DE7712303U1

DE7712303U1 - Anschlusselement fuer folienwickelkondensatoren

Info

Publication number: DE7712303U1
Application number: DE19777712303
Authority: DE
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1977-04-20
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1980-07-17

Description

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PHILIPS PATENIYERV^ALTUNG GMBH» Steindamm 94, 2 Hawburg 1

Anschluß element für Folienv/ickelkondensatoren und Verfahren zur Herstellung eines solchen Kondensators

Die Neuerung betrifft ein An Schluß el ein ent für Folienwickelkondensatoren, bestehend aus einer mit dem Kondensator zu .- verschweißenden Anschluß scheibe, die mit einem Anschlußdraht versehen ist.

Die erwähnten Anschlußelemente werden zur Kontaktierung von

leitenden

Viickelkondensatoren mit stirnseitig überstehenden/Belägen verwendet. Die Anschlußscheibe wird üblicherweise unter Zuhilfenahme einer Zwischenschicht aus einem leichtschmelzenden Metall ' \_ 'durch Zuführung von äußerer V/ärme mit dem Kondensatorwickel verbunden.

Zur Erzielung einer guten Schweißverbindung zwischen Anschlußscheibe und Kondensatorwickel sind aufwendige I-laßnahmen erforderlich.
So ist z.B. bei einem aus der US-PS 2 455 136 bekannten Foljsnwickelkondensator mit scheibenförmigem Anschlußelement auf der dem Wickel zugewandten Seite der· An Schluß scheibe eine Scheibe aus Zinn angebracht. Hierbei werden die Anschlußscheiben unter Einwirkung von Wärme mit dem Kondensatorwickel verlötet. Die Aufbringung einer dicken Zinnscheibe auf die Anschlußscheibe ist aber umständlich und teuer.

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Es ist auch bekannt, die Anschlußscheibendurch ein Tauchverfahren zu verzinnen. In diesem Fall entsteht eine relativ dicke und glatte Zinnschicht, die sich auch über die vom Kondensatorwickel abgewandte Seite der Anschluß scheibe erstreckt. Dies führt aber zu einer Verschmutzung der Schweißelektroden.

Allgemeine Nachteile bei dieser Art der Kontaktierung von Folienwickelkondensatoren sind Probleme mit der mechanischen Festigkeit zwischen dem Kondensatorwickel und den An Schlußarmatur en, das Austreten von Lötnietall in Form von Schmelzperlen am Rand der Kontaktstelle und eine Beeinträchtigung der Elektroden beim Aufheizen der Anschlußccheibe zum Kontaktieren des Kondensatorwickels.

DerNeuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anschlußelement für Folienwickelkondensatoren zu schaffen, mit dem sich in einfacher und technisch einwandfreier Vieise eine Verbindung. der leitenden Beläge mit den Anschlußelementen schaffen läßt und durch das eine besonders gute und hoch beanspruch- . _ bare Verbindung zwischen dem Kondensatorv/ickel und seinen Anschlußelementen unter gleichzeitiger Kontaktierung des Kondensatorwickels erreicht wird.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom Anschlußdraht freie Seite der Anschlußscheibe mit mindestens einem, sich in den Kondensatorv/ickel eindrückenden Vorsprung versehen ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Anschlußelemente gleichermaßen mit dem Dielektrikum wie auch mit dem Metall der leitenden Beläge verbunden sind. Dies- führt zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der klimatischen Belastbarkeit des Kondensators.

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Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Vorsprunge an der vom Anschlußdraht freien Seite des Anschlui3elementes über die gesamte Stirnfläche des Kondensatorwickais gleichmäßig verteilen, v/ob ei die vom Anschlußdraht freie Seite der Anschlußscheibe mit vier radial angeordneten, sich in den Wickel eindrückenden, keilförmigen Vorsprüngen versehen ist, die so auf der Scheibe angeordnet sind, daß sie weder ganz in die Mitte noch ganz an den Rand der Scheibe reichen und wobei die Vor.sprünge zweckmäßigerv/eise mindestens eine solche Höhe haben, die der Dicke der Anschlußscheibe entspricht; die Vorsprünge haben dabei einen Scheitelwinkel ss 90°.

Für das gemäß der Neuerung gestaltete Anschlußelement eignen sich verschiedene Metalle, insbesondere preisgünstiges verzinntes Eisenblech oder Aluminiumblech ohne Verzinnung, das glatt oder durch z.B. Sandstrahlen aufgerauht wurde.

Als Werkstoff für die thermoplastische als Dielektrikum wirkende Folie können dabei mit Vorteil z.B. Kunststoffe auf der Basis von Polyester-, Polycarbonat- und Polystyrol-Verbindungen verwendet v/erden.

Anhand der Zeichnung wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und ihre Y/irkungsweise erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Kondensatorwickel mit ζ v/ei Anschluß elementen gemäß der Erfindung in auseinandergezogenem Zustand,

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Fig. 2 Anschlußelement gemäß der Erfindung in Seitenansicht und Draufsicht (\^rergrößerte Darstellung).

Fig. 3 Schnitt durch einen Folienwickelkondensator mit angeschweißtem Anschlußelement, wobei das Anschlußelement gemäß der Linie III-III in Fig. 2 geschnitten

wurde,

Fig. 4a und 4b vergrößerte Darstellung einer Folienfolge im Schnitt für die Herstellung eines Kondensatorwickels gemäß der Erfindung.

ζ 10 Ein runder Kondensatoren.ekel 1 aus zwei thermoplastischen Kunststoffolien als Dielektrikum und aus zwei I-letallfolien, z.B. aus Aluminium, als leitende Beläge (genaue Anordnung der Folien siehe auch Fig. 3 und 4a und 4b) wird an seinen Stirnflächen 2 mit zwei profilierten Anschlußelementen in

_% -15 Form einer Anschlußscheibe 3 mit einem Anschlußdraht 9 da-

jj - durch kontaktiert j daß diese Anschlußelemente unter Einfluß einer solchen Wärmemenge, die ausreicht, um den Kunststoff der thermoplastischen Folien zu schmelzen, in den Kondensatorwickel 1 hineingedrückt werden. Dabei dringen keilförmige Vorsprünge 4 (Fig. 1, 2 und 3) soweit in den Kondensator-' v/i ekel 1 ein, daß die innerhalb des Wickels liegenden Metallfolien kontaktiert werden.

Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt: Das Anschlußelement aus der Anschlußscheibe 3 und dem Anschlußdraht 9 ist unter ! 25 Erwärmung auf den Kondensatorwickel 1 gepreßt worden, die stirnseitig überstehenden thermoplastischen Folien 5 sind teilweise geschmolzen und schließen in Form ihres Schmelzflusses 6 eng an das Anschlußelement an. Die Vorsprünge 4 auf dem Anschlußelement dringen dabei soweit in den Kondensatorwickel 1 ein, daß eins innenliegende Metallfolie 7 kontaktiert ist. Eine im Vergleich zur Hotallfolie 7 versetzt angeordnete Metallfolie 8 bildet die Gegenelektrode.

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Ein Folienwickelkondensator mit einer Kapazität von 100 nF

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und einem v/ert für den Verlust-Faktor tg6 von 25· 10 gemäß einem Ausxührungsbeispiel der Erfindung kann auf folgende Weise hergestellt v/erden:

I 5 Zunächst wird ein Wickel mit etv;a 65 Windungen aus einem

I Sandwich-Paket aus zwei gleich "breiten (ΐ4ΐϊϊ?), thermoplasti-

1 sehen Folien 5, die bündig oder geringfügig gegeneinander ver-

1 ' setzt (etwa 1 ram) angeordnet sein können und aus zv;ei schma-

I aus

I leren (10 mm Breite) Metallfolien 7 und 8, z.B./Aluminium,

i r 10 (vgl. Fig. 4a und 4b) so gewickelt, daß die Metallfolien 7

I und 8 je von der Seite der thermoplastischen Folien 5, die

j. die Stirnflächen des Kondensatorwickels bilden werden, ca.

I 0,5 mm nach innen versetzt sind. Da die Metallfolien 7 und

■' 8 schmaler* als die thermoplastischen Folien 5 sind, ergibt

* 15 sich durch diese Anordnung je ein leitender Belag, der an-

./ schließend von der Stirnfläche des Kondcnsatorwickols her kontalctiert werden kann.

\ Das zur Kontaktierung erforderliche AnSchlußelement aus der

I Anschlußscheibe 3 mit dem Anschlußdraht 9 (vgl. Fig. 1 bis 3)

\ 20 ist so hergestellt, daß sich auf der dein Kondensatorwickel

* ' zugekehrten Seite der AnSchlußscheibe vier radial angeordne-■~a. te, erhabene Vorsprünge 4 befinden, die weder ganz in die

Mitte noch ganz an den Rand der Scheibe reichen. Die Vorspränge sind 0,7 mm hoch und haben einen Scheitelwinkel von 25 ^90°. Die Außenseite der Scheibe ist eben und mit dem Anschluß draht 9 verschweißt.

Die Kontaktierung des Kondensatorvrickels mit don Anschlußelementen geschieht mit Hilfe von Wärme, die mittels Strom ' in der Anschlußscheibe 3 erzeugt wird. Dabei wird die nach 30 außen gewickelte Kunststoffolie 5 auf der Stirnseite 2

(vgl. Fig. 1 und 3) des Kondensatorwickels zu einer dichten Fläche verschmolzen, die eine sehr gute Haftung mit der An- ■■■ schlußschlußscheibe 3 des Anschluß el em ent es hat. Der Vor-

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sprung 4 wird bis zu der tiefer liegenden Aluminiumfolie .eingedrückt und stellt mit ihr einen elektrischen Druckkontakt her. Die bei dem Druckkontakt gelegentlich störend wirkenden j AIpO -,- Schicht en auf der Anschluß scheibe 3 v/erden durch Kurzschließen des auf Überspannung aufgeladenen Kondensators zerstört. Ss kommt dabei zu Mikroschweißstellen zwischen der Metallfolie 7 und dem Anschlußelement mit der An Schlußscheibe 3, An der zweiten Stirnfläche des Kondensatorwickels spielt sich bei Kontaktierung mit einem An Schlußelement genau der gleiche Prozeß ab, jedoch wird hier dann die gegenüber der Metallfolie 7 versetzt angeordnete Metallfolie 8 durch die Vorsprünge 4 eines zweiten Anschlußelementes kontaktiert.

In den Fig. 4a und 4b sind Schichtenfolgen von thermoplastischen Folien 5 und Metallfolien 7 und 8 schematisch dargestellt, aus welchen Kondensatorwickel mit einer FoIi) η anordnung gemäß der . Erfindung gewickelt v/erden können. Die die Beläge des späteren Kondensators bildenden Metallfolien 7 und 8 sind gegeneinander vorsetzt zwischen den thermoplastischen Folien 5, die das Dielektrikum des späteren Kondensators bilden, angeordnet, so daß beim Kontalitieren durch Eindrücken der Anschluß scheiben 3 (vgl. Fig. 1 bis 3) jeweils die Metallfolie 7 oder die Metallfolie 8 .von den Vorsprungen 4 auf den Anschlußscheiben 3 elektrisch kontaktiert wird.
In Fig. 4a sind die das Dielektrikum bildenden thermoplastischen Folien 5 bündig zueinander, in Fig. 4b dagegen geringfügig gegen· einander versetzt angeordnet.

Die Kontaktierung der Anschlußelemente kann sowohl an unimprägnierten Kondensatorwiekeln, d.h. Wickeln lediglich aus thermoplastischen und Metn.ll-Folien alG auch an imprägnierten· Kondensatorwickeln jerfolgen. Imprägnierte Kondensatorwickel v/erden derart hergestellt, daß die thermoplastischen mad die Metallfolien aufgewickelt worden und anschließend in ein geeignetes

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Imprägniermittel, z.B. Wachs, eingebracht worden. Es kann jedoch auch so verfahren v/erden, daß die thermoplastischen Folien vor dem Wickeln nut einem Imprägniermittel behandelt, anschließend mit den Metallfolien sandv.'ichartig abwechselnd geschichtet und daain aufgev.'i ekelt v/erden. Die Kontaktierung erfolgt danach auf die bereits beschriebene V/eise...

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Claims

PHILIPS PAOENTVERWALTUNG GHBH, Steindamm 94, 2 Hamburg 1

SCHUTZANSPRÜCHE:

1. Anschlußelement für Folienwickelkondensatoren, bestehend aus einer mit dem Kondensatorvdckel zu verschweißenden Ans chluß scheibe, die mit einem Anschlußdraht versehen iat,

et^ daß dia vom Anschlußdraht (9) freie

Seite der Anschlußscheibe (3) mit mindestens einem, sich in den . Kondensatorwickel (1) eindrückenden Vorsprung (4) versehen ist.

2. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadur. cr_,, ja,ek ep η ζ sicbnet, daß die vom Anschlußdraht (9) freie Seite der Anschluß-Scheibe (3) mit vier radial · angeordneten, sich in den Wickel (1) eindrückenden, keilförmigen Vorsprängen (4) versehen ist, die so auf der Scheibe angeordnet sind, daß sie weder ganz in die Mitte noch ganz an den Rand der Scheibe reichen.

t 3« Anschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Vorsprung (4) mindestens der Dicke der

Anschlußscheibe (3) entspricht und daß die Vorsprünge (4)

einen .Scheitelwinkel von—90 haben.

4. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zej ebnet, daß es aus verzinntem Eisenblech besteht.

5. Anschluß element nach Anspruch 1, dadurch ,gelcennzeichnat, daß es aus Aluminiumblech mit einer an der vom AnschJLußdraht (9) freien Seite normal glatten oder aufgerauhten Oberfläche besteht.

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