DE968821C - Verfahren zum Herstellen von isolierten Durchfuehrungen an Metallgehaeusen von elektrischen Apparaten und Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf isolierte Durchführungen an Metallgehäusen von elektrischen Apparaten und Bauelementen nach Patent 968 124, insbesondere auf ein Verfahren zur einfachen Herstellung von solchen Durchführungen.

Es ist bereits seit langem bekannt, elektrische Bauelemente oder Apparate, wie z. B. Transformatoren, Übertragungsspulen, Kondensatoren u. dgl., zum Schütze vor Beschädigung, zur Abschirmung, zum Feuchtigkeitsschutz oder aus einem anderen Grunde in ein Metallgehäuse einzubauen. Dabei müssen die Stromzuleitungen isoliert durch das Metallgehäuse hindurchgeführt werden. Solche isolierten Durchführungen müssen eine gute Isolierfestigkeit zwischen den spannungsführenden Teilen und dem Gehäuse aufweisen, wobei es außerdem in vielen Fällen nötig und erwünscht ist, diese Stellen so abzudichten, daß weder Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen, noch ein etwa darin befindlicher flüssiger oder im Betriebe flüssig gewordener Isolierstoff, Elektrolyt od. dgl. auslaufen kann.

Es wurden bereits die verschiedensten Mittel und Verfahren vorgeschlagen und ausgeführt, um solche

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isolierten Durchführungen bei Metallgehäusen herzustellen. So hat man z. B. Isolierstoffkörper aus Glas oder Keramik verwendet, die sowohl mit dem Gehäuse als auch mit dem Stromleiter auf irgendeine Weise, z. B. durch Verkleben, Verkitten, Vernieten oder auch durch Verlöten der metallisierten Isolierstoff körper, fest und dicht verbunden werden. Solche isolierten Durchführungen genügen wohl hohen Ansprüchen bezüglich der Isolierfestigkeit ίο und Dichtigkeit, sind aber für eine Massenherstellung von kleineren Teilen, wie z. B. Kondensatoren, zu teuer. Man hat weiter Metallgehäuse, z. B. von rohrförmigen Kondensatoren, dadurch abgeschlossen und die Stromzuleitungen gegen das Metallgehäuse isoliert, daß man die Rohrenden mit einer Vergußmasse verschlossen hat. Solche Vergußmassen haben aber den Nachteil, daß sie bei höheren Temperaturen weich bzw. flüssig werden und dann keinen dichten Abschluß mehr gewährleisten. Außerdem bilden sich durch die Einwirkung von Temperaturschwankungen leicht Risse und Kanäle in der Vergußmasse, insbesondere längs der Zuleitungsdrähte.

Es ist weiter bekanntgeworden, den Raum zwisehen dem Metallgehäuse und dem Zuleitungsdraht mit Kunststoffen, insbesondere mit kalthärtenden Kunststoffen, zu verschließen.

Im Hauptpatent 968 124 wurde bereits ein Verfahren beschrieben, bei dem der Kondensatorwickel nach Einbringen in das Metallgehäuse mit einem Kunststoff oder einem ähnlichen Stoff, der sich durch Polymerisation verfestigt, vergossen wird und um die zunächst mit dem Metallgehäuse fest verbundenen Anschlußteile ein ringförmiges Metallstück derart aus dem Gehäuse herausgeschnitten wird, daß die Anschlußteile dadurch von dem Gehäuse isoliert werden. Die vorliegende Erfindung besteht in einer weiteren Ausgestaltung und Verbesserung des im Hauptpatent behandelten Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse nur teilweise mit Kunststoff ausgegossen wird, und zwar vorzugsweise nur an den Stellen bzw. in der Nähe soleher Stellen, wo stromführende Zuleitungen durch das Metallgehäuse hindurchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand einiger Beispiele und der Zeichnung in seiner Anwendung auf elektrische Kondensatoren näher erläutert.

Fig. ι und 2 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf das im Schnitt dargestellte bodenförmige Ende eines Becherkondensators vor und nach beendigter Durchführung des Verfahrens. Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf das im Schnitt dargestellte und mit einem Deckel abgeschlossene Ende eines Becherkondensators vor und nach beendigter Durchführung des Verfahrens. Fig. 5 zeigt die parallelperspektivische Ansicht eines Becherkondensators mit nach dem Verfahren hergestellter Durchführung am Becherboden. Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen bereits vergossenen Kondensatorboden, dessen Wandung über eine eingesetzte Kappe bis zur Durchführungsstelle verlängert ist. In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen bereits vergossenen, kuppelartig nach außen ausgebuchteten Kondensatorboden dargestellt. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf einen im Schnitt dargestellten deckellosen Becherkondensator vor und nach beendigter Durchführung des Verfahrens. Fig. 10 und 11 zeigen Abwandlungen des Verfahrens und Fig. 12 einen Schnitt durch einen Kondensatorboden mit vergrößertem Kriechweg.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Bodenteil des zur Aufnahme des Kondensatorwickels dienenden, beispielsweise aus Aluminium bestehenden Metallbechers i, ist mit einem über die Bodenfläche 2 vorstehenden, ringförmig um die Durchführungsstelle herumgeführten Prägewulst 3 und einem von diesein Wulst umgebenen versenkten Teil 4 versehen, an welchem ein z. B. aus verzinntem Messing bestehendes Anschlußorgan 5 in Form einer Niet befestigt ist. Dieses Anschlußorgan kann aber auch auf irgendeine andere Weise befestigt sein.

Dieser so vorbereitete Gehäuseteil wird, in Anwendung des Verfahrens, zuerst mit einer isolierenden Vergußmasse 6 bis auf eine gewünschte Höhe vergossen. Als Vergußmasse wird vorteilhaft eine Kunstharzmasse mit guter Isolierfähigkeit und gro- go ßem Haftvermögen sowie möglichst niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten gewählt.

Hierauf wird der Verguß in einer dem verwendeten Material entsprechenden AVeise zum Erhärten gebracht, was beispielsweise durch Erhitzen im Ofen erreicht wird. Es können aber auch Kunststoffe verwendet werden, die nach Zusatz eines Härters in der Kälte erhärten. Nachdem der Verguß so weit durchhärtet ist, daß die weitere Verarbeitung erfolgen kann, ohne daß der Verguß Schaden nimmt, wird der von der äußeren Bodenfläche vorstehende Wulst samt der im Innern des Wulstes befindlichen Isoliermasse vom Gehäuse bzw. dem übrigen Verguß, sei es in der mit 5* bezeichneten Ebene oder etwas oberhalb des Bodens, abgetrennt. Das Abtrennen kann durch Fräsen, Schleifen oder auf sonst eine zweckmäßige Weise geschehen.

Durch das Abtrennen des Wulstes 3 nimmt der Boden des Kondensators die in der Fig. 2 gezeigte Gestalt an. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß durch das Abtrennen des die Durchführungsstelle allseitig umgebenden Wulstes jede metallische Verbindung zwischen dem das Anschlußorgan 5 tragenden Teil 4 und dem übrigen Teil des Metallgehäuses ι beseitigt worden ist, so daß die Durchführungsstelle nun von einem Gürtel 7 aus Isoliermaterial umgeben ist, wie dies aus der Fig. 5 hervorgeht, die die fertige, mit einem Anschlußleiter 9 versehene Durchführung zeigt.

Das Verfahren kann natürlich auch auf das mit :inem Deckel versehene Ende von Becherkondenatoren angewendet werden, wie dies in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Dieser Becherdeckel ist so ausgebildet wie der Kondensatorboden der Fig. 1, d. h., er besitzt ebenfalls einen über die Fläche 2 vorstehen-

den Wulst 3 und einen versenkten Teil 4, an dem das Anschlußorgan 5 befestigt ist.

Dieser Deckel wird in Anwendung des Verfahrens bis zum Deckelrand mit der Vergußmasse gefüllt, worauf der Kondensatorbecher, in dem sich der Wickel befindet, mit dem offenen Ende in den auf einer Unterlage ruhendenDeckel eingesetzt wird. Hierauf wird die Härtung der Vergußmasse herbeigeführt, und sobald diese einen gewünschten Grad erreicht hat, der am Deckel vorhandene Wulst 3 mit der darin befindlichen Vergußmasse abgetrennt, so daß, wie die Fig. 4 zeigt, wiederum ein die Durchführung allseitig umgebender isolierender Gürtel 7 entsteht. Diese Seite des Kondensators kann dann durch Einlöten eines Anschlußleiters 9 (Fig. 5) in der üblichen Weise fertiggestellt werden.

Wie die Fig. 6 zeigt, kann der aus dem Wulst 3 und dem versenkten Teil 4 bestehende Teil des Bodens eines metallischen Kondensatorgehäuses auch als getrennter Gehäuseteil ausgeführt sein, der vor dem Vergießen lose auf den mit einer entsprechenden Öffnung versehenen Boden des Gehäuses aufgesetzt wird, was beispielsweise durch Einsetzen dieser Gebäudeteile in eine entsprechend ausgebildete Lehre erfolgen kann, in der sie bis zur Härtung der Vergußmasse belassen werden, worauf der Wulst 3 auf eine zweckmäßige Weise entfernt wird. Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, kann anstatt des in den Fig. 1, 3 und 6 gezeigten Wulstes im Boden oder Deckel eines Kondensatorgehäuses auch eine kuppelartige Ausbuchtung vorgesehen werden, die in Anwendung des Verfahrens in irgendeiner Höhe zwischen ihrer Basis und ihrem Scheitel abgetrennt werden kann, so daß nach Wunsch ein mehr oder weniger breiter Isoliergürtel erhalten wird.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Schnitte durch einen Becherkondensator vor und nach beendigter Durchführung des Verfahrens, wobei, wie ersichtlich, der Gehäuseboden so ausgebildet ist, wie dies an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Das offene Ende des Metallbechers 1 ist bei diesem Kondensator nicht mit einem Metalldeckel, sondern mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Plättchen 10, welches als Träger des Anschlußorgans 5 dient, und einem darüber angebrachten \^Terguß abgeschlossen. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß der untere und der obere Verguß gleichzeitig zum Erhärten gebracht werden können, wodurch eine beträchtliche Zeitersparnis in der Herstellung des Kondensators erzielt wird.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine aus der Fig. 7 hervorgegangene weitere Anwendung des Verfahrens. In diesem Falle wird ein Gehäuseboden oder -deckel von der üblichen flachen Form verwendet, der, wie beschrieben, mit einem Verguß versehen wird. Nach der Erhärtung der Isoliermasse wird, wie dies in Fig. 10 durch die Linien 6" angedeutet ist, der umgebogene Rand des Bodens oder Deckels mit dem darin befindlichen Isoliermaterial abgetrennt, wobei je nach der gewünschten Breite des Isoliergürtels ein mehr oder weniger spitzer Winkel φ der Linie S mit der Boden- bzw. Deckelfläche gewählt wird.

Die Fig. 12 zeigt, daß der Kriechweg zwischen der Polausführung und dem Gehäuse durch Anbringen von Rillen oder Rippen im Isoliergürtel beträchtlich verlängert werden kann. Es gibt natürlich noch andere Möglichkeiten, diesen Kriechweg zu verlängern. So könnte beispielsweise beim Beispiel nach der Fig. 1 lediglich der Metallteil des Wulstes 3 entfernt werden.

Es ist klar, daß alle Durchführungen des Apparates oder Bauelementes auch auf der gleichen Gehäuseseite hergestellt werden können. Weiter können auch Gehäuse von anderer als zylindrischer Form verwendet werden, z. B. rechteckige Gehäuse mit allseitig vollständig ebenen Wandflächen.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von isolierten Durchführungen an Metallgehäusen von elektrischen Apparaten und Bauelementen durch Einbringen von Kunststoff oder eines ähnlichen Stoffes in flüssigem Zustand in das Metallgehäuse, der sich danach verfestigt, und durch Entfernen eines ringförmigen Metallteiles um die Durchführungsstellenach Patent 968124, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse nur teilweise mit dem Kunststoff ausgegossen wird, und zwar vorzugsweise nur in der Nähe der Durchführungsstellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Boden bzw. Deckel des Gehäuses befindlicher, über den Boden bzw. Deckel vorstehender, die Durchführungsstelle allseitig umgebender Wulst nach Erhärten des Kunststoffes entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Wulst versehene Deckel als getrennter Teil hergestellt und verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Durchführungsstelle enthaltende Wulst als getrennter Teil hergestellt und verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuseboden bzw. -dekkel mit flacher Boden- bzw. Deckelfläche verwendet wird und daß die Raudzone des Bodens bzw. Deckels nach Erhärten des Kunststoffes entfernt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzone längs einer Fläche abgetrennt wird, deren Erzeugende (S, Fig. 10) mit der Längsachse des Gehäuses einen spitzen Winkel bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennen eines Teiles des Metallgehäuses zur Schaffung des Isoliergürteis nach Unterbringung der elektrischen wirksamen Teile im Gehäuse erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kriechweg zwischen Metallgehäuse und spannungsführender Zuleitung vergrößert wird.

g. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung des Kriechweges im isolierenden Gürtel Rippen bzw. Rillen angebracht werden.

ι o. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei um die Durchführungsstelle vorhandenem Wulst nur die Metallbedekkung des Wulstes entfernt wird.

II. Verfahren nach Anspruch ι bis io, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergußmasse ein Kunststoff verwendet wird, der nach Zumischen eines Härters in der Kälte erhärtet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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