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Elektrolytkondensator; der aus mehreren Einheiten besteht Die Erfindung
betrifft elektrolytische Kondensatoren, die aus mehreren Einheiten bestehen, die
als selbständige Kondensatoren mit eignem Behälter und eignen Anschlüssen ausgebildet
sind.
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Es ist in der Hochspannungstechnik bereits bekannt, eine Anzahl von
statischen Kondensatoreinheiten in Reihe anzuordnen, wobei die Kondensatorhüllen
gleichzeitig als Isolatoren dienen. Diese Bauart bezweckt, den Spannungsabfall auf
eine große Anzahl von Einheiten zu verteilen, so daß auf jede Einheit nur ein verhältnismäßig
kleiner Teil der gesamten Spannungsdifferenz entfällt.
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In Ausführung dessen wurde bereits vorgeschlagen, mehrere elektrostatische
Kondensatoren so zusammenzubauen, daß jeder Kondensator kastenförmig ausgebildet,
mit an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden angeordneten Lippen versehen
ist, und die einzelnen Kondensatoren mit den Lippen an zwei oder mehreren senkrechten
Stangen übereinander aufgehängt sind. Da es sich dabei um groß dimensionierte Kondensatoreinheiten
für Hochspannung handelt, ist es einleuchtend, daß bei ihrem Zusammenbau ganz andere
Probleme als bei Elektrolytkondensatoren auftreten. Des weiteren hat man, um elektrostatische
Kondensatoren in Serie zu schalten, die Kondensatoren mit einer Ober- und einer
Unterwand aus leitendem Material ausgestattet und die Oberwand mit einem schraubenförmigen
Ansatz versehen, der in einen Hohlraum mit Schraubengewinde an der Unterwand des
folgenden Kondensators paßt, um die verschiedenen Kondensatoren aufeinanderschrauben
zu können. Mit dieser Einrichtung ist aber lediglich die Serienschaltung der Einheiten
möglich.
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Ferner hat man bereits Einrichtungen zum Sperren des Gleichstroms
in Telephonieanlagen aus zusammengebauten Zellen hergestellt, wobei die einzelnen
Zellen aber keine für sich selbständige Einheit bilden, da diese Zellen nämlich
auf einer Seite ganz offen sind, welche durch die Wand einer anderen anliegenden
Zelle abgeschlossen wird.
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Außerdem ist es bereits bekannt, einen elektrolytischen Kondensator
zu bauen, der aus scheibenförmigen Einheiten zusammengesetzt ist, deren Außenseiten
als scheibenförmige Kontaktflächen ausgebildet sind, mit denen die benachbarten
Kondensatoreinheiten aneinanderliegen. Bei diesen Einheiten selbst sind
aber
keine für die gegenseitige Befestigung bestimmten Teile vorhanden.
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Auch ist es bereits bekannt, einen Elektrolytkondensator mit einem
Deckel ganz besonderer Art herzustellen. Bei diesem Kondensator befindet sich die
Anodenausführung an der Oberseite des Gefäßes; der Deckel hat einen Ansatz mit derartig
großer Höhe, daß dieser über die Ausführung herausragt. Dieser Ansatz ist an der
Unterseite einer Montierungsplatte mittels einer Schraube festgesetzt.
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Ferner ist es bekannt, verschiedene Kondensatoreinheiten in einem
Gefäß unterzubringen, in welchem die Einheiten nebeneinander aufgestellt und mittels
Drähte oder Streifen, welche aus den einzelnen Einheiten herausgeführt sind, verbunden
und die Einheiten mit Kompoundmasse übergossen sind. Die einmal vollzogene Schaltung
zwischen den Einheiten ist daher nicht ohne weiteres zu ändern.
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Nach der Erfindung wird demgegenüber der Elektrolytkondensator, der
aus mehreren Einheiten besteht, welche als selbständige Kondensatoren mit eigenem
Behälter und eigenen Anschlüssen ausgebildet sind, derart aus den Einzelkondensatoren
zusammengesetzt, daß jeder Einzelkondensator einen über einer Endabschlußwand angeordneten
Deckel aufweist, und daß in dem Raum unterhalb des Deckels jeder Einheit Befestigungsmittel
angeordnet sind, die die Verbindung zwischen den Einheiten ermöglichen, indem z.
B. die Einheiten in Längsrichtung aufeinandergeschraubt oder -geschoben sind.
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Diese Bauart ist sehr vorteilhaft, da die erforderlichen :Mittel,
um aus einem gewöhnlichen Kondensator eine Einheit zu machen, -die sich zur Verwendung
in den vorerwähnten Kombinationen eignet, billig hergestellt und leicht angeordnet
werden können. Die Kondensatoren brauchen nämlich selbst nicht in ihrem Bau abgeändert
zu werden. Dies ist von ganz besonderem Vorteil, weil die Kondensatoren ein Massenprodukt
bilden, das am laufenden Band hergestellt wird. Man braucht für einen zusammengesetzten
Elektrolytkondensator nach der Erfindung lediglich besondere Deckel herzustellen,
die die Verbindung zwischen den Einheiten ermöglichen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Elektrolytkondensators
nach der Erfindung ist der Kondensator derart ausgestaltet, daß die mit den unterhalb
des Deckels einer Kondensatoreinheit angeordneten Befestigungsmitteln korrespondierenden
Befestigungsmittel einer darunter angeordneten zweiten Kondensatoreinheit an dem
hohl ausgebildeten Hals des Bodenstückes des am unteren Kondensator zu befestigenden
oberen Kondensators so angeordnet sind, daß in dem Hals zugleich der Anodenstiel
des oberen Kondensators getragen wird. Durch diese Bauart ist es möglich, einen
aus wenigstens zwei Einheiten aufgebauten Kondensator ohne weiteres an einer Chassisplatte
zu befestigen, indem man den Kondensator halb durch. die Platte steckt und ihn mittels
einer zwischen den Einheiten befindlichen Platte mit vorstehenden Zungen an der
Gestellplatte befestigt.
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Um die Verbindung der Einheiten in leichter Weise zu verwirklichen,
ist vorteilhaft bei jeder Kondensatoreinheit der Hals des Bodenstückes auf der Außenseite
mit Schraubengewinde ausgestattet, wobei der Deckel an der Oberseite des Gefäßes
eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser dem Durchmesser des Halses des Bodenstückes
entspricht, und unterhalb dieser Bohrung ein mutterförmiger Teil vorgesehen ist,
dessen Gewinde dem Gewinde des Halses entspricht.
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Die Verbindungsmittel der Einheiten gestatten aber auch, einen Kondensator
ganz oberhalb. der Chassisplatte anzuordnen. Das mit Schraubengewinde versehene
Rohr der unteren Einheit ist durch` ein in der Platte befindliches Loch gesteckt
und mittels einer Mutter befestigt.
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Der Behälter jeder Einheit besteht aus einem gewöhnlich-zu diesem
Zweck verwendeten Stoff, z. B. Aluminium, das aus einem Stück gezogen ist, so daß
es keine Naht aufweist. An der oberen Fläche des Behälters befindet sich ein Dorn,
der entweder nachträglich eingepreßt oder bereits beim Ziehen des Ganzen gebildet
ist. In die Domwand sind ein oder mehrere Löcher gebohrt oder gestanzt. Um den Dom
herum ist ein die Löcher abdeckendes Gummiband angeordnet, zu dem Zweck, ein Auslaßventil
zu bilden, das sich billig herstellen läßt.
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Um zu verhüten, daß von durch den Dom austretendem Gas Flüssigkeit
aus einer Einheit herausgeführt wird, ist der Raum zwischen dem Deckel und der Behälterseite,
wo der Dom angeordnet ist, mit einem die Flüssigkeit absorbierenden Stoff, z. B.
Sägemehl, ausgefüllt.
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Wenn einige Einheiten aneinander befestigt sind, so ist die Anodenausführung
eingeschlossen. Zur Herstellung des Anschlusses wird der über die untere Einheit
geschobene Deckel mit Löchern versehen. Durch eines dieser Löcher kann der Zuleitungsdraht
hindurchgeführt werden, wobei die Löcher außerdem den Gasen die Möglichkeit geben,
nach außen zu entweichen.
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Gewünschtenfalls werden die Einheiten in Reihe geschaltet, was durch
diese Ausbildung der Anschlüsse der Kondensatoreinheiten ohne weiteres ermöglicht
wird.
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Die elektrische Verbindung zwischen zwei Einheiten wird vorteilhaft
dadurch hergestellt, daß der als Draht oder Streifen ausgebildete, sich durch den
am Bodenstück befindlichen Hals nach außen erstreckende Anodenanschluß
beim
Verschrauben zweier Einheiten zwischen den Hals der oberen Einheit und das leitende
Metallgefäß der unteren Einheit geklemmt ist.
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In Abflacheinrichtungen, z. B. in Anodenspannungsgeräten, ist es aber
nicht erwünscht, die Einheiten in Reihe, sondern vielmehr parallel zu schalten,
gegebenenfalls mit einer Drossel zwischen den Anoden. Die den Kathodenanschluß bildenden
Behälter sind dann mittels der Chassisplatte, mit der die untere Einheit unmittelbar
verbunden ist, an Erde gelegt. Um nun die Anodenanschlüsse der oberen Einheit(en)
gegen die untere(n) Einheit(en) zu isolieren, ist auf der beim Festschrauben der
oberen Einheit von dem Anodenanschluß berührten Wand der unteren Einheit ein Plättchen
aus Isolierstoff angeordnet, z. B. ein mit Polystyrol getränktes und dann getrocknetes
und bis zur gewünschten Dicke aufgestapeltes Papier.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines elektrolytischen Kondensators
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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In Fig. z ist die Anordnung zweier Einheiten dargestellt, bei der
sich die beiden Einheiten oberhalb der Chassisplatte befinden.
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In Fig. 2 sind die Einheiten auf beiden Seiten der Platte angeordnet.
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In der Fig. = sind zwei Einheiten aufeinander angeordnet, wobei die
Einheit = auf der Chassisplatte 2 mittels einer Mutter 3 befestigt ist, die auf
ein mit Schraubengewinde versehenes Rohr q. gedreht ist.
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Dieses Rohr q.' ist auch in der oberen Einheit vorhanden. Aus der
Figur geht außerdem hervor, daß das Rohr mit dem Bodenteil ein Ganzes bildet. Über
den Behälter der Einheiten ist ein Deckels geschoben, der bei 6 ringsum gewalzt,
gelötet oder geschweißt werden kann.
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In diesem Deckel ist ein mutterförmiger Teil ? vorgesehen, der also
auf das mit Schraubengewinde versehene Rohr q.' gedreht wird.
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Die formierte Anode, welche in Fig. 2 bei 8 teilweise sichtbar ist,
wird durch ein Isolierröhr 9, das gleichzeitig einen flüssigkeitsdichten Abschluß
gestattet, aus dem Behälter nach außen geführt. Dieses Rohr ist im Bodenteil angeordnet,
der z. B. aus Metall bestehen kann. In diesem Fall muß aber die Fläche, in der der
Elektrodenstiel den Boden berührt, zur Vermeidung von Kurzschluß zwischen der Anode
und dem Behälter isoliert sein. Zu diesem Zweck wird der Boden mit einer Isolierschicht
z. B. aus Gummi zo überzogen. Der Anodenanschluß xz wird an der Anode z. B. durch
Stauchen festgeklemmt, wie bei 12 in Fig. 2 angedeutet.
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Falls die mit dem Anodenanschluß zwischen den beiden Einheiten geklemmte
Platte 13 aus Isolierstoff besteht, ist keine elektrische Verbindung zwischen den
Einheiten vorhanden. Die Anode wird durch das Loch z¢ nach außen geführt. Falls
Reihenschaltung der beiden Einheiten gewünscht ist, muß die Platte 13 aus leitendem
Stoff bestehen oder gegebenenfalls weggelassen werden. Es wird dann also die unmittelbare
Verbindung zwischen der Anode der ersten Einheit und der Kathode der zweiten Einheit
durch Verschrauben hergestellt.
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Aus der Zeichnung geht hervor, daß auf der Seite, an der der Deckel
angeordnet ist, ein Dom vorhanden ist. In diesem Dom sind ein oder mehrere Löcher
15 vorgesehen, die mittels eines Gummiringes 16 abgedeckt sind. Das Ganze dient
als Auslaßöffnung für sich entwickelndes Gas. Zur Verhinderung des Austritts von
Flüssigkeit kann der Raum 17 mit einer saugfähigen Masse, z. B. mit Sägemehl, ausgefüllt
werden.
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Die Deckel 18 der oberen Einheiten sind als Enddeckel ausgebildet.
Sie dienen ausschließlich zum Abdecken des mit dem Auslaßventil versehenen Doms
und außerdem zur Bildung eines Raumes, in dem ein absorbierender Stoff um das Ventil
angeordnet werden kann.
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Ferner ist noch eine Platte Z9 zwischen den Einheiten vorgesehen,
die in Fig. z aber nicht wirksam ist. Aus Fig. 2 geht der Zweck dieser Platte hervor.
Sie dient nämlich, bei Anordnung einer Montageplatte zwischen den beiden Einheiten,
zur Befestigung des Kondensators auf dem Chassis. Dies erfolgt mittels zweier Schrauben,
die in mit Schraubengewinde versehene Löcher der Montageplatte eingeschraubt werden.
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Im Gegensatz zu Fig. z besitzt die untere Einheit in Fig. 2 kein Hohlrohr,
sondern einen flachen Boden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der Kondensator so
kurz wie möglich ausgebildet werden soll.
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Aus der in Fig. 2 veranschaulichten Schnittdarstellung der unteren
Einheit ist klar ersichtlich, wie der Elektrodenstiel am Boden festgeklemmt wird.