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Elektrischer Kondensator in einem den Kondensator dicht umschließenden
Gehäuse Die Erfindung betrifft eine verbesserte Kondensatorkonstruktion, insbesondere
solcher elektrischer Kondensatoren, die in einem Gehäuse aus Vergußmasse eingeschlossen
sind.
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Die Lebensdauer derartiger vergessener Kondensatoren wird durch eine
Zerstörung der Abdichtung zwischen den herausführenden Zuführungsleitern und dem
Kondensatorgehäuse verkürzt; denn ein Bruch der Abdichtung an diesen Stellen gestattet
das Eindringen von Luft und Feuchtigkeit in das Gehäuse. Außerdem kann durch die
so entstandene Öffnung Imprägniermaterial verlorengehen. Jede dieser beiden unerwünschten
Erscheinungen führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Kondensatoren. Die Zerstörung
-der Abdichtung kann dadurch entstehen, daß die thermischen Ausdehnungskoeffizienten
der Materialien der Dichtungsmittel verschieden sind, durch rauhen Gebrauch oder
rauhe Behandlung, z. B. dadurch, daß der Kondensator längere Zeit mechanischen Schwingungen
unterworfen wurde, oder aus anderen Gründen.
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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Konstruktion zur Abdichtung
von Kondensatoren, wobei die Dichtung während der ganzen Lebensdauer eines Kondensators
einwandfrei bleibt und
insbesondere gegen mechanische Erschütterungen,
Temperaturwechsel oder sonstige Belastungen, wie sie beim Gebrauch des Kondensators
auftreten, widerstandsfähig ist. Die Erfindung betrifft ferner eine einfache und
billige Konstluktion eines dicht abgeschlossenen Kondensators.
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Abb. i stellt im Schnitt die Ansicht eines erfindungsgemäßen Kondensators
dar, wobei die einzelnen Teile in ihrer Stellung vor dem endgültigen Zusammenbau
des Kondensators gezeigt sind, während Abb.2 einen Schnitt durch den fertiggestellten
Kondensator zeigt. In Abb. 3 und, sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung
und in Abb. 5 eine geänderte Form des Dichtungsteils zu sehen. Schließlich zeigt
Abb.6 eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung.
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Der Kondensator i in Abb. i und 2 besteht aus einem üblichen Wickel
i aus Metallbelegungen mit dazwischenliegendem Dielektrikum, z. B. aus Papier. Die
Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern betrifft auch Kondensatoren
anderer Bauart mit leitenden Belegungen und Dielektriken, soweit diese zum Einbau
in ein Gehäuse 2 geeignet sind. Dieses Gehäuse 2 besteht aus Vergußmasse, mit der,
der Kondensator i umgossen ist. Als Material hierfür können irgendwelche Kunststoffe
oder Harze verwendet werden, z. B. thermoplastische Harze. Es wurde nun gefunden,
daß einige solcher Massen sich nach dem Vergießen von den Zuleitungen 3 des Kondensators
lösen, weil ihr thermischer Ausdehnungskoeffizient sich von dem der Zuleitungen
unterscheidet. Durch den so entstandenen Zwischenraum kann Luft und Feuchtigkeit
in den Kondensator eindringen und Imprägniermasse verlorengehen, wodurch der Kondensator
zerstört wird. Einige Massen bilden zwar zunächst nach Abkühlung und Festigung einen
dichten Verschluß; wenn sie aber bei Benutzung einer erhöhten Temperatur ausgesetzt
sind, entsteht zwischen den Zuleitungen und dem Gehäuse trotzdem wieder der unerwünschte
Spalt.
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Gemäß der Erfindung werden 'im Gehäuse 2 die Öffnungen, durch welche
die Zuführungsleiter 3 nach außen hindurchgeführt sind, ganz oder teilweise erweitert.
Der Querschnitt dieser Erweiterungen kann beliebig sein und ist im Ausführungsbeispiel
zylindrisch. In diese Erweiterung q. ist dann ein Dichtungsteil 5 eingefügt, wie
in Abb. i und :2 gezeigt ist. Das Dichtungsmittel besteht aus elastischem Material,
wie z. B. natürlichem oder synthetischem Gummi. Als besonders vorteilhaft für den
vorliegenden Zweck haben sich elastische Silikone erwiesen. Der Dichtungsteil 5
wird in die Erweiterung 4 um die Leiter 3 herum eingepaßt. Bei einer anderen Ausführungsart
-wird der Dichtungsteil 5 vor Herstellung des Vergußgehäuses 2 auf den Leitern 3
angebracht, -wobei der Teil 5 als Vergußkern für die Erweiterung q. im Gehäuse 2
-dient.
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Der Durchmesser des Dichtungsteils 5 ist so groß gehalten, daß er
ungepreßt sich an die Wandung der Erweiterung 4 des Gehäuses 2 anlegt. Die endgültige
Dichtung wird dadurch erreicht, daß der Teil 5 durch einen anderen Teil, wie z.
B. den :Druckteil 6, zusammengedrückt wird, wobei es sich in radialer Richtung dicht
an die Wandungen der Erweiterung 4. im Gehäuse :2 und die Oberfläche des Leiters
3 anlegt, weil es dem Druck nach innen, z. B. infolge Anliegens an den Stirnflächen
des Wickels, nicht ausweichen kann. Der Teil 6 wird dann z. B. durch Pressen, Verschweißen,
Löten od. dgl. fest mit dem Leiter 3 verbunden, so daß die endgültige, in Abb. 2
dargestellte Foren entsteht.
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Dieser dichte Verschluß zwischen dem Dichtungsteil 5, Gehäuse 2 und
Leiter 3 ist von großem Vorteil, denn der unter Druck stehende Dichtungsteil hält
dauernd einen wirksamen Verschluß aufrecht, wenn das. Gehäuse 2 und die Zuleitungen
3 sich infolge von Temperaturschwankungen zwar geringfügig, aber verschieden stark
ausdehnen oder zusammenziehen oder sich unter dem Einfluß von Beanspruchungen relativ
zueinander verschieben. Außerdem bewirkt die unter Druck stehende Dichtung 5 eine
federnde Lagerung der Zuführungsleiter, wodurch auch bei starker Ausdehnung des
Gehäuses eine Unterbrechung der Verbindung zwischen den Leitern 3 und dem Kondensator
i vermieden wird. Diese und ähnliche Vorteile haben eine sichere Abdichtung des
Kondensators zur Folge, der dadurch über lange Zeiten hin einwandfrei arbeitet.
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Der beschriebene und in Abb. i und 2 gezeigte Erfindungsgegenstand
kann in Einzelheiten unter Beibehaltung des Wesens der Erfindung abgeändert werden.
Einige solcher konstruktiven Abänderungen zeigen die Abb. 3 und q.. Der Kondensator
nach Abb. 3 besitzt statt einer durchgehenden Erweiterung q. nur eine Vertiefung
7 zur Aufnahme der elastischen Dichtung 8, wodurch der Kondensator io ganz vom Gehäuse
umgeben ist.
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Der Druckteil r2 ist in seiner endgültigen Stellung durch Verschweißung
an der Stelle 13 besser gehalten als Teil 6 in Abb.2 durch Festpressen. Die Aufgabe
des Druckteils ist jedoch die gleiche wie oben, indem er dauernd den Dichtungsteil
8 unter Druck hält, so daß dieser elastisch und dicht am Gehäuse g und den Zuleitungen
i i anliegt.
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In Abb. q. liegt der Dichtungsteil 14 bereits vor dein Zusammendrücken
durch den Druckteil ganz in der Erweiterung 15 des Gehäuses 16, däs den Kondensator
17 umschließt. Beim Zusammenbau drückt der Druckteil ig mit seinem Ansatz
innerhalb der Eiweiterung 15 auf den Dichtungsteil 14. und bewirkt dadurch wieder
die elastische Abdichtung des Gehäuses 16 und der Leitungen 18. Solche und ähnliche
Abänderungen des Gehäuses, der Zuführungsleiter, des elastischen Dichtungsteils
und des Druckteils können offenbar im Rahmen der Erfindung vorgenommen -werden.
Wesentlich ist in diesen Fällen die Verwendung eines auch unter dauerndem Druck
elastisch bleibenden Dichtungsteils, der in seiner zusammengedrückten Lage die Zuführungsleitungen
des 'Kondensators über
einen Teil ihrer Länge mit dem sie umgebenden
Kondensatorgehäuse elastisch abdichtet.
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Die vorzugsweise Ausführung der Erfindung, wie sie in Abb. i und 2
gezeigt ist, zeichnet sich durch Einfachheit der Teile und besonders einfache Montage
aus: An die Kondensatoreinheit i, die gewickelt, gestapelt oder in irgendeiner anderen
Weise hergestellt sein kann, werden zunächst die Zuleitungen 3 angebracht. Dann
werden die Dichtungsteile 5 auf die Leitungen 3 geschoben. Danach wird das Ganze
mit dem Gehäuse 2 umgossen, und schließlich werden die Druckteile 6 in die Stellung
gebracht, in der sie die Dichtungsteile 5 zusammenpressen, und in dieser Stellung
befestigt.
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In den Ausführungsbeispielen der Abb. i bis 4. bedecken die Druckteile
6 in Abb. i und 2, 12 in Abb. 3, ig in Abb. 4 vollkommen die Erweiterung, in die
die Dichtungsteile, auf welche sie den Druck ausüben, .eingebettet sind. Auf diese
Weise bildet der Druckteil in seiner endgültigen Lage eine -zweite Dichtung, die
den elastischen Dichtungsteil gegen zerstörende Einflüsse schützt. Gegebenenfalls
kann jedoch der Druckteil so geformt sein, daß er diese zweite Funktion nicht erfüllt,
wenn nur seine erste Aufgabe erfüllt bleibt, den Dichtungsteil dauernd in elastisch
dichtender Stellung zwischen Gehäuse und Zuleitung zu halten.
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Abb. 5 zeigt eine geänderte konische Form des elastischen Dichtungsteils
2o mit einer zylindrischen Bohrung zur Aufnahme der Zuführungsleiter 21. Beim Zusammenbau
des Kondensators wird die Spitze des Konus in die Öffnung des Gehäuses (s. 4 in
Abb. i) eingeführt, und der Druckteil (s. 6 in Abb. i) drückt auf die Basis ides
Konus.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen «<erden die Dichtungsteile
mit Hilfe von Druckstücken so, in die abzudichtende Öffnung oder Vertiefung gepreßt,
daß der Dichtungsteil eine dauernde elastische Dichtung gegen die Wand der Bohrung
und gegen den Zuführungsleiter bildet. Abb. 6 dagegen zeigt ein besonders einfaches
Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf Druckstücke verzichtet wurde. Wie
Versuche gezeigt haben, lassen sich auch bei dieser Ausführungsform die erfindungsgemäßen
Vorteile eines dichten Verschlusses zwischen Dichtungsteil, Gehäuse und Zuführungsleiter
erzielen. Der Wickel 30 ist wie bei den obigen Beispielen mit dem Zuführungsleiter
32 verbunden. Auf den Zuführungsleiter wird das Dichtungsstück 33 aufgeschoben und
das Ganze danach mit dem Gehäuse 31 umgossen, zweckmäßig umpreßt. Dabei wird das
Dichtungsstück zweckmäßig so angebracht, daß es nicht mit dem Rande des Gehäuses
abschließt, sondern noch innerhalb des Gehäuses liegt, z. B. in der :litte zwischen
Wickel und Stirnwand des Gehäuses. Diese Ausführungsform ermöglicht insbesondere
die Herstellung von billigen und trotzdem einwandfrei abgedichteten Kondensatoren,
da Material und Arbeitsgänge eingespart werden und der für die Abdichtung notwendige
Druck z. B. durch das Zusammenschrumpfen der Gehäusemasse beim Erkalten nach dem
Umgießen oder durch das Umpressen erzielt wird.