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Verfahren zum feuchtedichten Einbau von elektrischen Kondensatoren
oder ähnlich aufgebauten elektrischen Bauelementen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum feuchtedichten Einbau von elektrischen Kondensatoren oder ähnlich aufgebauten
elektrischen Bauelementen.
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Von den zahlreichen bekannten Möglichkeiten, Kondensatoren vor dem
Einfluß der äußeren Umgebung, insbesondere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit,
zu schützen und damit die Konstanz der elektrischen Werte zu erhalten, wird häufig
eine Umhüllung aus Metall gewählt. Metalle wie Aluminium garantieren wegen ihres
kleinen Feuchtediffusionskoeffizienten einen wirksamen Feuchteschutz. Der Einbau
von Kondensatoren in Metallgehäuse oder -rohre oder auch die Umhüllung mit einer
flexiblen Metallfolie erfordert jedoch zahlreiche zeitraubende und damit kostspielige
Arbeitsgänge an jedem einzelnen Kondensator. Arbeitsprozesse, wie z. B. das Einsetzen
des Kondensatorwickels in ein Aluminiumrohr mit genauer Anpassung des Wickeldurchmessers
an den Innendurchmesser des Rohres, Vergießen der offenen Stirnseiten des Kondensators
mit Gießharz oder auch eine Verlötung von Metallgehäusen, können nur in einer Handfertigung
ausgeführt werden.
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Durch die deutsche Patentschrift 935 259 ist ein Verfahren zum feuchtedichten
Einbau von elektrischen Kondensatoren oder ähnlich aufgebauten elektrischen Bauelementen
bekanntgeworden, bei dem eine zur Umhüllung dienende Folie zu einer oder mehreren
parallel nebeneinanderliegenden Rinnen geformt und dabei die Rinnentiefe größer
als die Bauhöhe der zu vergießenden Kondensatoren gewählt wird und bei dem dann
die Kondensatoren in die Rinnen eingesetzt werd--n, so daß ihre nach einer Seite
umgebogenen Anschlußdrähte aus den Rinnen herausragen, worauf die freien Räume bis
zur Binnenhöhe mit Gießharz vergossen und nach Erhärten bzw. Auspolymerisieren des
Gießharzes die parallel verlaufenden Rinnen durch Schneiden oder Reißen voneinander
getrennt werden. Bei diesen Verfahren wird eine Leiste mit Vertiefungen benutzt,
in die die Umhüllungsfolie zur Bildung der Rinnen eingelegt wird. In jede Rinne
wird jeweils nur ein Bauelement eingelegt, das mit seinen Anschlußdrähten in einem
selbständigen Schließteil, der die Stirnseiten der Rinne abschließt, eingeklemmt
wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet,
daß die Rinnen aus der zur Umhüllung dienenden Folie in sich ohne Stützform frei
tragend in einer ein Mehrfaches der Kondensatorlänge betragenden Länge gebildet
und ihre beiden offenen Stirnseiten durch Zusammenquetschen, -kleben, -schweißen
oder -falten verschlossen werden, daß in jede Rinne mehrere gleiche Kondensatoren
in Rinnenrichtung mit Abstand hintereinander eingesetzt werden und daß die vergossenen
Kondensatoren längs der Mittellinie der freien Räume zwischen ihnen z. B. durch
Sägen getrennt werden. Dadurch, daß beim Verfahren nach der Erfindung keine Stützleiste
benutzt wird, tritt auch keine Verschmutzung einer solchen Leiste mit Gießharz ein,
durch die das Herausnehmen der Kondensatoren aus den Rinnen wesentlich erschwert
wird. Darüber hinaus liegen weitere Vorteile insofern vor, als sich durch die Anordnung
mehrerer Kondensatoren in einer Rinne fertigungstechnische Vereinfachungen und gleichzeitig
eine bessere Einhüllung der Anschlußdrähte der Bauelemente ergeben. Von besonderem
Vorteil hat sich die an sich bekannte Verwendung kunststoffkaschierter Metallfolien
oder metallkaschierter Kunststoffolien als Umhüllungsfolie erwiesen.
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An Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird
die Erfindung nochmals näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäß
in sich ohne Stützform frei tragend zu Rinnen gefalteten, gerauhten, kaschierten
Aluminiumfolie und in die Rinnen eingesetzte, mit Gießharz vergossene Kondensatoren.
Das Metallfolienband 1 stellt gleichzeitig den wirksamen Feuchteschutz und die Gießfarm
für die Kondensatoren 2, 3, 4 mit den Anschlußelementen 8, 8', 8" dar. Die Breite
und Länge
der Metallfolie und die Größe der Bauelemente sind bestimmend
für die Anzahl der Bauelemente, die in den einzelnen Rinnen angeordnet werden können.
Bei Kondensatoren z. B. betragen die Abstände der einzelnen hintereinander in einer
Rinne eingesetzten Kondensatoren voneinander zweckmäßigerweise etwa i bis 9 mm.
Die auf die Aluminiumfolie 1 aufkaschierte Kunststoffolie 5 dient als Isolierung
der Metallfolie gegenüber den Kondensatoraußenwindungen oder etwa vorhandenen Sthnkontaktierungen.
Die äußere aufkaschierte Kunststoffolie 6 schützt die Metallfolie vor äußerer Berührung
mit anderen stromführenden Teilen und erübrigt einen zusätzlichen Schutz des fertigen
Kondensators durch Lackierung, Umpressen mit Kunststoff u. dgl. Die Rinnen werden
mit einer Gießharzschicht 7, 7', 7", z. B. aus Epoxydharz, vergossen, so daß innerhalb
jeder Rinne eine Bauelemente-Gießharzstange entsteht. Eine Schichtdicke des Gießharzes
von etwa 3 mm über den Kondensatoren erweist sich als ausreichend und ein einmaliges
Vergießen als völlig genügend. Durch das gleichzeitige Vergießen von sehr vielen
Bauelementen ist es auch wirtschaftlich tragbar, das Vergießen im Vakuum durchzuführen
und so die Gefahr der Blasenbildung durch entweichende Luft weitgehend auszuschließen.
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Um das Ausfließen des Gießharzes beim Vergießen aus den seitlich offenen
Rinnen zu verhindern, werden, wie in Fig. 2 in der Aufsicht dargestellt ist, die
Seitenteile 9, 9', 10, 10' und 11, 11' der einzelnen Rinnen an ihren offenen Enden
miteinander verquetscht, verklebt oder verschweißt, so daß ein einwandfreies Vergießen
der Kondensatorserien 12a..., 13a..., 14a ... möglich ist. Die Abdichtung
der offenen Enden der Rinnen kann auch mit plastischem Material, wie z. B. Gummistreifen,
erfolgen, die beispielsweise in gleicher Art wie die Metallfolie gefaltet werden
und deren Dicke mindestens die Hälfte der Rinnenbreite betragen, so daß der gefaltete
Gummistreifen mit seinen Falten als Seitenwände in die Rinnen eingepaßt werden kann.
Nach der Aushärtung des Gießharzes werden die parallelen Rinnen durch Abschneiden
oder Reißen voneinander getrennt und die innerhalb der Rinnen entstandenen Kondensatorstangen
in einzelne feucht dicht eingebaute Kondensatoren zersägt.
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Eine Verbesserung des beschriebenen Einbaus von Kondensatoren ist
in Fig. 3 im Querschnitt dargestellt. Auf eine breite Kunststoffolie 15 als Trägerfolie
sind Metallfolienstreifen 16, 16', 16" und auf diese Streifen schmalere Kunststoffohenstreifen
17, 17', 17" aufkaschiert. Nach dem Falten der kaschierten Folie zu Rinnen, die
in Längsrichtung des Folienbandes verlaufen, und Einsetzen der Kondensatoren 18,
19 und 20 wird die. Dicke des Gießharzvergusses so bemessen, daß das Gießharz 21
über der oberen Kante der Metallfolie 16 z. B. 1 bis 2 mm übersteht. Bei dieser
Art der abschnittsweisen Kaschierung der Kunststoff- bzw. Metallfolien ist eine
Verklebung Metall/Gießharz, die bekanntlich sehr dicht ist, gegeben und die Gefahr
von Feuchtekriechwegen verringert. Außerdem ist die obere Metallkante völlig durch
Gießharz isoliert, so daß sich keine Kriechstrecken zwischen Metallfolie 16 und
den Anschlußelementen 22, 22', 22" ausbilden können. Nach der Trennung der parallelen
Rinnen läßt die überstehende Kunststoffolie 15 entlang der Gießharzoberfläche sehr
sauber abreißen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die beschriebene kaschierte
Folie zu Rinnen zu falten, die quer zur Folienbandlängsrichtung verlaufen. Die Metallfolie
16 reicht bei dieser Faltungsart bis an die Vergußoberfiäche.
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In den Fig. 4 bis 13 sind weitere kaschierte Kunststoff- bzw. Metallfolien
in Aufsicht und im Querschnitt dargestellt, die sich in hervorragender Weise zum
erfindungsgemäßen feuchtedichten Einbau von Kondensatoren eignen.
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Fig. 4 und 5 zeigen eine kaschierte, gerauhte Aluminiumfolie, die
bei jeder Faltungsrichtung eine allseitige Metall-Gießharz-Haftung erlaubt. Auf
die Kunststoffolie 24 sind Metallfolienabschnitte 23, 23 a, 23 b und auf diese kleinere
Kunststoffolienabschnitte 25, 25 a, 25 b von gleicher Form kaschiert. Bei dem erfindungsgemäßen
Einbau mit Hilfe dieser Folien besteht der Vorteil, daß sämtliche der Metallfolie
23 vom Gießharz und von Kunststoffolie umgeben sind.
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In Fig. 6 und 7 sind Metallstreifen 26 auf eine Kunststoffolie 27
und auf die Metallstreifen Kunststoffolienabschnitte 28, 28 a, 28 b ... kaschiert.
Die Folie läßt sich ebenfalls quer zur Bandlängsrichtung und in der Bandlängsrichtung
gefaltet verwendet.
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Das gleiche gilt für die in Fig. 8 und 9 gezeichneten Folien. Auf
eine Kunststoffolie 30 sind Metallfolienabschnitte 29, 29 a, 29 b und auf diese
schmälere Kunststoffstreifen 31 aufkaschiert. Die Haftung zwischen den Kunststoffolien
30 und 31 wird im gleichen Arbeitsgang, bei dem auch die Kaschierung der Metallfolie
erfolgt, erzeugt.
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In den Fig. 10, 11, 12 und 13 werden weitere kaschierte Folien dargestellt,
die ebenfalls in zwei Richtungen gefaltet werden können.
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In Fig. 10 und 11 sind auf einer Metallfolie 32 eine äußere Kunststoffolie
33 von gleicher Größe und auf die dem Kondensator zugewendete Metallseite Kunst
stoffolienabschnitte 34, 34a, 34b aufkaschiert.
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In Fig. 12 und 13 werden Metallfolienabschnitte 35, 35 a, 35 b
von zwei Kunststoffolien 36, 37 bedeckt. Der erfindungsgemäße Einbau von Kondensatoren
oder ähnlichen elektrischen Bauelementen kann auch mit bereits mit einer isolierenden
Umhüllung versehenen Bauelementen durchgeführt werden, so daß, wenn auf eine Kaschierung
der Metallschicht, die die Isolierung des Bauelementes zum Zwecke hat, verzichtet
wird, die Gefahr eines Kurzschlusses beseitigt ist.