DEP0010975DA - Wickelkondensator - Google Patents

Description

Es sind Wickelkondensatoren bekannt, bei denen mindestens auf der einen Stirnseite des Wickels freiliegende Windungen des Beleges durch aufgespritzte Metallschichten verbunden sind, die ein als Kontaktbrücke dienende, durch Auflöten befestigtes Blechstück tragen. Als Spritzmetall wurde hierbei im allgemeinen eine Bleizinnlegierung, also ein Metall verwendet, das ohne Anwendung säurehaltiger Löthilfsmittel, deren beim Löten entwickelte Dämpfe den Wickel beschädigen bzw. zerstören würden, lötbar ist. Wickelkondensatoren dieser Art werden im allgemeinen zwischen federnden Kontakten eingespannt, wobei die gegen die Federkontakte anliegenden Blechstücke verhindern, dass die aufgespritzten Metallschichten von den Federkontakten infolge betriebsmässiger Erschütterungen zerrieben werden.

Ferner sind Kondensatoren mit auf einer oder beiden Seiten aufgespritzten Zinkschichten bekannt, an denen Anschlußdrähte aus verzinnten Kupfer befestigt sind. Da Zink nur bei Anwendung säurehaltiger Löthilfsmittel lötbar ist, konnte hierbei das Lötverfahren nicht mehr angewendet werden. Die Befestigung des Drahtes auf der Zinkschicht erfolgte daher derart, dass die Zinkschicht beiderseits des auf dieselbe aufgelegten Drahtes durch Elektroden einer elektrischen Schweißmaschine bis etwa auf die Schmelztemperatur derart erwärmt wurde, dass der Draht in die erweichte bzw. geschmolzene Zinkschicht hineingedrückt werden konnte. Auf diese Weise wurd der Draht in die Zinkschicht eingebettet, wobei eine gewisse Oberflächenhaftung zwischen dem Draht und der Zinkschicht erzielt wurde. Diese Verbindung konnte jedoch nicht auf Zug belastet werden, das sich der Draht schon bei verhältnismässig geringem Zug aus der Verbindung löste.

Wickelkondensatoren dieser Art werden im allgemeinen als Stabkondensatoren verwendet, bei deren Handhabung und Einbau eine gewisse Zugbelastung der Anschlußdrähte unvermeidlich ist. Die Drähte wurden daher im allgemeinen an mindestens zwei Stellen auf die beschriebene Weise in die Zinkschicht eingebettet und darauf noch um den seitlichen Rand der Zinkschicht herumgelegt, um die Verbindungsstellen von Zug zu entlasten.

Die Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, bei Wickelkondensatoren der eingangs genannten Art, bei denen jedoch die aufgespritzten Metallschichten aus einem nur bei Anwendung säurehaltiger Löthilfsmittel lötbaren Metall besteht, das als Kontaktbrücke dienende Blechstück durch ein anderes als das nicht anwendbare Lötverfahren derart zu befestigen, dass es unbedenklich auf Zug belastet werden kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Blechstück auf die Metallschicht vorzugsweise durch Punktschweissung aufgeschweißt wird.

Bisher war man der Auffassung, dass man bei Wickelkondensatoren der beschriebenen Art die elektrischen Anschlußteile nicht anschweissen könne, da die hierzu erforderlichen Temperaturen eine Beschädigung oder Zerstörung der äusseren Enden den Wickels zur Folge haben würden. Es hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, dass beim erfindungsgemässen Aufschweissen der Blechstücke die auf die Stirnflächen des Wickels einwirkenden Temperaturen geringer sind, als bie dem beschriebenen Einbetten der Anschlußdrähte in die aufgespritzten Metallschichten. Hierfür sind mehrere Gründe maßgeblich. Zunächst kommt man beim Aufschweissen der Blechstücke mit einer kürzeren Erwärmungsdauer als beim Einbetten der Drähte aus. Während nämlich beim Einbetten der Drähte die aufgespritzte Metallschicht nicht nur auf einer bestimmten Breite, sondern mindestens auch bis zu einer dem Drahtquerschnitt entsprechenden Tiefe erweicht bzw. geschmolzen werden muss, ist beim Aufschweissen der Bleche lediglich eine kleine Fläche an der Oberfläche der aufgespritzten Metallschicht zum Schmelzen zu bringen. Hierbei findet zwischen der betreffenden Oberflächenstelle der Metallschicht und der anliegenden

Fläche des Blechs eine Legierungsbildung statt, die nach Abkühlen der Verbindungsstelle eine grössere Festigkeit als die aufgespritzte Metallschicht besitzt. Bei gewaltsamen Abreissen des in der erfindungsgemässen Weise aufgeschweissten Blechstücke löst sich daher nicht die Verbindungsstelle, sondern es wird die Metallschicht aus der Umgebung der Verbindungsstelle aus ihrem Gefüge herausgerissen. Ausserdem findet bei dem erfindungsgemässen Befestigen der Blechstücke durch die verhältnismässig grosse Fläche des Blechstücks eine rasche Wärmeableitung statt, sodass die an der Verbindungsstelle erzeugte Wärme auch aus diesem Grunde keine für den Wickel schädliche Tiefenwirkung erreichen kann.

Die Abbildungen veranschaulichen die in der Einleitung geschriebenen bekannten Ausführungsformen und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschieden ausgebildeten Blechstücken. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht und

Fig. 2 eine Draufsicht eines bekannten Wickelkondensators mit aufgelötetem Kontaktblech,

Fig. 3 eine Seitenansicht und

Fig. 4 eine Draufsicht eines bekannten Kondensators mit eingebettetem Anschlußdraht,

Fig. 5 eine Seitenansicht und

Fig. 6 eine Draufsicht eines Kondensators nach der Erfindung, während die

Fig. 7 und 8 zwei verschiedene Ausführungsformen des aufzuschweissenden Kontaktbleches darstellen.

Nach den Fig. 1 und 2 ist der Wickelkondensator 1 auf seinen Stirnflächen mit aufgespritzten Metallschichten 2 aus einer Bleizinnlegierung o.dgl. versehen, welche die jeweils freiliegenden Windungen des Belages elektrisch leitend verbinden. Die Metallschichten 2 sind derart angeordnet bzw. aufgespritzt, dass zwischen denselben ein Teil 3 der Stirnflächen des Wickels freiliegt, durch den ein Tränkungsmittel in den Wickel eingebracht werden kann. Auf die Metallschichten 2 ist ein gestanzter Blechteil 4 aufgelegt, der mit über den Metallschichten liegen- den Ausschnitten 5 versehen ist, welche zum Anlöten des Blechteils 4 auf den Metallschichten mit Zinn ausgefüllt werden.

Bei dieser bekannten Ausführung mussten die Metallschichten 2 verhältnismässig dick sein, um bei der großflächigen Erwärmung beim Löten die Tiefenwirkung der Erwärmung möglichst herabzumindern und den Wickel vor unzulässiger Erwärmung zu schützen. Ausserdem musste der Blechteil 4 als Formteil aus verhältnismässig dickem Material hergestellt werden, damit in den Ausnehmungen 5 eine ausreichende Befestigungsfläche für das beim Löten einzufüllende Zinn zur Verfügung stand.

Die mit den Fig. 1 und 2 übereinstimmenden Teile der weiteren Beispiele der Abbildungen, und zwar der Kondensator 1, die aufgespritzten Metallschichten 2 und der freiliegende Teil 3 der Stirnfäche des Wickels, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.

Bei den bekannten Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 bestehen die aufgespritzten Metallschichten 2 aus Zink. Der zu befestigende Anschlußdraht 6 wird mit einem Ende quer über die Metallschichten 2 gelegt, worauf an mindestens zwei Stellen 7 die Zinkschicht beiderseits des Drahtes 6 bis etwa auf ihre Schmelztemperatur erwärmt und hierauf der Draht 6 an diesen Stellen 7 in die Zinkschicht hineingedrückt wird. Darauf wird der Draht 6 in der besonders aus Fig. 4 ersichtlichen Weise um die Randfläche der einen Metallschicht 2 herumgelegt, wodurch die Einbettungsstellen 7 von Zug entlastet werden.

Diese bekannte Ausführung erfordert schon aus dem Grunde verhältnismässig starke Metallschichten 2, damit der Draht 6 in der beschriebenen Weise eingebettet werden kann, ohne dass die Metallschichten bis in die Nähe der Stirnfläche des Kondensators 1 auf ihre Schmelztemperatur erwärmt werden müssen.

Nach dem in Fig. 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die aus einfachen glatten Blechen 8 bestehenden Kontaktbrücken durch Punktschweissen an den Stellen 9 auf den aus Zink bestehenden Metallschichten 2 befestigt. Diese Befestigung kann in einem einzigen kurzen Arbeitsgang ausgeführt werden. Der Anschlußdraht 6 ist auf dem Blech 8 angeschweißt oder angelötet.

Fig. 7 zeigt einen Blechanteil 8, der mit einer Anschlußfahne 10 zum Befestigen eines Anschlußdrahtes versehen ist.

Nach Fig. 8 ist der Blechteil 8 mit einer angebogenen Anschlußöse 11 versehen.

Die Bleche können aus dünnem Eisenblech bestehen, welches sich gut zum Aufschweissen auf die Zinkschichten 2 eignet und den weiteren Vorteil besitzt, dass es billig ist, zumal diese Bleche an keine bestimmte Form gebunden sind, wie bei den aufzulötenden Stanzteilen 4 nach den Fig. 1 und 2.

Vorteilhaft sind die Bleche 8 mit einer Oberflächenschicht versehen, die aus dem gleichen Material wie die aufgespritzten Metallschichten 2 besteht. Hierdurch wird erreicht, dass besonders bei Verwendung von Eisenblech die Blechstücke gelagert werden können, ohne dass sich auf ihrer Oberfläche eine Oxydschicht bilden kann, welche die angestrebte Schweißverbindung verhindern könnte. Vor allen Dingen bewirkt aber die Oberflächenschicht, dass die Legierungsbildung zwischen den aufeinanderliegenden Flächen der Blechteile 8 und der Metallschichten 2 beschleunigt und auf eine grössere Fläche ausgedehnt wird, sodass keine Fehlschweissungen entstehen können und die Verbindungen eine hohe Festigkeit besitzen.

Zweckmässig werden die Bleche 8 auf die Metallschichten 2 aufgeschweißt, bevor das Tränkungsmittel durch die freiliegenden Stirnflächenteile 3 in den Wickel eingebracht wird. Dadurch wird verhindert, dass das eingebrachte Tränkungsmittel beim Aufschweissen der Bleche unzulässig erwärmt wird, wodurch beispielsweise schädliche Lufteinflüsse im Wickel entstehen könnten.

Die aufgespritzten Metallschichten 2 können verhältnismässig dünn, z.B. nicht stärker als 0,4 bis 0,5 mm ausgebildet werden, sodass wesentlich weniger Spritzmetall als bisher benötigt und auch eine grössere Haftfestigkeit der aufgespritzten Metallschicht erzielt wird. Das Aufspritzen einer dünnen Metallschicht ist ausserdem einfacher und billiger.

Claims (6)

1. Wickelkondensator, bei dem mindestens auf der einen Stirnseite des Wickels freiliegende Windungen des Belages durch eine aufgespritzte Metallschicht verbunden sind, die aus einem nur bei Anwendung von säurehaltigen Löthilfsmitteln lötbaren Metall besteht und ein als Kontaktbrücke dienendes Blechstück trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechstück (8) auf die Metallschicht (2), vorzugsweise durch Punktschweissung, aufgeschweisst ist.

2. Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespritzte Metallschicht (2) aus Zink oder Zinklegierung und das Blechstück (8) aus Eisenblech besteht.

3. Wickelkondensator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechstück (8) mit einer Oberflächenschicht versehen ist, die aus dem gleichen Metall wie die aufgespritzte Metallschicht (2) besteht.

4. Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem nur ein Teil der betr. Stirnflächen durch die aufgespritzten Metallschichten bedeckt ist und durch die freiliegenden Teilflächen ein Tränkungsmittel in den Wickel eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstücke (8) vor Einbringen des Tränkungsmittels auf die Metallschichten (2) aufgeschweisst sind.

5. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstücke (8) mit Anschlußfahnen bzw. Anschlußösen (10, 11) für Leitungsdrähte versehen sind.

6. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der aufgespritzten Metallschichten (2) nicht mehr als 0,4 bis 0,5 mm beträgt.