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Aus einem oder mehreren Einzelkondensatoren bestehender elektrischer
Kondensator Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, der aus einem
oder mehreren Einzelkondensatoren besteht, die zunächst von einem metallischen dünnen
und in den Nähten flüssigkeitsdicht verschlossenen Gehäuse umgeben sind, ° das seinerseits
von einem starken, mechanischen Beanspruchungen gewachsenen, aber nicht flüssigkeitsdichten
äußeren Gehäuse umschlossen ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß das äußere Gehäuse aus kräftigem
Metall mit punktgeschweißten und/oder vernieteten Verbindungsstellen besteht und
ein stoßdämpfender Stoff zwischen dem inneren und äußeren Gehäuse angeordnet ist.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Kondensatoren in ein Zinkgefäß einzuschließen
und das Ganze in einen Holzkasten einzusetzen, der mittels Deckels verschlossen
wurde. Demgegenüber stellt sich die Erfindung die Aufgabe, versandfeste Kondensatoren
einheitlich mit dem Gehäuse zu schaffen und deren Herstellung zu verbilligen dadurch,
daß sie den Kondensator in ein zweiteiliges Gehäuse verschließt, dessen beide Teile
aus Metall sind. Der innere Teil ist aus dünnem Blech hergestellt, das leicht und
billig durch Falzen und/oder Löten Luft- und flüssigkeitsdicht gemacht werden kann.
Der äußere Teil wird hingegen aus festem, starrem und widerstandsfähigem Metall
fertiggestellt, und zwar gleichfalls in billiger Weise durch Punktschweißen undloder
Vernieten, da der äußere Gehäuseteil nur mechanisch fest zusammengehalten sein muß,
aber nicht mehr luft-.und flüssigkeitsdicht zu sein braucht.
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Ebenso wurde bereits vorgeschlagen, eine Dichtung der Durchführungen
aus keramischem Werkstoff bei Hochspannungskondensatoren dadurch zu besorgen, daß
ein Innen-und Außengehäuse für den Kondensator angeordnet wurde, die Durchführungen
innerhalb des Außengehäuses angebracht und das letztere flüssigkeitsdicht abgeschlossen
wurde, während man das Innengehäuse mit nachgiebiger Wandung versah.
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Die Erfindung kann sowohl auf elektrostatische als auch auf elektrolytische
Kondensatoren angewandt werden. Die ersteren enthalten gewöhnliches Isolieröl, die
letzteren einen Elektrolyten, die flüssigkeits- und zweckmäßig auch luftdicht nach
außen abgeschlossen werden müssen, wofür ein entsprechendes Gehäuse vorzusehen ist.
Dieses soll gleichzeitig mechanischen Schutz verleihen und einen sicheren Versand
ermöglichen.
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Um diese beiden Zwecke gleichzeitig zu erfüllen, hat man Gehäuse vorgeschlagen,
die
aus geeigneten Blechen, insbesondere Zinkblechen, hergestellt
wurden. Diese Gehäuse konnten nun nicht in einem Stück gefertigt werden, sondern
bestanden regelmäßig aus einer Seitenwand mit Deckel und Boden. Die. Seitenwand
mußte aber in sich durch Löten verschlossen und mit dem Deckel und Boden flüssigkeitsdicht
verbunden werden, was regelmäßig durch sorgfältiges Löten erfolgte. Bei Herstellung
dieser Gehäuseform mußte also besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um jede flüssigkeitsdurchlässige
Stelle zu vermeiden. Wollte man ferner die Gehäuse leicht und billig machen, dann
fielen die Bleche dünn aus und gewährten darum, besonders bei größeren Kondensatoren,
geringsten mechanischen Schutz, da sie leicht eingedrückt werden konnten., wobei
ebensowohl der Kondensatorkörper verletzt als auch eine Nahtstelle des Gehäuses
aufgerissen werden konnte, wobei die Flüssigkeit aus dem Kondensator austrat oder
aber Feuchtigkeit von außen in den Kondensator gelangen konnte. Darum war man bisher
gezwungen, flüssigkeitsdichte Gehäuse aus schwerem Metall herzustellen. Diese fielen
aber teuer aus, ebensowohl wegen der Werkstoffkosten als auch wegen der schwierigen
Lötung oder Schweißung. Man hat auch versucht, solche Gehäuse nahtlos durch Ziehen
oder Spritzen herzustellen. Trotzdem fielen sie teuer aus, weil eine feuchtigkeitsdichte
Herstellung überaus schwierig ist. Darüber hinaus mußte immer mindestens der Deckel
angeschweißt oder angelötet werden, und dies war besonders schwierig deshalb, weil
hierzu bei dickeren Gehäusewänden auch große Wärmemengen erforderlich sind und -darum
die Schweiß-oder Löthitze den Kondensatorkörper selbst, der beim Aufbringen des
Deckels bereits im Gehäuse sitzen muß, verletzen konnte. Außerdem sind bei solchen
geschweißten oder genieteten Gehäusen die Nähte und Verbindungsstellen an den Ecken
und Kanten gerade der höchsten mechanischen Beanspruchung durch Stöße usw. ausgesetzt
und können darum am ehesten brechen und undicht werden.
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Durch die Erfindung wird darum ein Gehäuse geschaffen, das leicht
öl- und feuchtigkeitsdicht gemacht werden kann und trotzdem größeren Schutz gegen
mechanische Verletzung bietet als bisher bekannte Gehäuse, obwohl seine Herstellungskosten
geringer sind als diejenigen.schwerer Gehäuse. Auch der Raumbedarf bleibt unverändert.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert, die in Abb. i einen
Längsschnitt, in Abb. 2 eine schaubildliche Ansicht in verkleinertem Maßstabe und
in Abb. 3 ein Tragstück zeigt. Das Gehäuse des Kondensators ist gemäß Abb. i und
2 doppelwandig. Die innere Wand besteht aus einer dünnen Metalldose :(Zinndose)
i, die äußere Wand aus einer -Iülle aus stärkerem Meta112. Zwischen der inneren
und der äußeren Wand-mögen oben und unten eine Art von Kissen angeordnet sein, die
als Abstandstücke 3 und q. eingezeichnet sind und aus Kork, einer Gummizusammensetzung
o. dgl. bestehen. Die Dose 1 paßt so eng wie möglich in die Hülle 2 hinein und läßt
nur geringsten Raum zwischen der Innen- und Außenwand bestehen. Wünscht man aus
irgendeinem Grunde einen größeren Zwischenraum, dann ist es zweckmäßig, ihn mit
einer erschütterungs- und stoßdämpfenden Masse auszufüllen, die in der Wärme weich
und flüssig wird und bei der Gebrauchstemperatur des Kondensators erstarrt, so z.
B. Wachs. Aus solchem Stoff kann man auch die Abstandstücke 3 und q. herstellen.
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Die beiden Seiten 7, 8 des Bodens 6 sind hochgebogen und liegen an
den Außenflächen der Seitenwände 9, io des Gehäuses 2 an. Die zwischen den Seitenwänden
9, io liegenden anderen beiden Seitenwände des äußeren Gehäuses 2 sind unten bei
12, 13 rechtwinklig nach außen gebogen, so daß der Boden 6 von unten an ihnen anliegt
und die Ränder 14., die durch Einschnitte von den hochgebogenen Rändern 7, 8 getrennt
sind, von oben atif die Vorsprünge 12 niedergebogen werden können, wodurch der Boden
6 sicher in Stellung gehalten wird. Man kann durch Nieten i i eine weitere Sicherheit
schaffen. Man kann außerdem die Seitenteile 7, 8 an einigen wenigen Stellen durch
Punktschweißung an die Wände 9, 10 anheften, wenn es sich um besonders große
und kräftige Gehäuse handelt. Ebenso kann man, wenn man auf eine Auswechslung des
Kondensatorkörpers im Gehäuse nicht besonders bedacht ist, auch die Teile 12, 13
mit dem Boden 6 an einigen Stellen durch Punktschweißung an Stelle von Nieten verbinden.
Auf jeden Fall ist auch die gezeichnete einfachste Verbindungsweise kräftig, da
die Vorsprünge 12, 13 mit dem Boden 6 an beiden Seiten doppelte Wandstärke und an
den Ecken, bei 14., sogar dreifache Wandstärke ergeben.
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Abb.3 zeigt Einzelheiten einer Klammer 16-i8 zum Tragen des aus den
Einzelkondensatoren zusammengesetzten Kondensatorkörpers 5, die ihn auch im Abstand
von den Wänden des Gehäuses i hält, wodurch auch eine Bewegung des Kondensatorkörpers
innerhalb des Gehäuses verhindert wird. Diese Klammer besteht aus einem U-förmigen
Metallstück 16, das auf dem Boden des Gehäuses aufsitzt und mit seinen Schenkeln
zwischen gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses
und dem Kondensätorkörper
liegt. Außerdem besitzt der Bodenteil der Klammer an gegenüberliegenden freien Seiten
Ansätze a7, 18, die seitlich hoch gebogen sind und zwischen den Kondensatorkörper
und die anderen beiden Seitenwände des Innengehäuses passen. Der Kondensatorkörper
wird, wie aus Abb. i ersichtlich ist, gewöhnlich aus einer Mehrzahl ölgefüllter
Einzelkondensatoren i9 in Form der bekannten Flachwinkel aufeinandergestapelt. Die
Belegungen entgegengesetzter Polarität sind an gegenüberliegenden Stirnseiten der
Wickel herausgeführt. Die Wickel werden nun in. dem Klammerteil 16 übereinandergestapelt,
so daß die Polfahnen an den Stirnseiten über den Vorsprüngen 17 bzw. 18 und im Abstand
-von diesen liegen. Die Schmalseiten der Wickel können unmittelbar an dem Klammerteil
16 anliegen, werden aber vorteilhaft von ihm durch eine isolierende Zwischenlage
getrennt. Die Klammer für den Kondensatorkörper. wird durch ein U-förmiges Kopfstück
2o ergänzt, das auf den obersten Wickel des Kondensatorkörpers aufgelegt und in
dieser Stellung durch die Enden 21, 22 der Schenkel des Klammerteils 16 gehalten
wird, welche über die nach außen gebogenen Schenkel des Kopfstückes 2o umgebogen
sind. Das Kopfstück ist vorteilhaft auf beiden Seiten durch isolierende Auf- bzw.
Zwischenlagen 23 bedeckt.
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Das Gehäuse i ist ausreichend breit gemacht, um Zwischenräume zwischen
den Stirnseiten der Wickel und den Gehäusewänden freizulassen; sobald der in der
Klammer 16, 18, 2o bis 22 gefaßte Kondensatorkörper in das Gehäuse i eingesetzt
ist. Natürlich wird eine solche Klammer zweckmäßig nur dann benutzt, wenn es sich
um mehrere Wickel handelt, die einen verhältnismäßig größeren Kondensator ergeben
und die als Ganzes, in fertiger Zusammenschaltung, in das Gehäuse i eingelassen
und in diesem dauernd in gewünschter Stellung gehalten werden sollen. Der Abstand
der Stirnseiten von den Wänden des inneren Gehäuses ist durch die Vorsprünge 17,
18 dauernd gesichert. Es ist dabei angenommen, daß die Wickel nicht wesentlich an
den Stirnseiten vorspringen und die Vorsprünge 17, i8 ausreichend groß sind. Eine
Seitenbewegung des so zusammengehaltenen Kondensatorkörpers gegenüber den anderen
beiden Wänden ist durch die dazwischenliegenden Schenkel 16 der Klammer gleichfalls
verhindert. Schließlich wird durch die oberen Enden der Schenkel 16 der Klammer
und den Deckel 2o eine senkrechte Bewegung des Kondensatorkörpers im Gehäuse verhindert.
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Die an den Stirnseiten austretenden Polfahnen der Belegungen in den
einzelnen Wickeln werden untereinader vor dem Einsetzen des Kondensatorkörpers in
das Gehäuse elektrisch -verbunden, beispielsweise durch die Metallstreifen 2q.,
die in dem Raum zwischen. den Stirnseiten der Wickel und dem Gehäuse bequem Platz
haben und gegen die Gehäusewand nötigenfalls durch Zwischenlagen isoliert werden
können. Im Beispiel nach der Abb. i ist angenommen, daß sämtliche Wickel i9. des
Kondensatorkörpers parallel geschaltet sind.
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Die Teile 16 und 2o sichern auch ausreichenden Raum zwischen dem Oberteil
des Kondensatorkörpers und dem des Gehäuses i für Klemmverbindungen, beispielsweise
für die gezeichneten Durchführungen 25, 26, und Verbindungsdrähte 27, 28, die mit
den Polfahnen des Kondensators verbunden sind. Die Durchführungen 2546 sind
vorzugsweise am Deckel des Innengehäuses i - angebracht und durch Isolierstücke
29 von ihm isoliert. Die Öffnungen 30 im Gehäuse sind erheblich größer gemacht
als die Anschlüsse. Die Isolierstücke 29 sind zweckmäßig durch Kitt oder Lack feuchtigkeitsdicht
befestigt. Das obere Ende des äuleren Gehäuses 2 ist mit Öffnungen 31 versehen,
deren Form zweckmäßig -derjenigen der Isolierstücke und Herausführungen angepaßt
ist. Die Stromanschlüsse'32 können jede beliebige geeignete Form besitzen.
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In dem oberen Teil des inneren Gehäuses i sind zwei kleine Öffnungen
33 vorgesehen; durch eine dieser Öffnungen wird nun heißes Öl (von etwa
70 bis 75 ° C) eingegossen, während man die durch das einfließende 01 verdrängte
Luft durch die andere Öffnung 33 entweichen läßt. Sobald derart das Gehäuse i fast
vollständig, bis auf einen. Abstand von etwa 2 bis q. mm von dem Deckel, mit noch
heißem Öl gefüllt ist, werden die Öffnungen 33 durch einen Löttropfen o. dgl. dicht
geschlossen. Wenn dann das Öl abkühlt, wird ein geringfügiges Vakuum erzeugt, das
später Dehnungen des Öls, beispielsweise im Betrieb, und Zusammenziehungen zuläßt,
ohne daß unzulässige Drücke auf das Gehäuse ausgeübt würden. Hierdurch werden regelmäßig
Öffnungen vermieden, die sonst für das Atmen des Kondensators erforderlich sind.