DE2634766C3

DE2634766C3 - Wickelkondensator mit Abreißsichening

Info

Publication number: DE2634766C3
Application number: DE2634766A
Authority: DE
Inventors: Maarten Koel; Hubertus Johannes Theelen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-08-08
Filing date: 1976-08-03
Publication date: 1980-11-13
Also published as: GB1519367A; US4059848A; DE2634766B2; BE844992A; NL7509465A; NL164991C; NL164991B; JPS5221665A; JPS5831727B2; IT1071184B; ES450518A1; CA1060555A; DK353576A; BR7605144A; DK142476B; MX144447A; FR2320622B1; DE2634766A1; FR2320622A1; DK142476C

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelkondensator mit einem von einem Deckel abgeschlossenen zylindrischen Gehäuse, in dem sich ein auf einem zylindrischen Hohlkern angeordneter Kondensatorwickel sowie eine gegen eine in der Wand des Gehäuses gebildete Sicke abgestützte Haltescheibe befindet, die zwischen dem Deckel und dem Kondensatorwickel unverschiebbar angeordnet ist und eine zentrale Öffnung aufweist, und das mit einer zwischen dem Deckel und der Haltescheibe liegenden Dehnungssicke versehen ist, und mit mindestens einem elektrisch mit einem Kondensatorbelag verbundenen Anschluß, der sowohl im Deckel als auch in einem in der Öffnung der Haltescheibe zu dieser unverrückbar angeordneten Zentrierstück verankert und so ausgebildet ist, daß er bei einer durc.T unzulässig hohen Gasdruck im Gehäuse erfolgten Vergrößerung des Abstandes zwischen Deckel und Haltescheibe reißt. Bei einem bekannten Wickelkondensator dieser A -t (DE-GM 17 94 821) besteht das Zentrierstück aus einer in den Hohlkern des Kondensatorwickels hineinragenden Metallbuchse, die in der Haltescheibe aus isolierendem Material vernietet ist. Der elektrische Anschluß ist in einer Öffnung im Boden der Buchse befestigt. Die Nietverbindung zum Befestigen der Metallbuchse in der Haltescheibe, bei der nur an der dem Deckel zugewandten Seite der Buchse ein Nietkragen angebracht werden kann, gewährleistet nicht unter allen Umständen eine zuverlässige Verbindung; sie erfordert außerdem eine nicht einfach durchzuführende Bearbeitung. Obwohl immer häufiger gefordert wird, daß keine elektrische Spannung am

Gehäuse bei auftretendem Überdruck in Kondensatoren mit Metallgehäuse vorhanden sein darf, kann diese Bedingung bei den bekannten Wickelkondensatoren nicht erfüllt werden, weil auch der zweite Anschluß in der erwähnten Buchse verankert ist. Der Ersatz der Metallbuchse durch eine Buchse aus isolierendem Material könnte die Nachteile bei der Erzielung einer zuverlässigen Nietverbindung nur vergrößern.

Aus der DE-OS 21 26 399 ist ein ähnlicher Wickelkondensator bekannt, deren aus Isolierstoff bestehende Haltescheibe allerdings einen in die Mittelöffnung des Wickels ragenden und diesen zentrierenden Abschnitt aufweist, an dem der Anschlußdraht durch Festklemmen verankert sein kann. Auch diese Konstruktion ist aufwendig und nicht genügend zuverlässig, zumal auch

•»5 hierbei nur ein Anschlußdraht als Abreißsicherung dienen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickelkondensator mit einem als Abreißsicherung wirkenden Überdruckschutz zu schaffen, der keine komplizierten Bearbeitungen erfordert und auch für Ausführungen geeignet ist, bei denen beide Anschlüsse gleichzeitig unterbrochen werden müssen.

Diese Aufgabe wird bei einem Wickelkondensator eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Zentrierstück aus einem losen in der Öffnung der Haltescheibe angeordneten Einsatzstück aus elektrisch isolierendem Material besteht, daß das Zentrierstück einen radial vorspringenden Abschnitt aufweist, der, um eine Axialverschiebung des Zentrier-Stückes in bezug auf das Gehäuse zu verhindern, in den Raum zwischen einem Ende des Hohlkernes und der dem Kondensatorwickel zugewandten Seite der Haltescheibe ragt und dort eingeklemmt ist, und daß das Zentrierstück einen in den Hohlkern ragenden Abschnitt aufweist, der an der Hohlkerninnenwand anliegend den Wickel gegen eine seitliche Verschiebung sichert.
Auf diese Weise wird nicht nur mit einfachen Mitteln

eine Zentrierung und Halterung des Kondensatorwikkels im Gehäuse, sondern auch ein sicheres Ansprechen der Abreißsicherang erreicht

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Wickelkondensators nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Wickelkondensator,

F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 veranschaulichten Zentrierstücks,

Fig.3 eine Draufsicht des in Fig.2 dargestellten Zentrierstücks.

Der in F i g. 1 dargestellte Wickelkondensator enthält ein zylindrisches Gehäuse 1 aus Aluminium, das an der Unterseite mit einem Bodenteil 3 geschlossen ist, der zusammen mit einem Wandteil 5 einen Becher bildet Das Gehäuse 1 ist an der Oberseite mit einem scheibenförmigen Deckel 7 aus hartem Kunststoff abgeschlossen. Der Deckel 7 wird im Gehäuse 1 mittels eines umgebördelten Endrandes 9 festgehalten. Der Rand 9 ist umgebördelt, nachdem der Raum zwischen dem Deckel 7 und dem Gehäuse t mit einem Gummiring 11 abgedichtet ist Unten im Gehäuse 1 befindet sich ein Einlegestück 13 mit einer konischen Erhöhung 15, die zum Zentrieren eines Hohlkernes 17 aus Kunststoff dient, um den ein Kondensatorwickel 19 auf übliche Weise gewickelt ist. Der Kondensatorwickel 19 kann beispielsweise aus zweiseitig meä allisierter Polypropylenfolie und Papierfolie als Trennschicht aufgebaut sein; er ist am Umfang mit elektrisch isolierendem Material 21 umgeben.

In der Wand 5 des Kondensatorgehäuses 1 ist eine Dehnungssicke 23 gebildet, auf der sich der Deckel 7 abstützt. An der Unterseite der Dehnungssicke 23 stützt sich eine Haltescheibe 25 aus Hartpapier ab, die mit ÖfFnungen 27 versehen ist, so daß der in der Zeichnung mit A angegebene Raum mit dem Raum B zwischen dem Deckel 7 und der Haltescheibe 25 in offener Verbindung steht. Die Scheibe 25 ist mit einer runden Zentralöffnung 29 versehen, deren Mitte auf der Längsachse des Kondensators liegt. In der Öffnung 29 befindet sich ein Teil 33 mit rundem Querschnitt eines Zentrierstückes 31. Das Zentrierstück 31 ist ein loses Einsatzstück, das aus elektrisch isolierendem Material besteht, wie beispielsweise aus einem mit Glasfasern verstärkten Kunststoff, der wärmehärtend ist. Das Zentrierstück 31 besitzt außer dem Teil 33 mit rundem Querschnitt einen nach unten gerichteten Abschnitt 39, dessen Querschnitt einen Teil eines regelmäßigen Sechsecks bildet (siehe F i g. 3). Der Abschnitt 39 ragt in den Hohlraum 43 des Hohlkernes 17. Der Hohlraum 43 besitzt ein Profil in Form eines regelmäßigen Sechsecks. Ein profilierter Vorsprung 35 des Zentrierstückes 31 steht mit einer öffnung 41 im Deckel 7 passend im Eingriff. Die öffnung 41 hat einen rechteckigen Querschnitt.

Im Zentrierstück 31 sind zwei runde Anschlußdrähte 45 und 47 aus verzinnter· Kupfer verankert. Die Drähte 45 und 47 sind dazu .■..! sv...ieifenförmigen Krümmungen 49 und 51 versehen (siehe weiter Fig.2). Die Krümmungen 49 und 51 können im Kunststoff des Zentrierstückes 31 eingegossen sein. Das Zentrierstück kann jedoch auch aus zwei Teilen mit passenden Ausnehmungen für die Krümmungen 49 und 51 zusammengesetzt sein. Nach cfcm Einlegen der Drähte

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65 45 und 47 werden die zwei Teile gegeneinander gesetzt und im Ultraschalischweißverfahren miteinander verbunden. Die zwei Teile können auch derart profiliert sein, daß die Krümmungen 49 und 51 beim Aneinanderdrücken der Teile vor dem Ultraschallschweißen entstehen. Die Drähte 45 und 47 sind weiter in metallenen ösen 53 und 55 verankert, die sich im Deckel 7 befinden. Zwischen den ösen 53 und 55 und dem Deckel 7 befinden sich Gummiabdichtringe 57 und 59. Die Drähte 45 und 47 werden an den ösen 53 und 55 zusammen mit zwei äußeren Anschlußfahner. 61 und 62 festgelötet Die Verankerung der Drähte 45 und 47 ist in bezug auf die Längsachse des Kondensators und in bezug auf die Mitte des Zentrierstückes 31 symmetrisch ausgeführt Die Anschlußdrähte 45 und 47 sind an ihren dem Deckel 7 abgewandten Enden mit den Belägen des Kondensatorwickels 19 (siehe Draht 47) elektrisch leitend verbunden. Das Zentrierstück 31 ist mit einer Ausnehmung 65 zum seitwärtigen Verlegen des Anschlußdrahtes 45 versehen, der an der Oberseite des Kondensatorwickels (nicht sichbar) mit dem zugeordneten Kondensatorbelag elektrisch leitend verbunden ist Die Drähte 45 und 47 sind derart im Zentrierstück 31 und im Deckel 7 verankert, daß die erforderliche Kraft zum Losziehen der Drähte aus dem Deckel und dem Zentrierstück ausreichend über der Kraft liegt bei der die Drähte bis zur Fließgrenze des Kupfers belastet werden. Anstelle von Drähten können auch Anschlüsse mit einem anderen als runden Querschnitt angewandt werden, wie beispielsweise dünne Streifen. Die Anschlüsse können möglicherweise mit einer geschwächten Stelle versehen werden, die als Bruchstelle arbeitet.

Bei einem bestimmten unzulässigen Druck, der Explosionsgefahr für einen im Betrieb befindlichen Kondensator ergibt sorgt die Dehnungssicke 23 dafür, daß sich der Expansionsraum B derart vergrößert, daß die Drähte 45 und 47 bis über ihre Fließgrenze belastet werden und die Drähte brechen, wodurch der Kondensator explosionssicher wird. Ein radial vorspringender Abschnitt 37 des Zentrierstückes 31, der einerseits an der Haltescheibe 25 und zum anderen an einer Endfläche des Hohlkernes 17 anliegt, verhindert, daß bei Druckerhöhung im Kondensator eine Verschiebung des Zentrierstückes auftritt die die Zugdrähte 45 und 47 entlasten könnte. Die symmetrische Verankerung der Drähte gewährleistet Bruch in beiden Drähten.

Der rechteckige Vorsprung 35, der mit der öffnung 41 im Deckel 7 passend im Eingriff steht, verhindert, daß sich der Kondensatorwickel in bezug auf das Gehäuse drehen kann, so daß keine Torsion der Drähte 45 und 47 auftritt. Eine ähnliche Funktion hat der kantige Abschnitt 39, der verhindert, daß sich der Kondensatorwickel in bezug auf das Zentrierstück 31 verdreht. Wenn jedoch für einen ausreichenden Anliegedruck zwischen dem Abschnitt 37 und dem Hohlkern 17 durch entsprechende Bemessung gesorgt wird, braucht der Abschnitt 39 nicht kantig zu sein. Ein runder Abschnitt 39 und ein runder Hohlraum 43 im Hohlkern 17 sind dabei möglich. Eine gute Zentrierung wird auch auf diese Weise gewährleistet Die Profile 35,39,41 und 43 dienen daher in erster Linie für die Zentrierung des Deckels 7 und des Kondensatorwickels 19. Eine Verdrehung des Zentrierstückes 31 in bezug auf den Deckel 7 kann auch dadurch verhindert werden, daß der öffnung 29 und dem Teil 33 des Zentrierstückes 31 ein kantiges Profil gegeben wird, und weiter daß der Vorsprung 35 und die Deckelöffnung 41 in bezug auf die Mitte des Zentrierstückes exzentrisch angeordnet

werden.

Da das Zentrierstück ein loses Einsatzstück ist, dessen Abschnitt 37 Axialverschiebung verhindert, ist eine sehr einfache und preisgünstige Herstellung explosionssicherer Kondensatoren erreichbar. Die Zusammensetzung des Kondensators erfolgt durch Einsetzen eines bereiis mit verankerten Drähten versehenen Zentrierstückes 31 außerhalb des Gehäuses 1 in den Hohlkern 17, wonach die Drähte 45,47 mit den Kondensatorbelägen elektrisch verbunden werden. Die Haltescheibe 25 kann auf das Zentrierstück 31 gebracht werden, indem die Drähte 45 und 47 erst nach dem Anbringen der Scheibe die in der Zeichnung dargestellten Abwinkelungen

erhalten. Dies kann sowohl außerhalb des Gehäuses als auch im Gehäuse erfolgen. Das auf diese Weise erhaltene Gebilde wird im Gehäuse mit Hilfe der Dehnungssicke 23 verankert. Das Zentrierstück 31 dient danach sowohl zur Zentrierung des Deckels 7 in bezug auf das Gehäuse 1 als auch zum Zentrieren der Drähte 45 und 47 in bezug auf die Ösen 53 und 55. Die axiale Verankerung des Deckels 7 im Gehäuse 1 erfolgt durch Umbördelung des Randes 9.

Im Ausführungsbeispiel ist der Hohlkern 17 eine zylindrische Hülse. Er kann auch als massiver Kern mit slirnseitigen Aussparungen ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wickelkondensator mit einem von einem Decke] abgeschlossenen zylindrischen Gehäuse, in dem sich ein auf einem zylindrischen Hohlkern angeordneter Kondensatorwickel sowie eine gegen eine in der Wand des Gehäuses gebildete Sicke abgestützte Haltescheibe befindet, die zwischen dem Deckel und dem Kondensatorwickel unverschiebbar angeordnet ist und eine zentrale Öffnung aufweist, und das mit einer zwischen dem Deckel und der Haltescheibe liegenden Dehnungssicke versehen ist, und mit mindestens einem elektrisch mit einen Kondensatorbelag verbundenen Anschluß, der sowohl im Deckel als auch in einem in der Öffnung der Haltescheibe zu dieser unverrückbar angeordneten Zentrierstück verankert und so ausgebildet ist, daß er bei einer durch unzulässig hohen Gasdruck im Gehäuse erfolgten Vergrößerung des Abstandes zwischen Deckel und Haltescheibe reißt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierstück (31) aus einem losen in der Öffnung (29) der Haltescheibe (25) angeordneten Einsatzstück aus elektrisch isolierendem Material besteht, daß das Zentrierstück (31) einen radial vorspringenden Abschnitt (37) aufweist, der, um eine Axialverschiebung des Zentrierstückes (31) in bezug auf das Gehäuse (1) zu verhindern, in den Raum zwischen einem Ende des Hohlkernes (17) und der dem Kondensatorwickel (19) zugewandten Seite der Haltescheibe (25) ragt und dort eingeklemmt ist, und daß das Zentrierstück (31) einen in den Hohlkern (17) ragenden Abschnitt (39) aufweist, der an der Hohlkerninnenwand anliegend den Wicket (19) gegen eine seitliche Verschiebung sichert.

2. Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierstück (31) an seiner dem Deckel (7) zugewandten Seite mit einem profilierten Vorsprung (35) versehen ist, der mit einer ein Gegenprofil aufweisenden Öffnung (41) im Deckel in Eingriff steht und an seinem in den Hohlkern (17) des Kondensatorwickels (19) ragenden Abschnitt (39) ein Profil besitzt, das mit einem Gegenprofil im Kondensatorhohlkern (17) in Eingriffsteht.

3. Wickelkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Deckel (7) zugewandte profilierte Vorsprung (35) des Zentrierstückes (31) kantig ist.

4. Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenbelag des Kondensatorwickels (19) mit einem zweiten Anschluß (47) elektrisch verbunden ist, der gleichfalls im Deckel (7) und im Zentrierstück (31) verankert ist, wobei die beiden Anschlüsse (45, 47) in bezug auf die Längsachse des Gehäuses (1) und die Mitte des Zentrierstückes symmetrisch liegen.

5. Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (45, 47) jeweils aus einem Metalldraht mit rundem Querschnitt bestehen, der mit einer schleifenförmigen Krümmung (49,51) versehen ist, die im Zentrierstück (31) verankert ist.