DEP0009826DA - Gehäuseloser elektrischer Kondensator insbesondere Elektrolytkondensator. - Google Patents

Description

Elektrische Kondensatoren gehören zu den Schaltelementen, die häufig in grosser Stückzahl nahezu in jedem elektrischen Gerät Verwendung finden. Da die moderne Technik sich mehr und mehr bemüht, jedes elektrische Gerät kleiner und leichter zu gestalten, ist es erforderlich, auch die zum Aufbau benötigten Teile, als beispielsweise auch die Kondensatoren, kleiner und leichter herzustellen. Im Sinne dieses Wunsches könnte viel erreicht werden, wenn man auf die Umhüllungen und Gehäuse der Schaltelemente verzichten könnte, die an sich für die Wirkung und die Eigenschaften des Schaltelementes zunächst bedeutungslos sind. Um jedoch das Schaltelement anfangs festliegenden Eigenschaften auch über längere Zeit beibehalten zu können, sind Schutzmassnahmen erforderlich. Gerade bei elektrischen Kondensatoren ist dies ein wichtiger Punkt, da Kondensatoren besonders empfindlich gegen die atmosphärische Einwirkung sind. In der Regel ist daher bei diesen Schaltelementen ein Schutzmantel erforderlich. Dieser besteht üblicherweise aus einem sogenannten Gehäuse, zumeist aus Metall, zuweilen jedoch aus Isolierpresstoff.

Man hat sich nun bemüht, dieses Gehäuse zu vermeiden und trotzdem die Eigenschaften des Schaltelementes beizubehalten, indem man anstelle des Gehäuses Schutzüberzüge aus flüssigen und später erhärtenden oder flüssig gemachten Stoffen vorsah. Wenn auch die Schutzwirkung eines Gehäuses durch derartige Überzüge bei Wahl entsprechender Stoffe ersetzt werden kann, so hat doch ein Gehäuse noch weitere Eigenschaften und Vorzüge, die von einem Schutzüberzug nicht ohne weiteres erfüllt werden, sodass mit dem auf der einen Seite gegebenen Vorteil mindestens ein Nachteil, beispielsweise Schwierigkeiten in einbautechnischer Beziehung erkauft werden müssten, da der Kondensator keine Vorrichtung zur Befestigung mehr besass. Man erkennt also, dass die Lösung des Problems, das Bauelement leichter, kleiner und billiger herzustellen, nicht einfach dadurch zu lösen ist, dass das für das Gehäuse benutzte Metall durch einen Schutzanstrich ersetzt wird, weil sich dadurch höchstens eine Eigenschaft des vordem verwendten Gehäuses ersetzen lässt. Eine vollkommene Lösung ist nur dann gegeben, wenn alle Eigenschaften des Gehäuses, die für die Weiterverarbeitung des Schaltelementes erforderlich sind, beibehalten werden können.

Bei elektrischen Kondensatoren ist nun eine Lösung des in Rede stehenden Problems tatsächlich möglich, und zwar unter Aufwand so geringer Mittel, dass eine technische Verbesserung gegeben ist. Nach dem Kennzeichnen der Erfindung enthält der elektrische Kondensator einen Presstoffkern, auf dem als Träger der gesamten Anordnung der Wickelkörper angebracht ist. Mit diesem Presstoffkern sind weiterhin die gegen mechanische Kräfteeinwirkung entlasteten äusseren Stromanschlüsse vereinigt und schliesslich ist dieser Presstoffkern mit gegebenenfalls an sich bekannten Befestigungsorganen zur Montage des Kondensators auf einer Geräteplatte oder dergl. ausgerüstet. Die gesamte Anordnung ist dann beispielsweise durch Tauchen mit einem den Abschluss nach aussen hin bildenden Lacküberzug oder dgl. versehen.

Der erfindungsgemässe Aufbau stützt sich demnach im wesentlichen auf den Presstoffkern, der als Bezugsbasis für die Konstruktion dient und um den herum der Aufbau vorgenommen wird. Dieser Presstoffkern dient einerseits als Träger der gesamten Anordnung und als Befestigungsmittel auf der Geräteplatte, enthält weiterhin fest angebracht die äusseren Stromanschlüsse und bildet gleichzeitig in seinem Bereich den dichten Abschluss gegenüber der Aussenwelt. Der Presstoffkern kann u.U. gleichzeitig als Wickelkörper für den Kondensatorwickel benutzt werden. Es ist jedoch auch möglich, den getrennt hergestellten Wickelkörper auf den Kern aufzuschieben und daran anschliessend den Aufbau zu vollenden. Die auch bei dem sonst bekannten Konstruktionen immer gewisse Schwierigkeiten bildenden Stromzuführungen zum Schaltelement sind wie bereits erwähnt, mit dem Presstoffkern fest vereinigt. Sie treten zweckmässigerweisse in Vertiefungen der Mantelfläche des Kernes offen zu Tage und werden dort mit den Stromanschlusstücken des

Wickelkörpers elektrisch verbunden, bevor der Wickelkörper aufgewickelt oder aufgeschoben wird. Handelt es sich bei dem Kondensator um einen elektrolytischen Kondensator, an welchem die beschriebene Konstruktion im wesentlichen geprüft wurde, dann empfiehlt es sich, die Teile der Stromzuführungen, die zur Verbindung mit den äusseren Stromleitungen dienen, aus einen lötfähigen Metall herzustellen, und die Teile, die der Verbindung mit den Wickelkörperanschlüssen dienen, aus einem Ventilmetall d.h. einem Metall, das beim elektrolytischen Prozess eine elektrische Ventilwirkung zeigt, indem es durch eine an seiner Oberfläche gebildete Oxydschicht dem elektrischen Strom in Richtung Elektrolyt-Oxydschicht nur geringen, in Richtung Oxydschicht - Elektrolyt dagegen einen sehr grossen Widerstand entgegengesetzt zu wählen, damit bei der Möglichkeit des Hinzutretens von Elektrolyt an diesen Stellen keine Korrosion und damit keine elektrischen Nachteile entstehen können. Die Verbindung zwischen dem Ventilmetall und dem lötfähigen Stromanschluss kann sicher in der Pressmasse eingebettet liegen. Die Verbindung zwischen den eingepressten Stromschlüssen und den Wickelstromanschlüssen werden zweckmässigerweise durch Vernieten erzielt, weil dies eine sichere und auch beständige Kontaktverbindung ergibt. Als Schutzüberzug über den Wickelkörper, der zweckmässigerweise auf den Presstoffkern übergreift, kann man an sich bekannte, entsprechende Eignung aufweisende Stoffe, z.B. Lacke verwenden. Da gerade bei Kondensatoren ein Abschluss gegen Feuchtigkeit besonders wichtig ist, ist es zweckmässig, als Lacken einen sogenannten Reaktionslack zu verwenden der in jüngster Zeit in der Elektrotechnik vielfach Anwendung findet und aus 2 Komponenten Besteht, die miteinander vermischt eine chemische Reaktion aufeinander ausüben und dabei ohne Abspaltung irgendwelcher Komponenten härten. Diese Lacke haben höchste Widerstandsfähigkeit gegen diffundierende Feuchtigkeit und zeigen auch im Übrigen widerstandsfähiges chemisches Verhalten.

Die weiteren Ausführungen hinsichtlich der gekennzeichneten Konstruktion seien an Hand eines Beispieles gemacht a ist der Wickelkörper, beispielsweise ein Elektrolytkondensator. Dieser ist auf den den Aufbau bedingenden Presstoffkern b aufgebracht. Dieser Presstoffkern b ist mit den Stromanschlüssen c und d vereinigt, die nach aussen hin in lötfähigem Metall enden, jedoch nach innen hin aus Ventilmetall e und f bestehen. Die Vernietung zwischen e und f und den Wickelkörperanschlüssen g und h erfolgt in Vertiefungen des Presstoffkernes unterhalb der Mantelebene des Kernes b, damit für den Wickelkörper a eine geschlossene Wickelkernoberfläche gegeben ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, enden die Stromanschlüsse d und e im Innern des Kondensators in verschiedener Höhe des Wickelkernes d. Der Grund hierfür liegt darin, dass dadurch eine unerwünschte Schwächung des Kernquerschnittes b vermieden wird.

Nach der Vernietung der Stromanschlussstreifen g und h mit e und f ist zur Verdeckung dieser Kontaktstellen ein Isolierrohr i über den Kern b geschoben, auf den seinerseits dann der Wickelkörper a aufgebracht ist. Der so weit hergestellte Kondensator wird dann mit dem Schutz nach aussen hin bildenden Überzug k versehen, der bis auf die stirnseitig hervorstehenden Teile des Presstoffkernes übergreift und damit einen lückenlosen Schutzmantel für den Kondensatorkörper bildet. In gewisser Weise stellt dieser Schutzmantel k gleichzeitig auch einen mechanischen Halt für den Wickelkörper a auf dem Presstoffkern b dar.

Aus der Zeichnung ist weiterhin zu erkennen, dass der Presstoffkern b gleichzeitig als Träger der gesamten Anordnung zur Befestigung auf eienr Geräteplatte e dient. Prinzipiell kann der Presstoffkern b an seinem hervorstehenden Teil mit seinem Gewindestutzen in altbekannter Weise versehen sein, sodass der Kondensatoraufbau wie auch sonst üblich mittels einer Mutter in einem Durchbruch der Geräteplatte festgeschraubt werden kann. Daneben ist auch jede andere Befestigungsmöglichkeit durchführbar, beispielsweise kann der Presstoffkern auch mit einem Drehkeilansatz oder dgl. versehen sein. In der Zeichnung ist eine neuartige Art der Befestigung dargestellt, wobei der Presstoffkern b an seinem hervorstehenden Teil m eine Ringnut n besitzt, in welche eine vorgespannte, beispielsweise U-förmig gestaltete Blattfeder o eingeschoben werden kann, die den Kondensator gegen die Geräteplatte 1 presst.

Claims (7)

1. Gehäuseloser elektrischer Kondensator, insbesondere Elektrolytkondensator, dessen konstruktiver Aufbau die Behandlung, den Einbau, die Beschaltung usw. in gleicher Weise wie bei den bekannten Gehäuse untergebrachten Kondensatoren zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Presstoffkern enthält, auf dem als Träger der gesamten Anordnung der Wickelkörper aufgebracht ist, mit dem weiterhin die gegen mechanische Kräfteeinwirkung entlasteten äusseren Stromanschlüsse vereinigt sind und der schliesslich mit gegebenenfalls an sich bekannten Befestigungsorganen zur Montage des Kondensators auf einer Geräteplatte oder dgl. ausgerüstet ist und dass die gesamte Anordnung beispielsweise durch Tauchen mit einem den Abschluss nach aussen hin bildenden Lacküberzug oder dgl. versehen ist.

2. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Stromanschlüsse aus in dem Presstoffkern eingepressten lötfähigen Blechstreifen bestehen, die in Vertiefungen in der Mantelfläche des Presstoffkerns, vorzugsweise unterhalb der Mantelebene in Nieten enden.

3. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieten aus Ventilmetall bestehen.

4. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieten in diametral gegenüberliegenden Vertiefungen in dem Presstoffkern und, längs des Presstoffkernes betrachtet, in verschiedener Höhe offen liegen.

5. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das zwischen den Verbindungsstellen zwischen äusserer Stromzuführung und Wickelkörperanschluss und dem Wickelkörper abdeckende Isolieranlagen, beispielsweise ein Hartpapierrohr vorgesehen sind.

6. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Kondensatoraufbau mit einem Lacküberzug aus Reaktionslack überzogen ist.

7. Gehäuseloser elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Presstoffkern an dem den Wickelkörper überragenden Teil mit einer Ringnut oder dergl. versehen ist, in die eine den Kondensator gegen die Geräteplatte pressende vorgespannte Feder eingeschoben werden kann.