DE2731796C2

DE2731796C2 - Elektrischer Kondensator mit Sicherung

Info

Publication number: DE2731796C2
Application number: DE19772731796
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Phys. Dr. 7103 Schwaigern Epple; Werner 1000 Berlin Seiff
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE2731796A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator nach dem Oberbesriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE-AS 20 60 907 ist ein derartiger Kondensator mit Sicherung bekannt, der auf eine Trägerfolie aufgebrachte dünne ausbrennfähige Metallbeläge sowie ein durch die Wärme von Überschlagen plastisch verformbares Dielektrikum aufweist, wobei der Kondensatorkörper an seiner Innenmantelfläche von einer rohrförmigen Isolierschicht bedeckt ist, welche bei Überlastung des Kondensators nicht schrumpft und so relativ zum in der Wärme schrumpfenden Kondensatorkörper eine (scheinbare) Längenausdehnung vollführt, welche eine Abschaltsicherung zum Ansprechen bringt. Durch die DD-PS 1 22 006 ist ein Kondensator mit einer Sicherung bekannt, die zwei Metallkontakte enthält, die mit je einer Stirnkontaktschicht des Kondensatorkörpers elektrisch verbunden sind und die bei einer Überlastung des Kondensators infolge der damit verbundenen Längsausdehnung bestimmter Kondensatorteile zu einem elektrischen Kontakt geschlossen werden und so den Kondensator kurzschließen.

Durch die DE-OS 17 64 858 ist ein Kondensator bekannt, der ebenfalls zwei den Kondensator bei Überlastung kurzschließende Kontakte enthält und der zusätzlich eine dann — auf den Kurzschlußstrom — ansprechende Schmelzsicherung aufweist, die Teil eines der Kondensatoranschlußdrähie ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Kondensator der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Sicherung zuverlässiger anspricht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformel der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die mit der Frfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß mit einfachsten Mitteln eine Sicherung für einen Kondensator gegeben ist, die bei Überlastung zuverlässig anspricht, bevor es zu einem Platzen des Gehäuses kommt. Da das elektrische Feld parallel zur Wickelrichtung in radialer Richtung verläuft, verläuft ein Durchschlag infolge Überlastung ebenfalls in radialer Richtung. Dasselbe gilt für die Fortpflanzung einer Schmelzzone. Daher enden die Schmelzzonen meistens an der ALißenmantelflächc der Kondensatorwicklung und am zentralen Wickeldorn. Dabei wird der

bo Kondensatormanicl handelsüblicher Kondensatoren auf Zug beansprucht, so daß das Gehäuse bei unzulässiger Überlastung aufreißen kann und die flüssig gewordene Kunststoffolie ausfließt und an Luft erstarrt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

t» Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I einen Schnitt durch einen Kondensator mit einer Abreißsicherung und

Fig.2 einen Schnitt durch einen Kondensator mit einer Schmelzsicherung.

F i g. 1 zeigt einen Kondensatorwicke] 1 mit einem zentralen, hohlen Wickeldorn 6 und einer cJsn Kondensatorwickel 1 an seiner Außenmantelfläche 11 rohrförmig umgebenden Isolierschicht 2 in Form einer Wicklung aus einer Kunststoffolie. An den stirnseitigen Kontaktschichten 14 und !5 ist je ein Anschlußdraht 12 und 13 elektrisch leitend befestigt. Die Isolierschicht 2 aus niedrig schmelzendem Kunststoff ragt in Richtung zum Gehäusedeckel 3 über den Kondensatorwickel 1 vor. Nach dem Abdichten des zentralen Hohlraumes 20 des Wickeldornes 6 mittels eines elastischen Stopfens 9 wird der Kondensatorwickel 1 in das Gehäuse 8 auf einen Abstandshalter 7 gesetzt und das Gehäuse 8 bis unter die Stirnseite 5 der Isolierschicht 2 mit einer Vergußmasse 17 aufgefüllt. Anschließend wird eine im Gehäuse 8 frei bewegliche Platte 4 auf die Stirnseite 5 der Isolierschicht 2 aufgesetzt, wobei die Anschlußdr^shte 12 und 13 durch Bohrungen in der Platte 4 hindurchragen. Nach dem Straffen des Anschlußdrahtes 12, der im Bereich des zentralen Hohlraumes 20 eine Sollbruchstelle 16 besitzt, wird dieser Anschlußdraht 12 beispielsweise durch eine Lötstelle 10 an der Platte 4 fixiert und anschließend an einer Lötfahne des Kondensators befesligt. Bei einer unzulässigen Überlastung des Kondensators schmilzt die Isolierschicht 2 an. wobei sich die Schmclzzone in Längsrichtung der rohrförmigen Isolierschicht 2 ausbreitet und die Isolierschicht 2 dabei eine Längenänderung erfährt. Dabei wird die Platte 4 in Richtung zum Gehäusedeckel 3 bewegt und der Anschlußdraht 12 bis zur Bruchdehnung der Sollbruchstelle 16 gedehnt. Der Anschlußdraht 12 reißt an der Sollbruchstelle 16 auseinander und unterbricht den Stromkreis des Kondensators.

F i g. 2 zeigt einen Kondensatorkörper 1 mit an seinen Stirnseiten befindlichen Kontaktschichten 14 und 15. An der Kontaktschicht 15 ist ein Anschlußdraht 12 befestigt, der durch den rohrförmigen Wickeldorn 6 hindurchragt. An der Kontaktschicht 14 ist eine Metallfolie 19 befestigt, welche bis über die Stirnseite 5 der über den Kondensatorkörper 1 deckelseitig hervorstehenden Isolierschicht 2 ragt. Der Anschlußdraht 13 zwischen einer Anschlußfahne und der Kontaktschicht 14 ist als Schmcl/sicherungsdrahi ausgebildet und ragt mil dem Ende des /weiten Anschlußdrahtes 12 aus der Vergußmasse 17 heraus. An der Innenseile des Deckels 3 des Gehäuses 8 ist e.ne Metallschicht 18 befestigt, die mit dem Anschlußdraht 12 in elektrisch leitendem Kontakt steht. Bei einer unzulässigen Überlastung des Kondensators schmilzt die Isolierschicht 2 an. wobei sich die Schmelzzone in Längsrichtung der die Innenmantelfläche 11 rohrförmig umgebenden Isolierschicht 2 ausbreitet und diese dabei eine Längenänderung erfähn. Dabei wird die Metallfolie 19 an einer beliebigen Stelle gegen die Metallschicht 18 gedrückt, was einen Kurzschluß des Kondensators und ein Schmelzen des Schmelzdrahtes 13 ergibt und den Stromkreis des überlasteten Kondensators unterbricht.

bO

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Kondensator mit auf Trägerfolien Süfgefarschier,. insbesondere ausbrennfähigen, dünnen Metaiibeiägen, ferner mit einem Dielektrikum, das durch die bei Oberschlägen zwischen den Belägen erzeugte Wärme schmelzbar oder plastisch verformbar ist. und mit einer Abschaltsicherung, die durch eine relative Längenänderung zwischen dem Kondensatorkörper und einer an der Oberfläche des Kondensatorkörpers angebrachten rohrförmigen Isolierschicht ausgelöst wird, wobei die relative Längenänderung durch die bei 'überlastung des Kondensators entstehende Wärme herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß d^;e rohrförmige Isolierschicht (2) die Außenmantelfläche des Kondensatorkörpers (1) umschließt, daß der Kondensatorkörper (1) mitsamt der rohrförmigen Isolierschicht (2) in einem Gehäuse (8) mit einer Vergußmasse (17) vergossen ist. dergestalt, daß der dem Gehäusedeckel (3) zugekehrte Rand der rohrförmigen Isolierschicht (2) über den Kondensatorkörper (1) und die Vergußmasse (17) vorsteht, und daß das Material der rohrförmigen isolierschicht (2) einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als dasjenige des Dielektrikums, so daß es bei Überlastung des Kondensators stellenweise schmilzt, damit infolge der mit dem Schmelzen verbundenen Volumenzunahme den vorstehenden Rand der rohrförmigen Isolierschicht (2) gegenüber dem Kondensatorkörper (1) weiter vorschiebt und so das Unterbrechen des Kondensator-Stromkreises bewirkt.

2. Elektrischer Kondensator mit Sicherung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (2) eine aus mehreren Lagen bestehende Kunststoffolienwicklung ist.

3. Elektrischer Kondensator mit Sicherung nach einem der Ansprüche ' bis 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (2) aus Polyäthylen besteht.

4. Elektrischer Kondensator mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (5) der über den Kondensatorkörper (1) vorstehenden Isolierschicht (2) eine Metallisierung (19) besitzt, welche mit der angrenzenden Kontaktschicht (14) des Kondensatorkörpers (1) galvanisch verbunden ist. im Gehäusedeckel (3) eine weitere Metallisierung (18) vorhanden ist, welche mit der zweiten Kontaktschicht (15) des Kondensatorkörpers (1) elektrisch verbunden ist, und die Isolierschicht (2) im überlasteten Zustand des Kondensators durch ihre Längsausdehnung einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Metallisierungen (18 und 19) schließt, wodurch ein Kurzschluß des Kondensators und ein Schmelzen eines Schmelzsicherungsdrahtes (13) verursacht wird.

5. Elektrischer kondensator mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnseite (5) der über den Kondensaturwickel (1) vorstehenden Isolierschicht (2) cmc im Gehäuse (8) bewegliche Platte (4) aus Isolierstoff aufliegt, an welcher der mit einer Sollbruchstelle (16) versehene Anschlußdraht (12) eines Kondensatorbelages (15) fixiert ist, derart, daß bei unzulässiger Überlastung des Kondensators die Isolierschicht (2) die Platte (4) bewegt, wodurch der Anschlußdraht (12) bis über seine Zerreißdehnung gedehnt wird.

6. Elektrischer Kondensator mit Sicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzere Anschlußdraht (13) zwischen einem Belag (14) und einer Anschlußfahrß als Schmelzsicherungsdraht ausgebildet ist

7. Elektrischer Kondensator mit Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aer längere Anschlußdrahl (12) zwischen einem Belag (15) und einer Anschlußfahne als Abreißsicherungsdrahl ausgebildet ist.