DE2904002A1 - Stromrichteranordnung - Google Patents

Stromrichteranordnung

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DE2904002A1 DE19792904002 DE2904002A DE2904002A1 DE 2904002 A1 DE2904002 A1 DE 2904002A1 DE 19792904002 DE19792904002 DE 19792904002 DE 2904002 A DE2904002 A DE 2904002A DE 2904002 A1 DE2904002 A1 DE 2904002A1
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Description

-S-
Die Erfindung betrifft eine Stromrichteranordnung zum Zusammenwirken mit einem Wechselstromgenerator, insbesondere einer Kraftfahrzeuglichtmaschine, umfassend zwei Kühlelemente, auf denen zwei Gruppen von Gleichrichterelementen jeweils in Reihe so angeordnet sind, daß sie mit den Kühlelementen in thermischem und elektrischem Kontakt stehen, und zwar die Gleichrichterelemente der ersten Gruppe über ihre Kathoden und die Gleichrichterelemente der zweiten Gruppe über ihra Anoden, so daß die Kühlelemente Pole unterschiedlicher Poarität bilden, wobei die Kühlelemente nach Anordnung von Isolierelementen zwischen ihnen durch mechanische Verbindungsmittel unter Bildung einer Einheit miteinander verbunden sind und eine öffnung begrenzen, durch welche sich in gleicher Richtung Leiterzunaen erstrecken, welche die Anode der Gleichrichterelemente der ersten Gruppe und die Kathoden der Gleichrichterelemente der zweiten Gruppe verlängern, um diese paarweise mit einer Isolierplatte zu verbinden, die von den Leiterzungen durchsetzt wird und Mittel zur elektrischen Verbindung der beiden Gruppen von Gleichrichterelementen untereinander und der so miteinander verbundenen Gruppen mit den Anoden von Gleichrichtern einer dritten Gruppe CErragergleichrichter) aufweist, deren Kathoden untereinander verbunden sind, um die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators einerseits und eine Ladekontrolleinrichtung andererseits mit einer positiven Spannung zu versorgen.
Die bekannten Stromrichteranordnungen weisen im allgemeinen einen Aufbau auf, der ihre Herstellung relativ teuer macht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromrichteranordnung anzugeben, die preiswerter
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herzustellen ist als die bekannten Stromrichteranordnungen, wobei jedoch deren qualitative Eigenschaften erhalten bleiben sollen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Isolierplatte rechtwinklig zu der von den Kühlelementen begrenzten öffnung angeordnet ist und auf einer ihrer Seiten eine gedruckte Schaltung trägt, die. so aufgebaut ist, daß sie eine elektrische Ver- . bindung zwischen den Gruppen von Gleichrichterelementen untereinander, die direkte Anordnung der Erregergleichrichter auf der Isolierplatte und die elektrische Verbindung der Kathoden der Erregergleichrichter untereinander ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen- daß mindestens ein mechanisches Verbindungselement zur mechanischen Verbindung der beiden Kühlelemente von einem Niet gebildet ist, der umgeben von einer Isolierhülse die beiden Kühlelemente durchsetzt, wobei die Isolierhülse einstückig mit einem Träger ausgebildet ist, an dem ein starrer Leiter, welcher mit den Kathoden der Erregergleichrichter über die gedruckte Schaltung verbunden ist, und eine Leiterzunge angeordnet sind,welche mit dem starren Leiter in Verbindung steht und zur Speisung der Ladungskontrolleinrichtung bestimmt ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Kühlelemente durch einen Niet miteinander verbunden, der einstückig mit einem der beiden Kühlelemente ausgebildet ist und eine entsprechende öffnung in dem anderen der Kühlelemente so durchsetzt, daß er nach dem Zusammenbau der Stromrichteranordnung
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aus der Öffnung herausragt und vernietet werden kann.
Diese Ausführungsform hat es ermöglicht, den Herstellungspreis für die Stromrichteranordnung erheblich zu reduzieren. Ergänzende Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß man die mechanische Verbindung zwischen den Kühlelementen 1 und 2 noch einfacher und wirtschaftlicher erreichen kann.
Daher wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die mechanischen Verbindungsmittel zur Verbindung der Kühlelemente von Nieten gebildet sind, die einstückig mit einsm Isolierelement ausgebildet sind und entsprechende öffnungen in jedem der Kühlelemente so durchsetzen, daß sie beim Zusammenbau der Stromrichteranordnur.g aus den öffnungen herausragen und anschließend vernietet werden können.
Diese Ausführungsform weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber der vorher beschriebenen Ausführungsform auf:
Einsparung der Isolierhülsen, wodurch sich eine Senkung des Herstellungspreises und eine Verringerung des Ausschusses ergibt, da nicht mehr die Gefahr besteht, daß der Einbau der Isolierhülse vergessen wird;
eine Senkung der Materialkosten, da der Preis für Aluminium wesentlich höher ist als für Kunststoffe.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindunasgemäßen Stromrichteranordnung,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung einiger Teile einer Stromrichteranordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 3 einen Teilschnitt der in Fig. 2 dargestellten Anordnung nach ihrem Zusammenbau.
Die in Fig. 1 dargestellte Stromrichteranordnung umfaßt zwei Elemente zur Wärmeabstrahlung oder Kühlelemente 1 und 2, auf denen jeweils eine Gruppe von nebenainanderliegenden Gleichrichterelementen 3, 4, 5 bzw. 6, 7, 8 angeordnet ist, die mit den Kühlelenenten 1 und 2 in thermischem und elektrischem Kontakt stehen, und zwar die GleichrichterelemsntB 3r 4, 5 der ersten Gruppe über ihre Kathoden und die Gleichrichterelemente 6, 7, der zweiten Gruppe über ihre Anoden derart, daß das Kühlelement 1 den positiven Pol und das Kühlelement 2 den negativen Pol bildet.
Die Kühlelemente 1 und 2 werden durch mechanische Verbindungsmittel miteinander verbunden, die in einem Ausführungsbeispiel aus einem einstückig mit dem Kühlelement 1 ausgebildeten Niet 9 bestehen, der eine in dem Kühlelement 2 ausgebildete entsprechende Öffnung Io so durchsetzt, daß er nach dem Zusammenbau aus dieser austritt und nach dem Aufsetzen einer Isolierhülse 11 in einer Bohrung 12 des Kühlelementes 2 gefaßt oder abgequetscht wird.
Die Kühlelemente 1 und 2 werden auf diese Weise nach dem Einlegen eines Isolierkörpers 13 zwischen sie zur Bildung
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- 1ο -
einer Einheit miteinander verbunden.
Die Kühlelements 1 und 2 begrenzen dadurch eine öffnung, durch welche sich gleichsinnig leitfähige Zungen 14 hindurch erstrecken, die mit den Anoden 3a, 4a, 5a der ersten Gruppe von Gleichrichterelementen 3, 4, und 5 und mit den Kathoden 6a, 7a, 8a der zweiten Gruppe von Gleichrichterelamenten 6, 7 und 8 verlötet sind.
Die Zungen 14 werden dann paarweise mit einer Isolierplatte 15 verbunden, die sie durchsetzen und die Anschlußeinrichtungen aufweist, um die beiden Gruppen von Gleichrichterelementen untereinander zu verbinden und die so verbundenen Gruppen mit den Anoden 16, 17, 18 einer dritten Gruppe von Gleichrichterelementen 19, 2o, 21 zu verbinden, deren Kathoden 22, 23, 24 untereinander verbunden sind., um die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators oder eine nicht dargestellte Ladekontrolleinrichtung mit einer positiven Spannung su speisen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Isolierplatte 15 auf dem Isolierkörper 13 rechtwinklig zu der von den Kühlelementen 1 und 2 begrenzten öffnung angeordnet und weist an einer ihrer Flächen 15a eine gedruckte Schaltung auf, die so aufgebaut ist, daß sie die elektrische Verbindung der drei Gruppen von Gleichrichterelementen untereinander, die direkte Anordnung der Erregergleichrichter 19, 2o, 21 auf der Isolierplatte 15 und die elektrische Verbindung der Kathoden 22, 23, 24 der Erregergleichrichter untereinander ermöglicht.
Die Isolierplatte 15 weist drei Öffnungen 25 auf, die derart ausgebildet sind, daß sie die jedes Gleichrichterelement 3, 4, 5 und 6,7, 8 verlängernden Zungen 14 im
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Hinblick auf das paarweise Verlöten derselben mit Abschnitten 26 der gedruckten Schaltung hindurchtreten lassen, welche die Öffnungen 25 umgeben und an denen ferner jeweils die Anoden 16, 17, 18 der Erregergleichrichter 19, 2o, 21 angelötet sind sowie jeweils eine von dem Wechselstromgenerator herkommende stromführende Phase. Die Kathoden 22, 23, 24 der Erregergleichrichter 19- 2o, 21 sind untereinander über einen anderen Abschnitt 27 der gedruckten Schaltung miteinander verbunden, um einen positiven Pol zu bilden, der dazu bestimmt ist, die Erregerwicklung des Wechs eis troingener ator s und die nicht dargestellte Ladekontrolleinrichtung mit einem positiven Strom zu speisen.
Die Speisung der Erregerwicklung und der Ladekontrolleinrichtung erfolgt über einen Träger 28, der einstückig mit einer Isolierhülse 29 ausgebildet ist und an dem eine doppelte Verbindungslasche 3o befestigt ist, die in elektrischem Kontakt mit einer starren leitfähigen Stange gehalten ist, die ihrerseits beim Zusammenbau der Stromrichteranordnung an dem Abschnitt 27 der gedruckten Schaltung angelötet wird.
Beim Durchführen der Montage wird der Träger 28 in einer Aussparung 32 in dem Kühlelement 2 angeordnet und in dieser Aussparung durch einen Niet 33 festgehalten, der die Kühlelemente 1 und 2 durchsetzt und nach seinem Einfassen oder Abquetschen den sicheren Zusammenhalt der Kühlelemente gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Isolierkörper 13 aus einem einzigen Stück hergestellt in Form eines Rahmens, welcher dis von den Kühlelementon
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1 und 2 begrenzte öffnuna umgibt und der zwischen den fühlelementen 1 und 2 mit seinen Flanschen 34 und 35 eingeklemmt wird.
Der zwischen den Kühlelementen 1 und 2 liegende Isolierkörper 13 weist Hohlräume 37 auf, die dazu dienen, die Positionierung und die gegenseitige Isolierung der Zungen 14 sicherzustellen, wobei Trsnnelemente 36 Aufnahmetaschen 38 begrenzen, die zur Aufnahme der Erregergleichrichter 19, 2o, 21 dienen, die auf der Isolierplatte 15 angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren noch vorteilhafteren Ausführungsform können die Zungen 14 direkt an dem Isolierkörper 13 angeformt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Befestigung der Isolierplatte 15 an dem Isolierkörper 13 durch ein Einrasten an elastischen Zungen 39 und 4o, die einstückig mit dem Isolierkörper 13 ausgebildet sind und Rastnasen 41 und 42 aufweisen.
Gemäß einer anderen, in den Fig. 2 und 3 teilweise dargestellten Ausführungsform der mechanischen Verbindung zwischen den Kühlelementen 1 und 2 besteht der Isolierkörper 13 aus einem einzigen Stück in Form eines Rahmens, v/elcher die von den Kühlelementen 1 und 2 begrenzte öffnung umgibt. Der Isolierkörper 13 ist mit seinen äußeren Flanschen 34 und 35 zwischen den Kühlelementen 1 und 2 eingespannt. An jeder der Flansche 34 und 35 ist einstückig mit diesem ein Niet 5o ausgebildet, der sich nach beiden Seiten des jeweiligen Flansches 34 bzw. 35 erstreckt.
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Die Niete 5o sind an dsm Isolierkörper 13 so angeordnet, daß sie sich in Flucht mit entsprechenden Durchbrechungen 51 in den Kühlelementen 1 und 2 befinden.
Die Durchbrechungen 51 sind als Bohrungen ausgebildetvon denen jede an ihren äußeren Enden eine Aufweitung 52 aufweist. Die Länge der Miete 5o ist so gewählt, daß sie in die Aufweitungen 52 hineinragen und dort anschließend vernietet werden.
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Claims (9)

  1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
    Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
    Dr.-Inec. H. Li ska
    PLBA
    8 MÜNCHEN 86, DEN ·<- ' .^_ .
    POSTFACH 860 820
    MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22
    Ducellier et Cie
    3/5, Voie Felix Eboue F-94000 Creteil
    Stromrichteranordnung
    Patentansprüche
    f 1.Jstromrichteranordnung zum Zusammenwirken mit einem Wechselstromgenerator, insbesondere einer Kraftfahrzeuglichtmaschine, umfassend zwei Kühlelemente, auf denen zwei Gruppen von Gleichrichterelementen jeweils in Reihe so angeordnet sind, daß sie mit den Kühlelementen in thermischem und elektrischem Kontakt stehen, und zwar die Gleichrichterelemente der ersten Gruppe über ihre Kathoden und die Gleichrichterelemente der zweiten Gruppe über ihre Anoden, so daß die Kühlelemente Pole unterschiedlicher Polarität bilden, wobei die Kühlelemente nach Anordnung von Isolier-
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    elementen zwischen ihnen durch mechanische Verbindungsmittel unter Bilduna einer Einheit miteinander verbunden sind und eine öffnung begrenzen, durch welche sich in gleicher Richtung Leiterzungen erstrecken, welche die Anode der Gleichrichterelemente der ersten Gruppe und die Kathoden der Gleichrichterelemente der zweiten Gruppe Verlängern, um diese paarweise mit einer Isolierplatte zu verbinden, die von den ■ Leiterzungen durchsetzt wird und Mittel zur elektrischen Verbindung der beiden Gruppen von Gleichrichterelementen untereinander und der so miteinander verbundenen Gruppen mit den Anoden von Gleichrichtern einer dritten Gruppe (Erregergleichrichter) aufweist, deren Kathoden untereinander verbunden sind, um die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators einerseits und eine Ladekontrolleinrichtung andererseits mit einer positiven Spannung zu versorgen, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierplatte (15) rechtwinklig zu der von den Kühlelementen (1, 2) begrenzten Öffnung angeordnet ist und auf einer ihrer Seiten (15a) eine gedruckte Schaltung (26, 27) trägt, die so aufgebaut ist, daß sie eine elektrische Verbindung zwischen den Gruppen von Gleichrichterelementen (3, 4, 5; 6, 7, 8; 19, 2o, 21) untereinander, die direkte Anordnung der Erregergleichrichter (19, 2o, 21) auf der Isolierplatte (15) und die elektrische Verbindung der Kathoden (22, 23, 24) der Erregergleichrichter (19, 2o, 21) untereinander ermöglicht.
  2. 2. Stromrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ ei chnet, daß mindestens ein mechanisches Verbindungselement zur mechanischen Verbindung der beiden Kühlelemente (1, 2) von einem Niet (33) gebildet ist, der umgeben von einer Isolierhülse (29) die beiden Kühlelemente (1, 2) durchsetzt,
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    wobei die Isolierhülse (29) einstückig mit eirem Träger (28) ausgebildet ist, an dem ein starrer Leiter (31), welcher mit den Kathoden (22, 23, 24) der Erregergleichrichter (19, 2o, 21) über die gedruckte Schaltung (26, 27) verbunden ist, und eine Leiterzunge (3o) angeordnet ist, welche mit dem starren Leiter (31) in Verbindung steht und zur Speisung der Ladungskontrolleinrichtung bestimmt ist.
  3. 3. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Verbindungselement zur mechanischen Verbindung der Kühlelemente (1, 2) aus einem Niet (9) besteht, der einstückig mit einem der beiden Kühlelemente (1, 2) ausgebildet ist und eine in dem jeweils anderen der beiden Kühlelemente (2, 1) ausgeformte entsprechende Öffnung (1o) in der Weise durchsetzt, daß er nach dem Zusammensetzen der Stromrichteranordnung aus der Öffnung (1o) herausragt und vernietet werden kann.
  4. 4. Stromrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierplatte (15) Durchbrechungen (25) aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie die Leiterzungen (14) der Gleichrichterelemente (3, 4, 5; 6, 7, 8) hindurchtreten lassen und das Verlöten derselben mit Abschnitten (26) der gedruckten Schaltung ermöglicht, welche die Öffnungen (25) umgeben.
  5. 5. Stromrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die gegen-
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    seitige Isolierung der Kühlelemente (1, 2) durch einen einstückigen rahraenförmigen Isolierkörper (13) erfolgt, welcher die von den Kühlelenenten (1, 2) begrenzte Öffnung umgibt, zwischen den Kühlelementen (1, 2) eingeklemmt ist und Mittel (36, 38) zum Positionieren und zur Isolierung der Leiterzungen (14) aufweist, welche die Gleichrichterelemente (3, 4, 5; 6, 7, 8) jedes Kühlelementes (1, 2) verlängert.
  6. 6. Stromrichteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Positionierung und Isolierung der Leiterzungen (14) durch Anformen derselben an dem Isolierkörper (13) erreicht werden.
  7. 7. Stromrichteranordming nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Isolierkörper (13) Aussparungen (38) aufweist, in welche die auf der Isolierplatte (15) angeordneten Erregergleichrichter (19, 2o, 21) eingreifen.
  8. 8. Stromrichteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Isolierkörper (13) elastische Befestigungsmittel zur Befestigung der Isolierplatte (15) aufweist.
  9. 9. Stromrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 und bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die mechanischen Verbindungsmittel zur Verbindung der Kühlelemente (1, 2) von Nieten (5o) gebildet sind, die einstückig mit einem Isolierelement ausgebildet sind und entsprechende Öffnungen (51) in jedem der Kühlelemente (1, 2) so durchsetzen, daß sie beim Zusammenbau der Stromrichteranordnung aus den Öffnungen
    (21) herausragen und anschließend vernietet v/erden können.-
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    1o. Stromrichteranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Niete (5o) paarweise an beiden Enden (34, 35) des Isolierelementes (13) angeordnet sind, welches eine Zwischenlage bildet, die zwischen den beiden ICühlelementen (1/ 2) eingeklemmt wird.
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