicht, daß die
Abschaltvorrichtung in jedem Falle bis vor ihrem Auslösepunkt gespannt ist, so daß bereits bei geringem
Druckanstieg im Gehäuse die Abschaltvorrichtung anspricht. Es ist also ein kürzerer Weg der Membranbe-
π wegung und auch ein geringerer Druckanstieg zum Ansprechen erforderlich.
Da die Membrane aus Gummi besteht, kann der äußere Rand der Membrane gleichzeitig zum Abdichten
des Gehäuses verwendet werden, so daß ein zusätzli-W)
eher Dichtungsring, wie er sonst erforderlich ist, entfallen kann. Gerade bei Überdrucksicherungen
kommt ja der Deckclabdichtung des Gehäuses eine
besondere Bedeutung zu.
Im Zentrum der Membrane ist ein starres lsolierstoff-
br, teil angeordnet, an dem nach außen ragende elektrische
Anschlüsse und an dessen Innenseite ein Abreißdraht befestigt sind. Die Montage ist dadurch besonders
einfach.
Ζ. Der Isolierstoffteil braucht nämlich nur in eine
■ zentrale öffnung der Membrane eingesteckt werden
und es ist keine weitere Abdichtung erforderlich.
• Dadurch, daß am Rande der Membrane ein Ring aus Vi unelastischem Material unter der Membrane angeordnet
ist, kann die Membrane in einfacher Weise durch Umbördeln des Gehäuserandes befestigt werden. Es ist
■ somit gar kein besonderer Gehäusedeckel erforderlich,
;r sondern dieser wird durch die Membrane mit dem Ring i/ und dem Isolierstoffteil gebildet Ein solcher Deckel läßt
■t sich leicht in reproduzierbaren Abmessungen herstellen.
■:\ Dies sind Vorteile, die bei einem Massenartikel, wie es
solch ein Kondensator ist, von großer Bedeutung sind. Bei großen Stückzahlen ist es nicht erwünscht, auf kleine
Toleranzen achten und komplizierte Werkzeuge verwenden zu müssen. Beide Forderungen können bei der
■.: Herstellung des erfindungsgemäßen Kondensators
erfüllt werden.
Einzelheiten der Erfindung sollen anhand des in der Figur aufgezeigten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Die Figur zeigt einen Schnitt durch einen in einem Metallbecher eingebauten Kondensatorwickel.
In dem Gehäuse in Form eines Bechers 1 ist der 'Kondensatorwickel 6 angeordnet. Je eine Stirnseite des
Kondensatorwickels ist mit einer Zuleitung 7 bzw. 8 verbunden, wobei die Zuleitung 7 als Abreißdraht mit
einer Sollbruchstelle ausgebildet ist, der bei einer bestimmten Belastung abreißt. Der Deckel des Kondensatorbechers
baut sich aus einem Ring 3, einer gummielastischen Membrane 2 und einem zentralen
Isolierstoffteil 4, das als Lötösenträger ausgebildet ist, auf. Sowohl der Ring 3 ajs auch das zentrale
Isolierstoffteil 4, die beide aus einem unelastischen Material bestehen, beispielsweise hartem Kunststoff,
sind mit der Membrane 2, die aus Gummi besteht, zu einem Bauteil verbunden. Die Verbindung kann
beispielsweise durch Aufvulkanisieren oder Verkleben erfolgen. Bei der Bemessung des zentralen Isolierstoffteils
4 und des Ringes 3 ist darauf zu achten, daß zwischen dem Lötösenträger und dem Ring ein
genügend großer Abstand besteht, so daß sich die mit diesen verbundene Gummimembrane auswölben kann.
Dieser aus den drei Teilen, zentrales Isolierstoffteil, Membrane und Ring bestehende Deckel ist in den
Becher 1 eingebracht und ruht auf einer in die Becherwandung eingelassenen Haltesicke 9. Gasdicht
verschlossen ist der Kondensator durch Umbördeln des oberen Becherrandes. Hierbei erweist es sich von
Vorteil, daß die gummielastische Membrane auf dem Ring 3 aufliegt, so daß der umgebördelte Becherrand
sich in den Rand der Membrane eindrücken kann. Es ist somit nicht erforderlich, wie das bei anderen bekannten
Becherabdeckungen der Fall ist, einen zusätzlichen Gummi- oder Papierring zum Abdichten einzulegen.
Um ein Verschieben des Kondensatorwickels gegen den Gehäusedeckel zu verhindern, ist zwischen dem
Kondensatorwickel 6 und dem Kondensatordeckel ein Abstandsring 5 angeordnet. Nachdem der Kondensatordeckel
gut gegen den Becher 1 abgedichtet ist, werden die beiden Zuleitungsdrähte 7 und 8 des
Kondensatorwickels durch öffnungen der Lötösen des zentralen Isolierstoff teils geführt. Die mit einer
Sollbruchstelle versehene Zuleitung 7, vorzugsweise die längere der beiden, wird dann mit einer der beiden
Lötösen verlötet, wenn die Membrane 2 des Kondensatordeckels möglichst weit in das Innere des Kondensatorbechers
eingedrückt ist. Die Verlötung geschieht dabei so, daß die Membrane 2 durch die Zuleitung 7 in
ihrer nach innen gedrückten Lage gehalten wird. Die zweite Zuleitung 8 dagegen wird so mit der anderen
Lötöse verlötet, daß sie nicht auf Zug beansprucht ist, wenn die Membrane sich aus dem Kondensatorbecher
herauswölbt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektrischer Kondensator mit einer Abschaltsicherung, bei dem der Kondensatorkörper in ein
Gehäuse eingebaut ist, das eine stirnseiüge Öffnung
aufweist, mit einem elastisch verformbaren, nach innen gewölbten Gehäusedeckel, an dem ein
zentrales starres Isolierstoffteil vorgesehen ist, an dem nach außen ragende elektrische Anschlüsse und
an seiner Innenseite ein Abreißdraht befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel
aus einer glatten Gummimembrane (2) besieht, deren Rand auf einem Ring (3) aus nicht elastischem
Material aufliegend dicht mit dem Gehäuse (1) verbunden ist, und daß die Gummimembrant (2)
durch den am zentralen Isolierstoffteil (4) befestigten Abreißdraht (7) nach dem Gehäuseinneren
vorgespannt ist.
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ring (3), auf dem
der Rand der Gummimembrane (2) aufliegt, und der Stirnseite des Kondensators (6) ein Abstandring (5)
aus Isoliermaterial angeordnet ist.
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