DE2717540C3

DE2717540C3 - Elektrischer Wickelkondensator

Info

Publication number: DE2717540C3
Application number: DE19772717540
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 6483 Bad Soden Wolf
Original assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Current assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Priority date: 1977-04-20
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1980-06-04
Also published as: DE2717540B2; DE2717540A1; GB1589144A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wickelkondensator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Im Patent 26 24 334 ist ein Wickelkondensator der eingangs genannten An offenbart, bei dem der Kondensatorwickel und der Wickeldorn elektrisch gegeneinander isoliert sind. Der auf dem Wickeldorn aufgewickelte Kondensatorwickel ist mit seiner Stirnseite elektrisch leitend mit der innenliegenden Unterseite der Abdeckplatte verbunden. Der Kontakt ist als direkter Berührungskontakt ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung des Kondensators kann jedoch insbesondere bei kleineren Kondensatoren die Herstellung eines ausreichenden elektrischen Kontakts Schwierigkeilen bereiten.

Aus der GB-PS 10 02 539 ist ein elektrischer Wickelkondensator mit einem Bechergehäuse und einem darin untergebrachten Kondensatorwickcl bekannt, bei dem der Kondensalorwickel auf einem spulenförmigen verlorenen Wickeldorn sitzt, an dem zumindest an einer seiner beiden Stirnseiten eine Scheibe einstückig angeformt ist. Diese Scheibe dient der Zentrierung des Wickels im Bechergehäuse. Das Gehäuse isl in gebräuchlicher Weise mit einer {Uiminibescliichletcn Abschiußplatte aus Preßmaterial durch limboideln des Gehauserandes in die Gummischiclit hinein gasdicht und luftdicht verschlossen. Di' llerausführunf! der elektrischen Anschlüsse des Kon (.lens.itiiiwkkels durch die Ahschliißplntic erfolgt über gebräuchliche Nietdurchführungen. Dieser Aufbau des Kondensators ist für die heutige Massenfertigung zu kompliziert.

Es ist weiterhin bekannt, beispielsweise aus der DE-AS 14 14 393, den Kondensatorwickel auf einen Anschlußstift als verlorenen Wickeldorn aufzuwickeln, wobei der Wickelvorgang in der Weise durchgeführt wird, daß einer der Beläge des Wickels elektrisch leitend mit einem Ende des Wickeldorns verbunden ist. Das andere Ende des als Anschlußstift dienenden Wickeldorns ist durch einen elektrisch isolierenden Abschlußstopfen hindurch aus dem Kondensator herausgeführt. Der Anschluß des Gegenbelags erfolgt von der Stirnseite des Kondensatorwickels zum Bechergehäuse über eine mit dem Bechergehäuse verschweißte A.nschlußfahne. Auch der Aufbau dieses aus der DE-AS 14 14 393 bekannten Kondensators ist für die Massenfertigung zu aufwendig. Außerdem stellt die Stiftdurchführung durch einen Gummiabschlußstopfen für größere Kondensatoren eine hinsichtlich der Dichtheit kritische Art der Durchführung dar.

Aus der DE-PS 9 04 083 ist schließlich bekannt, den elektrischen Kontakt zwischen einein der Beläge eines Wickeikondensators und einem metallischen Gehäuse durch Einrollen von Kontaktsicken in das Gehäuse herzustellen. Dabei werden diese Kontaktsicken so tief in die Gehäusewand eingerollt, daß de einen direkt klemmenden Berührungskontakt zwischen der auf der Außenseite des Wickels freiliegenden Folie oder Anschlußfahne des einen Belags herstellen. Die Durchführung des Anschlusses des anderen Belags des Kondensatorwickels erfolgt wiederum in gebräuchlicher Weise entweder durch eine Nietdurchführung oder eine Stiftdurchführung durch eine elektrisch isolierende

i^r> Abschlußplatte hindurch. Dies führt dazu, daß auch dieser Kondensator wiederum die bekannten Durchführungsnachteile aufweist, daß er nämlich aus zu vielen Einzelteilen, also zu kompliziert aufgebaut und damit zu leuer und/oder in seinen Dichtungskenndaten zu kritisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Wickelkondensator der eingangs genannten Art mit insgesamt verbesserter und vereinfachter elektrischer Anschlußgeslaltung für den Kondensatorwickel zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Wickelkondensator der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I genannten Merkmale aufweist.

'» Vorteilhaft am Wickelkondensator der Erfindung ist, daß der gesamte Wickelkondensator aus im Grunde nur zwei Einzelteilen in zwei Arbeilsschritten ohne eine einzige Lötverbindung abschließend fertiggestellt werden kann: zunächst werden das Gehäuse und der

Ί^Γ> einstückig mit der Abschlußplatte ausgebildete Wickeldorn gefertigt; anschließend wird der Dorn von einer Vorratsrolle bewickelt; und schließlich wird die aus der Abschiußplatte und dem Wickeldorn bestehende Baugruppe in das Bechergehäusc eingesetzt und der Becher

wi verschlossen. Bei Verwendung eines Aluminiumbechers wird dabei beim Umbördcln des Verschlußrandes gleichzeitig die Kontaktsicke für die leitende Verbindung des Gehäuses mil der am Außenmantel des Wickels freiliegenden !'lache des /weilen Belags

'■"■ eingerollt. Dabei Irin dar» Problem der Dichtheil der Durchführungen beim Kondensator der Erfindung von vornherein gar nicht auf.

Die elektrisch !eilende Verbindung zwischen der

innen im Kondensatorwickel freiliegenden Fläche des ersten Belags, der als leitende Folie oder Schicht ausgebildet sein kann, und dem Wickeldorn kann in einfacher Weise durch straffes Anwickeln oder Wickelbahn auf dem Wickeldorn, durch Anklemmen oder Anlöten oder in prinzipiell beliebiger anderer Weise erfolgen.

Vorzugsweise wird der so einen mit dem Wickeldorn und der Abschlußplatte elektrisch leitend in Verbindung stehenden Belag aufweisende Kondensatorwickel in Verbindung mit einem aus metallischem Werkstoff, vorzugsweise Aluminium, bestehenden Kondensatorbechergehäuse eingesetzt Der Außenrand der Abschlußplatte ist bei dieser Ausbildung mit einem elektrisch isolierenden elastischen Dichtungsmaterial ummantelt, das sowohl der elektrischen Isolierung der Abschlußplatte gegen des Bechergehäuse als auch der gasdichten und flQssigkeitsdichten Abdichtung der Abschlußplatte gegen das Bechergehäuse dient Vorzugsweise sitzt der mit dem isolierenden Mantel umgebene Randbereich der Abschlußplatte auf einer die Platte haltenden Sicke auf, die im Mantel des Bechergehäuses ausgebildet ist Der lichte Innendurchmesser dieser als Unterstützung für den Deckel dienenden Sicke ist vorzugsweise deutlich größer als der Außendurchmesser des Wickels, so daß dieser bei der Montage des Kondensators auch bei bereits vorgebildeter Haltesicke durch diese hindurch in das Gehäuse eingesetzt werden kann.

Nach Einsetzen des Kondensatorwickels wird dann JO unterhalb der Haltesicke vorzugsweise eine j.weite Sicke, die Kontaktsicke eingerollt, die auf den Außenmantel des Wickels aufgepreßt wird und so eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der hier freiliegenden Fläche des zweiten Belags des Wickels J5 und dem Bechergehäuse herstellt.

Bei dieser Ausbildung des Kondensators ist die Kontaktsicke so ausgebildet, daß sie bei Überdruck im Kondensatorgehäuse vor der Haltesicke aufgedehnt wird. Bei diesem Aufdehnen wird die Kontaktsicke ■»» außerdem radial aufgeweitet, wodurch die durch sie hergestellte elektrisch leitende Verbindung unterbrochen wird. Durch diesen Mechanismus ist ein verläßlicher Überlastungsschutz gewährleistet. Da der Kondensatorwickel fest an> Kern und an der Abschlußplalte gehaltert ist, ist ;'uch durch ungünstige Lage des Kondensators oder tfurch Rütteln ein unbeabsichtigtes Wiederschließen de^r unterbrochenen elektrischen Verbindung ausgeschlossen.

Vorteilhaft an dieser Ausbildung des Wickelkonden- ϊο sators ist weiterhin, daß der gesamte Kondensator zusammengebaut Werden kann, ohne daß dazu eine einzige Lötverbindung oder die Herstellung einer einzigen Verdrahtung erforderlich ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines « Ausführungsbcispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Axialschnitt.

Der in der Fig. I gezeigte Becherkondensator besteht im wesentlichen aus dem Wickeldorn 1, der "U einstückig mit diesem ausbildeten Abschlußplatte 2, dem Wickel 3 und uem iicehergehäuse 4. Der Wickeldorn 1 und die Abschlußpiaitc 2 bestehen aus Aluminium. Der Wickel 3 ist in üblicher Weise aus zwei leitenden Folien oder Schichten der beiden Belüge mit ^h > /wischcngclugien Isolatorfolien aufgebaut. Das Wickel· band ist unter Vorspannung so auf den Wickeldorn aufgewickelt, dalJ die innen im Wickel freiliegende Flache des einen der beiden Belage eiektrisch leitend mit dem Wickeldom 1 verbunden ist Der andere der beiden Beläge besitzt nach Fertigstellung des Wickels 3 am Mantel des Wickels 3 eine freiliegende Fläche.

Die den Wickel 3 und den Wickeldorn 1 tragende Abschlußplatte 2 ist an ihrem Außenrand mit einer gummielastischen Dichtungsmasse 5 ummantelt. Diese Ummantelung 5 bedeckt den Außenrand der Abschlußplatte 2 auf der Oberseite, der Unterseite und radial außen. Der gummielastische Werkstoff, aus dem die Ummantelung 5 hergestellt ist, ist elektrisch isolierend.

Zur Montage des Kondensators wird die vorgefertigte Baueinheit, die aus dem Wickeldorn 1. der Abschlußplatte 2, dem Wickel 3 und der Ummantelung 5 besteht, von oben her in ein einseitig offenes 3echergehäuse 4 aus Aluminium eingesetzt. Im Mantel des Bechergehäuses 4 ist eine Haltesicke 6 ausgebildet, deren freier Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Wickels 3 ist, so daß dieser frei durch die Sicke hindurch in den Becher 4 eingesetzt werden kann. Der Außendurchmesser der Abschlußplatte 2 und des radialen Teils der Ummantelung 5 sind größer als der lichte Durchmesser der Haltesicke 6, so daß die Platte 2 beim Einsetzen in den Becher 4 auf dem Rand der Sicke 6 aufliegt. Anschließend wird unterhalb der Haltesicke 6 eine Kontaktsicke 7 in der Weise in den Mantel des Aluminiumbechers 4 eingerollt, daß zwischen dem Becher 4 und der am Mantel des Wickels 3 freiliegenden Fläche des zweiten Belages eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird. Anschließend wird der obere Becherrand 8 in an sich bekannter Weise so eingerollt, daß das Innere des Bechers 4 durch die Abschlußplatte 2 und die Dichtungsummantelung 5 gasdicht und flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Durch diese Ummantelung 5 sind gleichzeitig der Wickeldorn 1 und die Abschlußplatte 2 einerseits und das Bechergehäuse 4 andererseits elektrisch voneinander isoliert.

Der elektrische Anschluß zum Gehäuse kann beispielsweise über ein zu Montagezwecken verwendetes Schraubgewinde 9 oder in beliebiger anderer Weise, beispielsweise einen Lötkontakt, erfolgen. Der elektrische Anschluß zur Abschlußplatte 2 kann durch einen Federkontakt, durch Auflöten eines Anschlußdrahtes oder in anderer Weise erfolgen. So können insbesondere an der Abschlußplatte 2 in der Figur nicht gezeigte Außenanschlußelemente einstückig angeformt sein, beispielsweise Lötösen, Schraubgewinde oder Steckfassungen.

Bei Überlastung des Kondensators entsteht im Innenraum 10 des Bechers 4 ein Überdruck, der auf die Abschlußplatte 2 drückt und den Becher dadurch axial aufweitet. Dabei wird zunächst die tiefere Kontaktsicke 7 und erst dann die Haltesicke 6 aufgeweitet. Diese Reihenfolge der Aufweitung kann durch zusätzliche konstruktive Verfestigung der Haltesicke 6 gefördert werden. Durch dieses zunächst eintretende axiale Aufweiten der Sicke 7 bei Überlastung und Überdruck im Innenraum 10 des Kondensators tritt gleichzeitig auch eine radiale Aufweitung der Sicke 7 ein. Dadurch tritt gleichzeitig aber auch eine Unterbrechung der durch sie hergestellten elektrischen Verbindung ein. Da der Wickel dabei jedoch nach wie vor starr und fest an c'-r AbschluBplatic 2 gehaltert ist, ist auch bei ungünstiger Lage des Kondensators oder unter Rüttelhelastung ein unbeabsichtigtes Wiederschließen des geöffneten Kontaktes /wischen dem Wickelmantel und der koniaklsicke 7 des Hechers 4 ausgeschlossen.

Ein in der beschriebenen Weise aufgebauter Kondensator weist also gleichzeitig einen automatischen Überlastungsschutz auf.

Der entscheidende Vorteil dieses Kondensators liegt darin, daß zu seiner Endmontage lediglich zwei Kaltverformungen des Bechergehäuses 4 und nicht eine einzige Lötung erforderlich sind. Auch wird zur Montage dieses Kondensators keine einzige Verdrahtung und keine einzige Anschlußfahne benötigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Wickelkondensator mit einem Bechergehäuse und einem darin untergebrachten Kondensatorwickel, der auf einem verlorenen metallischen Wickeldorn mit einer elektrisch leitend einstückig angeformten stirnseitigen Scheibe sitz·, die als äußere Abschlußplatte für das Bechergehäuse dient und gas- und luftdicht mit dem Bechergehäuse verbunden ist, nach Patentanmeldung 26 24 334, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Belag innen im Kondensatorwickel (3) eine freiliegende Fläche aufweist, die mit dem Wickeldorn (1) in elektrisch leitender Verbindung steht.

2. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bechergehäuse (4) aus Metall besteht, daß der Rand der metallischen Abschiußplatte (2) durch eine Ummantelung (5) aus elastischem Werkstoff gegen das Bechergehäuse elektrisch isoliert ist, und daß in der Wand des Bechergehäuses zwei Sicken (6, 7) ausgebildet sind, von denen die eine als Kontaktsicke (7) dient und so tief eingerollt ist, daß sie eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Bechergehäuse und der am Außenmantel des Kondensatorwickels freiliegenden Fläche des zweiten Belags des Kondensatorwickels herstellt, während die andere einen größeren Innendurchmesser als die Kontaktsicke (7) aufweist und als Haltesicke (6) dient, auf der die Unterseite der Ummantelung (5) der Abschlußplatte (2) aufliegt.

3. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kqnlaktsicke (7) so ausgebildet ist, daß sie sich bei Überdruck im Kondensatorgehäuse (4) vor der Haitesicke (6) ausdehnt.