DE3300815C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Ab­ schlußscheibe aus einem thermoplastischem Material für einen Elektrolytkondensator, in der zumindest eine metallische Durch­ führung mit mehreren radialen Ansätzen angeordnet wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 24 33 613 bekannt. Hierbei wird in einer Abschlußscheibe für einen Elektrolytkon­ densator zumindest eine metallische Durchführung mit mehreren, nämlich zwei, radialen Ansätzen angeordnet. Neben duroplasti­ schen Kunststoffen und Gummi werden dort thermoplastische Ma­ terialien als geeignete Werkstoffe für die Abschlußscheibe ge­ nannt, wobei Angaben über die Art der thermoplastischen Mate­ rialien und deren Verarbeitung in dieser Druckschrift nicht enthalten sind.

Aus der FR 9 12 405 ist ein Elektrolytkondensator bekannt, bei dem in einer thermo- bzw. duroplastischen Abschlußscheibe eine Aluminiumdurchführung mit einem radialen Ansatz angeordnet ist.

An derartige Abschlußscheiben werden bestimmte Anforderungen gestellt. So sollen sie temperaturbeständig bei den im Betrieb des Elektrolytkondensators vorkommenden Temperaturen sein und fernerhin resistent gegenüber den im Elektrolytkondensatorenbau verwendeten Chemikalien. Ferner ist es erforderlich, daß die Durchführungselemente flüssigkeits- und gasdicht mit der Ab­ schlußscheibe verbunden sind.

Es ist weiterhin bekannt, Durchführungselemente als Niet auszu­ bilden, der mit den Wickelanschlußstreifen durch eine Ultra­ schall-Schweißung verbunden wird und anschließend in entspre­ chende Aufnahmebohrungen einer gespritzten Anschlußscheibe ein­ geführt wird. Daran anschließend werden an das äußere Ende der Durchführungen Lötfahnen bzw. Lötspitzen angenietet. Die Dicht­ heit zwischen den Durchführungselementen und dem Kunststoff der Scheibe wird in diesem Fall durch mitangenietete elastische Dichtelemente bzw. durch Stauchen der Niete in den Kunststoff­ bohrungen beim Nieten erzielt.

Bei den bekannten Ausführungsformen kann eine Reihe von Schwierigkeiten auftreten, die zum einen dadurch bedingt sind, daß die bekannten Durchführungselemente nicht hinreichend dicht mit der Abschlußscheibe verbunden sind, so daß im Laufe der Zeit Undichtigkeiten an der Trennfläche Abschlußscheibe/Durch­ führungselemente auftreten können, wodurch beispielsweise Elektrolytflüssigkeit aus dem Gehäuseinneren austreten kann. Weiterhin besteht die Schwierigkeit, daß infolge einer Al­ terung durch Temperatur-Wechselbeanspruchung hohe Übergangs­ widerstände an den Nietverbindungen auftreten können, was den Ausfall der Kondensatoren zur Folge hat.

Zur Umgehung der geschilderten Schwierigkeiten sind Verfahren bekannt, bei denen die Verbindung der Lötfahnen bzw. Lötspitzen mit den Durchführungselementen durch Schweißen vor dem Einbetten in den Kunststoff hergestellt wird, jedoch treten beim Spritz­ vorgang in Abhängigkeit von der Form der Anschlußteile Dicht­ probleme in der Spritzform auf. Außerdem ist hierbei ein auf­ wendiges, lagerichtiges Einlegen der Teile in die Spritzform erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Abschlußscheibe für Elektrolytkondensatoren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das leichte Undichtheiten be­ seitigt werden und die allgemeine Dichtigkeit günstig beein­ flußt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ab­ schlußscheibe mit den Durchführungen bei einer Formtemperatur von 140°C bis 220°C aus Polyphenylsulfid hergestellt wird und unmittelbar anschließend für die Dauer von mindestens vier Stunden in eine Tempervorrichtung gelegt wird, deren Tempera­ tur 200°C bis 240°C beträgt, und anschließend langsam in der abgeschalteten Tempervorrichtung abgekühlt wird.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen die

Fig. 1 bis 6 verschiedene Querschnittsformen von Durchführungselementen und die

Fig. 7 und 8 die Ansicht und den Querschnitt einer Abschluß­ scheibe.

In der Fig. 1 ist ein zylindrisches Durchführungselement 10 dar­ gestellt, welches drei radiale Ansätze 11, 12, 13 besitzt. Der radiale Ansatz 13 weist dabei einen größeren Durchmesser als die radialen Ansätze 11 und 12 auf. Das dargestellte metalli­ sche Durchführungselement 10, beispielsweise aus Aluminium, wird zur Herstellung der Abschlußscheibe in eine Spritzgießform eingelegt, und die Formhöhlung mit einem thermoplastischem Poly­ phenylensulfid (ungefüllt und/oder mit mineralischer und/oder Faserfüllung) mit einer Spritzgießeinrichtung bei einer Form­ temperatur von 140°C bis 200°C gefüllt. Unmittelbar anschließend erfolgt eine Behandlung der spritzfrischen Abschlußscheibe in einer Tempervorrichtung bei 200°C bis 240°C. Die Mindestverweil­ dauer der Scheiben beträgt 4 Stunden. Spritzfrisch bedeutet dies, daß die Scheibe aus der heißen Spritzgießform direkt in die Tempervorrichtung gelegt wird. Die Abkühlung erfolgt langsam in der abgeschalteten Tempervorrichtung.

Derartig hergestellte Abschlußscheiben waren auch nach einer Lagerung von 300 Stunden bei 130°C und nach 10 Temperaturwech­ seln -55°C/+125°C dicht. Dies wurde dadurch festgestellt, daß nach den beschriebenen Behandlungen bei einem Prüfdruck (Gas­ druck) von 4 bis 6 bar innerhalb einer Minute am Übergang Me­ tall-Kunststoff keinerlei Gasblasen entstehen bzw. aufsteigen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Durchführungselement 20 sind die radialen Ansätze 21 bis 23 hinterschnitten, wobei der Durchmes­ ser des Ansatzes 23 größer als der der Ansätze 21 bzw. 22 ist.

In der Fig. 3 ist eine Durchführung 30 dargestellt, die drei ra­ diale Ansätze 31 bis 33 aufweist, wobei der radiale Ansatz 33 als L-förmiger Ansatz 34 ausgebildet ist.

In der Fig. 4 ist eine Durchführung 40 dargestellt, welche einen T-förmigen radialen Ansatz 41 aufweist, welcher seinerseits zwei radiale Ansätze 43 besitzt.

Die Fig. 5 zeigt ein Durchführungselement 50 mit einem radialen T-förmigen Ansatz 51, bei dem außen ein keilförmiges Ansatz­ stück 52 angeordnet ist.

In der Fig. 6 ist eine Durchführung 60 dargestellt, bei der ein radiales Ansatzstück 61 mit zwei keilförmigen Ansätzen 62 und 63 versehen ist.

Die in Fig. 1 bis 6 dargestellten Durchführungselemente zeichnen sich dadurch aus, daß ihre Profile den verschiedenen Kunststoff­ parameter-Veränderungen dichtwirksam entgegen wirken. Sie las­ sen sich in wirtschaftlicher Weise, beispielsweise durch Fließ­ pressen, fertigen. Zusätzlich weisen die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Profile noch eine geringe Teilehöhe auf, wodurch die erforderliche Höhe der Abschlußscheibe reduziert werden kann und somit eine zusätzliche Materialersparnis erzielt wird.

Die dargestellten Durchführungselemente können auf einer Seite mit einer Gewindebohrung für Schraubanschlüsse versehen sein.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn zumindest die radialen Ansätze der Durchführungselemente eine Riffelung aufweisen.

In der Fig. 7 ist die Unteransicht einer Abschlußscheibe 70 dar­ gestellt, welche zwei Durchführungselement 71, 72 besitzt. In der Umgebung der Durchführungselemente 71 und 72 weist die Ab­ schlußscheibe 70 angespritzte Verstärkungen 73, 74 zur sicheren Halterung der Durchführungen 71, 72 auf. Ferner weist die Ab­ schlußscheibe 70 in der Mitte ein Ansatzstück 75 auf, welches in das Kernloch des Wickels eingeführt wird und somit den Wickel zentriert. Weiterhin sind an der Abschlußscheibe 70 Rippen 76 angeordnet, die beispielsweise federnd ausgebildet sein können und den Wickel fest gegen den Boden des Gehäuses drücken.

Eine weitere Öffnung 77 in der Abschlußscheibe 70 ist durch eine Überdrucksicherung verschlossen.

In der Fig. 8 ist ein Schnitt durch eine Abschlußscheibe 70 ge­ mäß der in der Fig. 7 angegebenen Ebene dargestellt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Fertigstellung eines Elektrolytkondensators geschieht da­ durch, daß zunächst auf der Außenseite der Durchführungselemente Lötfahnen und -spitzen angeschweißt werden und dann mittels einer Ultraschall-Schweißung die Wickelanschlußstrei­ fen mit den Durchführungselementen verbunden werden. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist gewährleistet, daß auch nach den Schweißvorgängen die Durchführungselemente dicht mit den Kunststoffscheiben verbunden bleiben.

Claims (1)

1. Verfahren zum Herstellen einer Abschlußscheibe aus einem thermo­ plastischen Material für eine Elektrolytkondensator, in der zumindest eine metallische Durchführung mit mehreren radialen Ansätzen angeordnet wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschlußscheibe mit den Durchfüh­ rungen bei einer Formtemperatur von 140°C bis 200°C aus Poly­ phenylensulfid hergestellt wird und unmittelbar anschließend für die Dauer von mindestens vier Stunden in eine Tempervor­ richtung gelegt wird, deren Temperatur 200°C bis 240°C beträgt, und anschließend langsam in der abgeschalteten Tempervorrich­ tung abgekühlt wird.