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Kondensator-Anordnung, bestehend aus in ein Gehäuse eingebauten elektrischen
Kondensatoren mit steifen dielektrischen Platten, insbesondere Glimmerkondensatoren
Die Erfindung betrifft eine Kondensator-Anordnung, bestehend aus in ein Gehäuse
eingebauten elektrischen Kondensatoren mit steifen dielektrischen Platten, insbesondere
Glimmerkondensatoren. Diese Anordnung kennzeichnet sich dadurch, daß zur mechanischen
Befestigung jedes Kondensators am Gehäuse und zugleich zu seinem elektrischen Anschluß
die den Kondensatorstapel zusammenhaltenden, ohne besondere Fortsätze, Zungen u.
dgl. glatt oder mit Endwülsten ausgebildeten, in entsprechende federnde Rillenkontakte
des Gehäuses einschiebbaren oder auf am Gehäuse befestigteAnschlußstifte aufschiebbaren
Preßklammern dienen.
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Es war bereits bekannt, aus Wickelkondensatoren, bei denen also nur
ein biegsames Isolationsmaterial, wie Papier u. dgl., verwendet wurde, eine Batterie
in der Weise aufzubauen, daß die einzelnen Kondensatoren mit ihren aus ihrem Wickel
herausragenden Polfortsätzen in entsprechende federnde Anschlüsse eines Gestelles
hinein- bzw. aus diesen herausgeschoben werden konnten. Bis jetzt aber hat man Kondensatorbatterien,
die den Anforderungen der Hochfrequenztechnik entsprechend aus Kondensatoren mit
steifen dielektrischen Platten, insbesondere Glimmer, bestanden, insbesondere wenn
es sich um größere Spannungen und Ströme handelte, nur in einer sehr umständlichen
Weise, nämlich durch Verschraubung der Kondensatorpole mit den Gestellanschlüssen,
hergestellt. Dieser Unterschied ist dadurch bedingt, daß bei den Glimmerkondensatoren,
deren Stapel ganz anders zusammengehalten werden, als dies beim Wickel der zusammengerollten
Papierkondensatoren der Fall ist, ganz andere konstruktive Aufgaben zu lösen waren,
nämlich die entsprechende Durchbildung der den Stapel zusammenhaltenden Preßklammern.
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Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung erlaubt durch Anwendung
von möglichst glatten, keine besonderen Teile, wie Anschlußzungen u.dgl., tragendenPreßklammern
einen schnellen und sicheren Zusammenbau sowie die Auswechslung von einzelnen Kondensatoren;
durch die mechanische Befestigong
des Kondensators wird gleichzeitig
auch sein elektrischer Anschluß hergestellt, ohne daß dabei eine Verschraubung nötig
ist.
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Im nachstehenden wird die neue Bauweise an Hand von mehreren auf der
Zeichnung in 1a Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen eingehend erläutert:
Abb. i ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäß zusammengebauten
Kondensator-Anordnung mit Kühleinrichtung.
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Abb.2 zeigt einen ähnlichen Aufbau mit einer anderen Kühleinrichtung.
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Abb. 3 zeigt einen Einzelkondensator von oben gesehen.
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Abb. 4. bzw. Abb. 5 ist ein Schnitt durch die Linie 4-4 bzw. 5-5 der
Abb. 3.
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Abb.6 zeigt einen anderen Einzelkondensator von der Seite und eine
andere Befestigungsweise.
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Abb.7 ist eine der Abb.6 entsprechende Vorderansicht.
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Abb. 8 zeigt den Zusammenbau zweier Kondensatoren nach Abb.6.
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Abb. 9 zeigt einen anderen Einzelkondensator in Vorderansicht.
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Abb. io ist einschnitt durch die Linieio-io der Abb. 9.
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Abb. i i zeigt die Befestigung eines Kondensators nach Abb. 9 von
der Seite. Abb.12 zeigt, zumTeil im Schnitt, mehrere Kondensatoren gemäß Abb. i
mit ihrem Gehäuse.
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In sämtlichen Abbildungen bezeichnen die gleichen Bezugszahlen dieselben
Teile.
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In Abb. i ist i eine Deck- und 2 eine Grundplatte aus geeignetem Isoliermaterial,
wie Bakelit, zwischen denen mehrere Einzelkondensatoren 3 befestigt sind. Diese
Kondensatoren sind alle zusammen von einer Kühlschlange 4 umgeben, in der ein geeignetes
Kühlmittel, wie Wasser oder irgendeine andere Flüssigkeit, zirkuliert. Bei jedem
Einzelkondensator 3 ist sein Stapel (in bekannter Weise aus mehreren aufeinanderfolgenden,
durch Glimmerschichten getrennten Metallfolien abwechselnder Polarität bestehend)
durch zwei Halteklammern 6 zusammengepreßt, die ihn fast auf der ganzen Oberfläche
überdecken. Diese Klammern, *am besten aus Metall genügender Festigkeit, sind etwa
U-förmig, d. h. jede Klammer ist aus einer Platte gebildet, deren Hälften parallel
zueinander gebogen sind und so den Kondensatorkörper umklammern. Die Schenkel jeder
Klammer überdecken die Seitenflächen des Kondensators von der Endkante fast bis
zur Mitte, und -in der Nähe der Endkante des Kondensators ist jede Klammer so gebogen
bzw. geformt, daß sich ein flansch- oder wulstartiger Fortsatz 7 von derselben Breite
wie die Klammer bildet, der einerseits alle an diesem Kondensatorende aus den Isolierplatten
hinausragenden Folienenden einer bestimmten Polarität zusammenklammert und somit
einen Pol bildet, und anderseits zur mechanischen Befestigung des Kondensators innerhalb
entsprechender Klammerrillen 8 des Gehäuses dient. .Diese Klammerrillen 8 sind an
den Innenflächen der Deckplatte i und der Grundplatte 2, paarweise einander zugeordnet,
mittels Schrauben 9 befestigt; jedes Paar kann somit einen Einzelkondensator oben
und unten festhalten und auf diese Weise sowohl zu 'seinem mechanischen wie auch
elektrischen Anschluß dienen.
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Die Klammern6 jedes Einzelkondensators3 sind in der Nähe der Kondensatormitte
etwas schmaler und in der Nähe der Endkanten etwas breiter als die von ihnen zusammengepreßten
Kondensatoroberflächen. Dies zeigt insbesondere Abb. 3. Man sieht dort, daß in der
Nähe der Kondensatorenden die Teile io der Halteklammern über die Seitenkanten des
Kondensators an beiden Seiten vorstehen und an dieser Stelle gewellt oder mit Rippen
versehen sind sowohl zur Versteifung der Klammern wie auch zur Vergrößerung ihrer
wärmeableitenden Oberfläche. In der Nähe der Kondensatormitte sind die Schenkel
der Klammer bei i i etwas nach außen und dann an ihrem gezackten Rand 12 wiederum
parallel zu den Kondensatorseitenflächen abgebogen. Die einander zugekehrten Zackenspitzen
der beiden Klammern verschiedener Polarität bilden dadurch eine Anzahl von Funkenstrecken.
Durch diese Funkenstrecken gleichen sich die Überspannungen an den Kondensatoren
aus, wodurch die Durchschlaggefahr für die Glimmerplatten verhütet oder vermindert
wird.
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In den Abb.1, 4 und 5 sind die herausragenden Folienenden einer Polarität
durch die Bezugszahl 13 bezeichnet. Sie sind durch den Wulst 7 der oberen Halteklammer
6 eingeklemmt; in ähnlicher Weise sind die Folienenden 14 der anderen Polarität
durch den Wulst 7 der unteren Klammer eingeklemmt. Da die Seitenflächen des Kondensatorstapels
durch Glimmerscbichten überdeckt sind, so machen die Klammern6 mit denKondensatorbelegungen
nur über die Fortsätze 13 und 14 Kontakt. Aus Obigem ist ersichtlich, daß die Klammern
nicht nur den Kondensatorstapel zusammenpressen und als Polzuführungen dienen, sondern
auch noch alsFunkenstrecken, als mechanische Schutzumkleidung, als Wärmeableiter
und als Organe zum mechanischen und elektrischen Anschluß an das Gehäuse dienen,
da die Wülste 7 in die Klemmrillen 8 eingreifen.
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Wie aus Abb. i ersichtlich, sind zwei äußere Klemmrillen 8 der Deckplatte
i an dieser letzteren
mittels Schraubeng befestigt, die in entsprechende,
in der Deckplatte eingebettete Hülsen 15 eingreifen. Die Hülsen 15
sind oberhalb bei r6 etwas erweitert. Dieser breitere Teil, die Schulter 17, ist
bis zu dem oberen über die Außenfläche der Deckplatte etwas hinausstehenden Rand
inwendig mit Schraubengewinde versehen zur Aufnahme einer Klemmschraube i9, die
zur elektrischen Verbindung mit äußeren elektrischen Kreisen dienen kann. Die Klemmrillen
8 der Grundplatte 2 sind mittels Schrauben 9 an zugehörige, in die Platte 2 eingebettete
leitende Platten 20 angeschraubt; die übrigen Klemmrillen 8 der Deckplatte r sind
in ähnlicher Weise mit einer leitenden Platte 2r verschraubt, die an der Innenwand
der Deckplatte befestigt ist und oben eine Bohrung mit Schraubengewinde 22 für eine
weitere Klemmschraube zum elektrischen Anschluß hat. Auf diese Weise kann man sämtliche
Einzelkondensatoren 3 der Batterie (nach Abb. r deren vier) in Serie schalten, wenn
man die Klemmen i9 an die beiden Pole des Außenkreises anschließt. Verbindet man
dagegen die Klemmen i g- i g mit dem einen und die Klemmen 22 mit dem anderen Pol,
so sind sowohl das erste Kondensatorpaar für sich wie das zweite Paar für sich in
Serie, die beiden Paare aber miteinander parallel geschaltet. Ist schließlich nur
eine der äußeren Klemmen r9 sowie die mittlere Klemme 22 an den Kreis angeschlossen,
so ist nur das- zwischen diesen Klemmen liegende Paar in Serie geschaltet.
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Abb. 12 zeigt eine Anordnung, die der nach Abb. i ähnlich ist, aber
mit sechs Einzelkondensatoren 3, die wiederum vertikal zwischen einer Deckplatte
i und Grundplatte 2 befestigt und von der Seitenwand 23 des Gehäuses umgeben sind.
Die Seitenwand ist mit Öffnungen 24 versehen. In beiden Abb. i und 2 sind die Einzelkondensatoren
voneinander genügend weit getrennt, um eine notwendige Wärmeausstrahlung zu erhalten;
während bei der Anordnung nach Abb. i zur Fortleitung der Wärme das innerhalb der
Schlange .4 zirkulierende Kühlmittel dient, wird bei der Anordnung nach Abb. 12
das Kühlmittel durch das Gehäuse mit Hilfe der Öffnungen 24 hindurchgetrieben.
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Zum Anschluß an den äußeren Kreis dienen hier zwei äußere und zwei
mittlere Klemmen 16 bzw. 22, durch deren verschiedenartige Verbindungen man die
Kondensatoren nach Belieben schalten kann.
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Abb. 2 zeigt eine weitere Bauart. Hier ist die Grundplatte 2 mit einer
tellerartigen Vertiefung 25 versehen, die mit irgendeiner geeigneten leicht verdampfbaren
Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, ausgefüllt werden kann. Auch hier schließen die Platten
i bzw. 2 von oben und von unten das mit Öffnungen 2.4 versebene Gehäuse 23 ab, und
innerhalb dieses Gehäuses ist eine Kühlschlange 4, von der Deckplatte getragen,
um die Kondensatoren ähnlich wie in Abb. r angeordnet. Zwischen den Windungen der
Schlange 4 sind Streifen aus einem faserigen, die Flüssigkeit absorbierenden 1-laterial
hindurchgezogen, die unten in dem Wasserbehälter eingetaucht sind. Das Wasser wird
von den Streifen 26 heraufgesogen und von ihren Oberflächen verdampft, was die Kühlwirkung
der Schlange noch erhöht.
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In den Abb. 9, io und i i ist eine etwas abgeänderte Bauart der Halteklammern
dargestellt; hier sind die Halteklammern 27 kürzer als die Halteklammern 6 der vorher
beschriebenen Konstruktion und umfassen nur die entgegengesetzten Enden des Kondensators,
ohne bis zu seiner Mitte zu reichen. Auch hier sind die Klammern mit Wulsten 7 versehen,
die die vorstehenden Enden der Metallfolien umfassen; in diese Wülste sind Bolzen
28 dicht eingetrieben, die oben durch Nuten 29 an der Deckplatte befestigt sind
und somit zugleich zur Aufhängung der Kondensatoren und zu ihrem elektrischen Anschluß
dienen. Unten kann man die Klammern noch mit einstellbaren Funkenstrecken versehen,
die z. B. je durch zwei spitze Stellschrauben 32 gebildet sind, welche von den Enden
31 der in die Wülste unten eingetriebenen Bolzen 30 getragen werden.
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Eine andere Ausbildung von Halteklammern zeigen die Abb. 6, 7 und
B. Die Klammern sind hier wiederum an den entgegengesetzten Enden des Kondensators
angebracht und haben eine U-artige Profilform. Ihre unteren Enden ruhen in Führungen
34 der Grundplatte, und ihre oberen Enden werden in die Federklemmen 35 eingeklammert.
Die Federklammern 35 sind an der Deckplatte mittels Ansätzen 36 mit Bohrung und
Gewinde 37 befestigt und dienen zum elektrischen Anschluß. Jede Federklammer 35
erhält die Polarität der zugehörigen Halteklammer 33. Man kann auch mehrere Federklammern
35 einer und derselben Polarität aus einem einzelnen zickzackförmig gebogenen Metallstreifen
ausbilden, wie dies in Abb. 8 gezeigt ist.
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Auch bei dieser Bauweise kann die Anordnung von Gehäusewänden und
von Kühlmitteln ähnlicher Art wie bei der nach den Abb. i oder 2 gewählt werden.