DE2601426C2 - Overpressure protection for electrical components - Google Patents
Overpressure protection for electrical componentsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdrucksicherung für in ein Gehäuse dicht eingebaute elektrische Bauelemente, insbesondere Kondensatoren, aus einer mit einem Abschalter zu einem selbständigen Bauteil vereinigten Druckdose, deren Ansprechen bei einem unzulässigen Überdruck im Gehäuse einen elektrischen Leiter unterbricht.The invention relates to an overpressure protection device for in a housing tightly built electrical components, in particular capacitors, from a pressure cell combined with a switch to form an independent component whose response to a impermissible overpressure in the housing interrupts an electrical conductor.
Bei elektrischen Bauelementen, die in ein Gehäuse dicht eingebaut sind, besteht die Gefahr, daß bei einer Fehlfunktion des Bauelementes oder einer elektrischen Überlastung ein unzulässig hoher Druck im Gehäuse entsteht, so daß die Gefahr besteht, daß das Gehäuse ίο explosionsartig zerrissen wird. Da die Bauelemente in dem Gehäuse meist noch in einen flüssigen Isolierstoff, wie z. B. öl, eingebaut sind, besteht außerdem die Gefahr, daß sich das Isoliermittel entzündet und einen Brand hervorruft.In the case of electrical components that are tightly installed in a housing, there is a risk that a Malfunction of the component or an electrical overload an impermissibly high pressure in the housing arises, so that there is a risk that the housing ίο is torn explosively. Since the components are in the housing usually still in a liquid insulating material, such as. B. oil are installed, there is also the Danger of the isolating agent igniting and causing a fire.
Es muß daher Vorsorge getroffen werden, daß bei einer unzulässigen .Drucksteigerung in einem ein elektrisches Bauelement enthaltenden Gehäuse eine Explosion nicht eintritt. Hierzu werden Warn- bzw. Abschaltvorrichtungen verwendet, die aus einer Druck dose bestehen, die mit einem Schalter zu einem elektrischen Bauelement vereinigt sind. Eine solche Druckdose mit einem Schalter als Schutzvorrichtung für in ein Gehäuse eingebautes elektrisches Bauelement ist beispielsweise in der DT-PS 8 53 924 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung wird eine Druckdose verwendet deren Membrane bei einem Überdruck ausgelenkt wird, wodurch ein Scha'tkontakt geschlossen wird, der einen Warn- bzw. Abschaltvorgang steuert.Care must therefore be taken that in the event of an impermissible increase in pressure in a electrical component containing housing an explosion does not occur. For this purpose, warning or Shutdown devices used, which consist of a pressure dose, with a switch to a electrical component are combined. Such a pressurized can with a switch as a protective device for Electrical component built into a housing is described in DT-PS 8 53 924, for example. at In this known arrangement, a pressurized can is used, the membrane of which is used at overpressure is deflected, whereby a switch contact is closed, which controls a warning or shutdown process.
Eine solche Überdrucksicherung mit Druckdose ist auch in der DT-PS 10 44 947 beschrieben. Hier dienen Teile der Überdrucksicherung gleichzeitig als Thermosicherung. Der Schalter kann hierbei aus einem bei Belastung zerreißenden elektrischen Leiter bestehen.Such an overpressure safety device with a pressure cell is also described in DT-PS 10 44 947. Serve here Parts of the overpressure protection at the same time as thermal protection. The switch can be made from one at Load tearing electrical conductors exist.
Zur Herstellung und zur Montage der bekannten Überdrucksicherungen sind jedoch viele Arbeitsschritte erforderlich, so daß die Herstellung und Montage einer solchen bekannten Überdrucksicherung teuer und zeitraubend ist.However, many work steps are required to manufacture and assemble the known overpressure safeguards required, so that the manufacture and assembly of such a known overpressure protection expensive and is time consuming.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überdrucksicherung mit Druckdose zu schaffen, die einfach herstellbar und montierbar ist.The object of the invention is to create an overpressure safety device with a pressure cell that is easy to manufacture and is mountable.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Überdrucksicherung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an dem Gehäuse der Druckdose ein Ansatz angeformt ist, der eine Querbohrung besitzt, in der ein unter mechanischer Vorspannung stehender elektrischer Leiter angeordnet ist und daß an der Membrane der Druckdose ein Schneideglied angebracht ist, das in einer die Querbohrung kreuzenden Längsbohrung des Ansatzes so beweglich angeordnet ist, daß es bei einem unzulässigen Überdruck den durch die Querbohrung geführten Leiter durchtrennt.According to the invention, this object is achieved with an overpressure protection device of the type mentioned at the beginning solved in that an approach is formed on the housing of the pressure cell, which has a transverse bore in which is arranged under a mechanical bias electrical conductor and that on the Membrane of the pressurized can a cutting member is attached, which is in a cross hole crossing Longitudinal bore of the approach is so movably arranged that it passes through in the event of an inadmissible overpressure cuts through the cross-hole led conductor.
Im Gegensatz zu den bekannten Druckdosen wird bei der Erfindung ein elektrischer Leiter durch ein Schneideglied durchschnitten, wozu eine geringere Kraft erforderlich ist, als wenn der Leiter zerrissen wird. Dadurch, daß diese Schneidevorrichtung in einem Ansatz an dem Gehäuse der Druckdose angeordnet ist, wird eine sehr einfache Montage der Anschlußdrähte erzielt und außrdem kann die Überdrucksicherung mittels des Ansatzes in einen Hohlraum des Bauelementes eingesteckt werden, so daß eine sehr einfache Montage von Überdrucksicherung und Bauelement in dem Gehäuse möglich ist. So kann z. B. die Überdrucksichcrung mit dem Ansatz in den Höhlräum eines Wickelkondensators gesteckt werden und zusammen mit diesem in das Gehäuse eingebracht werden. Die Druckdose kann auf diese Weise gleichzeitig dazuIn contrast to the known pressurized cans, an electrical conductor through a Cut the cutting member using less force than when the conductor is torn. Because this cutting device is arranged in an approach on the housing of the pressure cell, a very simple assembly of the connecting wires is achieved and also the overpressure protection be inserted by means of the approach into a cavity of the component, so that a very simple Installation of overpressure protection and component in the housing is possible. So z. B. the overpressure safety device with the approach in the cavity of a wound capacitor and put together be introduced with this in the housing. In this way, the pressurized can can be used at the same time
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verwendet werden, den Kondensatorwickel rüttelfest im Gehäuse festzulegen.can be used to fix the capacitor winding in the housing in a vibration-proof manner.
Aus der DT-PS 12 95071 ist zwar schon eine Sicherung für elektrische Kondensatoren bekanntgeworden, bei der durch Ausbauchen des als Membrane ausgebildeten Gehäusedeckels durch zwei miteinander zusammenwirkende Schr.ittglieder ein gespannter Leiter durchschnitten wird. Hirbei bildet aber die Membrane einen Teil des Gehäuses, wodurch sich die Montage schwierig gestaltet. Im Gegensatz hierzu kann bei der Erfindung jedes Gehäuse mit einem beliebigen üblichen Deckel verwendet werden und die Überdrucksicherung kann bereits vor dem Einbringen in das Gehäuse mit dem Bauelement vereinigt werden.DT-PS 12 95071 already has one Fuse for electrical capacitors has become known by bulging the membrane trained housing cover by two cooperating Schr.ittglieder a tensioned conductor is cut through. However, the membrane forms part of the housing, which means that the Assembly made difficult. In contrast to this, in the invention, any housing with any The usual cover can be used and the overpressure safety device can be installed before it is installed in the Housing to be combined with the component.
Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung wird der zu zertrennende Leiter an dem Ansatz selbst an zwei Stellen befestigt. Dies geschieht vorzugsweise mit in weiteren Querbohrungen des Ansatzes angeordneten Nieten. Hierdurch können gleichzeitig r'ie erforderlichen elektrischen Zuleitungen an der Überdrucksicherung befestigt werden.According to the further embodiment of the invention, the conductor to be cut is attached to the approach itself two places attached. This is preferably done with arranged in further transverse bores of the approach Rivets. As a result, all the necessary electrical leads can be connected to the overpressure safety device at the same time be attached.
Das Schneideglied besteht vorzugsweise aus einem Stift mil abgeschrägter Endfläche, der mit der Membrane der Druckdose verbunden ist, und in einer Bohrung des Ansatzes beweglich angeordnet ist, die die Querbohrung mit dem darin gespannten Leiter kreuzt.The cutting member preferably consists of a pin with a beveled end surface which is connected to the The membrane of the pressure cell is connected, and is movably arranged in a bore of the approach, which the Cross hole with the conductor stretched in it crosses.
Vorteilhaft ist es, den Ansatz mit Abflachungen zu versehen, um Platz für die Anschlußdrähte und deren Befestigungsmittel zu gewinnen.It is advantageous to provide the approach with flats to make room for the connecting wires and their Gain fasteners.
Die Druckdose weist vorzugsweise an der vom Ansatz abgewandten Seite einen mit Durchbrechungen, die die Einwirkung des Gehäusedrucks auf die Membrane ermöglichen, versehenen Rand auf, der zum Schütze der Membrane und auch zur Festlegung des Bauelementes in dem Gehäuse dient.The pressure cell preferably has a perforated side on the side facing away from the attachment. which allow the action of the housing pressure on the membrane, provided edge on the Protector of the membrane and also used to fix the component in the housing.
Vorzugsweise besteht der zu durchtrennende Leiter aus einem Metaliband. Der Leiter kann außerdem aus einem bei Übertemperatur des Bauelementes schmelzenden Material bestehen, so daß die Überdrucksicherung gleichzeitig als Thermosicherung wirkt.The conductor to be cut preferably consists of a metal strip. The leader can also choose from a material that melts when the component is overheated, so that the overpressure protection acts as a thermal fuse at the same time.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figures.
In Fig. 1 ist die Überdrucksicherung dargestellt, und zwar zeigt die Fig. la einen Längsschnitt durch die Überdrucksicherung und die F i g. 1 b eine Draufsicht auf die Sicherung.In Fig. 1, the overpressure protection is shown, and Although FIG. 1 a shows a longitudinal section through the overpressure protection device and FIG. 1 b shows a plan view the fuse.
Fig.2 zeigt im Schnitt einen in ein Gehäuse eingebauten Wickelkondensator mit Überdrucksicherung. FIG. 2 shows in section a wound capacitor with overpressure protection installed in a housing.
Die in den Fig. la und Ib dargestellte Überdrucksicherung besteht aus einer Druckdose 1, die einerseits durch eine Membrane 2 abgeschlossen ist, an der andererseits der Ansatz 3 angeformt ist. Vorzugsweise besteht die Druckdose 1 mit angeformtem Ansatz 3 aus Kunststoff. Mit der Membrane 2 ist ein Schneideglied 10 verbunden, das in einer entsprechenden Längsbohrung des Ansatzes 3 beweglich angeordnet ist. Das Schneideglied besteht, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, vorzugsweise aus einem Stift mit einer schräg verlaufenden Endfläche. In einer Querbohrung 4, welche fto die Längsbohrung, in der das Schneideglied 10 beweglich angeordnet ist, überkrezt, ist der unter mechanischer Vorspannung stehende Leiter 5 angeordnet. Bei auftretendem Überdruck wird die Membrane der Druckdose nach innen gedrückt und durch das Schneidegiied iO der Leiter 5 durchtrennt. Dadurch kann eine Anzeige- oder Abschaltvorrichtung betätigt werden. Vorzugsweise ist der Leiter im Stromkreis des Bauelementes angeordnet, so daß durch das Durchtrennen des Leiters der Strom zum Bauelement unterbrochen wird.The overpressure safety device shown in FIGS. 1 a and 1 b consists of a pressure cell 1 which is closed on the one hand by a membrane 2 on which the extension 3 is formed on the other hand. The pressurized can 1 with an integrally molded extension 3 is preferably made of plastic. A cutting element 10, which is movably arranged in a corresponding longitudinal bore of the attachment 3, is connected to the membrane 2. The cutting member, as shown in Fig. 1, preferably consists of a pin with an inclined end face. In a transverse bore 4, which fto crosses the longitudinal bore in which the cutting member 10 is movably arranged, the conductor 5, which is under mechanical prestress, is arranged. When overpressure occurs, the membrane of the pressure cell is pressed inwards and the conductor 5 is severed by the cutting element. In this way , a display or switch-off device can be actuated. The conductor is preferably arranged in the circuit of the component so that the current to the component is interrupted by cutting through the conductor.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist der Leiter an zwei Stellen, die voneinander isoliert sein müssen, an dem Ansatz 3 befestigt. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe von Nieten, die in Querbohrungen an den Befestigungsstellen 6 und 7 im Ansatz 3 angeordnet sind. Damit können gleichzeitig die elektrischen Zuleitungen 8 und 9 elektrisch mit dem Leiter 5 verbunden werden.In the embodiment according to FIG. 1 the conductor is on at two points that must be isolated from each other the approach 3 attached. This is done, for example, with the help of rivets that are inserted into transverse bores on the Fastening points 6 and 7 are arranged in the approach 3. This means that the electrical supply lines can be used at the same time 8 and 9 are electrically connected to the conductor 5.
Mittels des Ansatzes 3 kann die Überdrucksicherung im Hohlraum eines Bauelementes befestigt werden, so daß das Bauelement zusammen mit der Überdrucksicherung in das Gehäuse eingebaut werden kann. Dies erleichtert wesentlich die Montage von Überdrucksicherung und Bauelement im Gehäuse. Damit beim Befestigen der Überdrucksicherung im Bauelement die Nieten und die Zuleitungen nicht stören, ist der vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Ansatz 3 an zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht, wie dies aus Fig. Ib ersichtlich ist. Bei der Verwendung der Überdrucksicherung für in ein Gehäuse eingebaute elektrische Wickelkondensatoren wird die Überdrucksicherung mit ihrem Ansatz 3 in den Wickelhohlraum des Wickels bzw. in das Kernrohr eingeschoben und kann so zusammen mit dem Wickel in das Gehäuse eingesetzt werden. Dabei wird die eine Zuleitung 9 mit einem Belag des Kondensators, beispielsweise mit einer auf die Stirnseite aufgespritzten Kontaktschicht, verbunden und die andere Zuleitung 8 wird durch den Wickelhohlraum bzw. das Kernrohr hindurchgeführt. Es ist auf diese Weise nicht mehr erforderlich, nach dem Einbau in das Gehäuse irgendwelche elektrischen Verbindungen zwischen Überdrucksicherung und Bauelement herzustellen. By means of the approach 3, the overpressure protection can be attached in the cavity of a component, see above that the component can be installed in the housing together with the overpressure protection device. this considerably facilitates the installation of the overpressure protection device and component in the housing. So with Attaching the overpressure protection in the component, the rivets and the supply lines do not interfere, is that preferably cylindrical extension 3 flattened on two opposite sides, as shown in FIG Fig. Ib can be seen. When using the overpressure protection device built into a housing electrical winding capacitors is the overpressure protection with its approach 3 in the winding cavity of the Coil or inserted into the core tube and can thus be used together with the coil in the housing will. In this case, one feed line 9 is covered with a coating of the capacitor, for example with one on the Front side sprayed-on contact layer, connected and the other lead 8 is through the winding cavity or the core tube passed through. In this way it is no longer necessary after installation in the housing to establish any electrical connections between the overpressure protection device and the component.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen in ein Gehäuse eingebauten Wickelkondensator dargestellt, bei dem eine Überdrucksicherung gemäß der Erfindung verwendet ist. Der Kondensatorwickel 14, der auf ein Kernrohr 17 gewickelt ist, ist mechanisch dadurch mit der Überdrucksicherung verbunden, daß der Ansatz 3 der Überdrucksicherung in das Kernrohr des Wickels eingesteckt ist. Die elektrische Zuleitung 9 ist mit der unteren Stirnkontaktschicht des Kondensatorwickels 14 verbunden, während die Zuleitung 8 (F i g. 1 a) durch das Kernrohr 17 des Wickels zu der am Deckel 15 befestigten Lötfahne 16 geführt ist. Um die Membrane der Überdrucksicherung im Abstand vom Boden des Kondensatorbechers 13 zu halten, ist sie mit einem Rand 11 versehen, der Durchbrechungen 12 besitzt, damit der Druck auf die Membrane wirken kann. Auf diese Weise kann gleichzeitig der Kondensatorwickel vom Becherboden isoliert werden. Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Kondensatorwickel durch einen nach innen reichenden, an sich bekannten Ansatz am Deckel 15 gehalten wird, so wird der Wickel hierdurch und im Zusammenwirken mit der Überdrucksicherung gleichzeitig rüttelfest im Becher 13 festgelegt. Es sind also weiter keine zusätzlichen Mittel erforderlich, um den Kondensatorwickel 14 an der Unterseite rüttelfest zu halten. Der Boden des Kondensatorbechers 13 kann zusätzlich mit Ausnehmungen oder Ansätzen versehen sein, um ein Verschieben des Gehäuses der Überdrucksicherung zu verhindern.In Fig. 2 is a section through a housing built-in wound capacitor shown in which an overpressure protection device according to the invention is used is. The capacitor winding 14, which is wound on a core tube 17, is thereby mechanically connected to the Overpressure protection connected that the approach 3 of the overpressure protection in the core tube of the roll is plugged in. The electrical supply line 9 is connected to the lower end contact layer of the capacitor winding 14 connected, while the supply line 8 (FIG. 1 a) through the core tube 17 of the coil to the one on the cover 15 attached soldering lug 16 is performed. Around the membrane of the overpressure protection at a distance from the bottom of the To hold capacitor can 13, it is provided with an edge 11 which has openings 12 so that the Pressure can act on the membrane. In this way, the capacitor winding can be removed from the bottom of the cup at the same time to be isolated. If, as shown in Fig. 2, the capacitor winding through an inward reaching, per se known approach is held on the cover 15, the winding is hereby and in the Cooperation with the overpressure safety device at the same time fixed in the cup 13 in a vibration-proof manner. So there are furthermore no additional means are required in order to make the capacitor winding 14 vibration-proof on the underside keep. The bottom of the capacitor can 13 can also be provided with recesses or projections to prevent the housing of the overpressure protection device from shifting.
Der Leiter 5 ist vorzugsweise als Band ausgebildet und kann aus einem Material bestehen, das einen solchen Schmelzpunkt hat, daß die Sicherung gleichzeitig als Thermosicherung wirkt.The conductor 5 is preferably designed as a tape and can consist of a material that has a has such a melting point that the fuse also acts as a thermal fuse.
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