DE1147321B

DE1147321B - Process for moisture-proof installation of electrical capacitors or similarly constructed electrical components

Info

Publication number: DE1147321B
Application number: DES63744A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Reinhard Behn
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-07-03
Filing date: 1959-07-03
Publication date: 1963-04-18
Also published as: GB904476A

Description

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.Process for moisture-proof installation of electrical capacitors or similarly constructed electrical components. The invention relates to a method for moisture-proof installation of electrical capacitors or similarly constructed electrical components.

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.Of the numerous known ways of using capacitors before Influence of the external environment, especially against the ingress of moisture, Protecting and thus maintaining the constancy of the electrical values is common a cover made of metal is chosen. Metals like aluminum guarantee because of their small moisture diffusion coefficients an effective moisture protection. The installation of capacitors in metal housings or tubes or the sheathing with a However, flexible metal foil requires numerous time-consuming and thus costly Operations on each individual capacitor. Work processes, such as B. the onset of the capacitor winding in an aluminum tube with precise adjustment of the winding diameter to the inside diameter of the pipe, potting the open end faces of the condenser with casting resin or a soldering of metal housings, can only be done by hand are executed.

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.The German patent specification 935 259 describes a method for moisture-proofing Installation of electrical capacitors or similarly constructed electrical components has become known, in which a film serving for wrapping to one or more Formed parallel grooves next to each other and the groove depth is greater is chosen as the height of the capacitors to be potted and then The capacitors are inserted into the troughs so that their to one side bent connecting wires protrude from the gutters, whereupon the free spaces up encapsulated with casting resin to the inner height and after hardening or curing of the Cast resin the parallel channels by cutting or tearing from each other be separated. In these procedures a ledge with indentations is used, in which the wrapping film is inserted to form the grooves. In every channel only one component is inserted at a time, with its connecting wires in one independent closing part, which closes the front sides of the channel, clamped will.

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.In contrast, the method according to the invention is characterized in that the grooves from the film used for the wrapping free in themselves without a support form load-bearing formed in a length amounting to a multiple of the capacitor length and their two open end faces by being squeezed, glued or welded together or folds are closed that in each channel several identical capacitors are used in the direction of the gutter at a distance one behind the other and that the potted Capacitors along the center line of the free spaces between them e.g. B. by Saws are separated. The fact that in the method according to the invention no support bar is used, there is also no contamination of such a bar with casting resin, which makes it much more difficult to remove the capacitors from the channels will. In addition, there are other advantages in that the arrangement several capacitors in one channel simplifications in terms of manufacturing technology and at the same time result in a better encasing of the connecting wires of the components. Of special The use of plastic-laminated metal foils, which is known per se, has the advantage or metal-clad plastic films have proven to be the wrapping film.

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.On the basis of the exemplary embodiments shown in the figures the invention explained again in more detail: Fig. 1 shows a cross section of an inventive folded, roughened and laminated into grooves in a self-supporting manner without a support form Aluminum foil and cast resin-cast capacitors inserted into the channels. The metal foil strip 1 provides effective moisture protection and the casting farm at the same time for the capacitors 2, 3, 4 with the connection elements 8, 8 ', 8 ". The width and length the metal foil and the size of the components are decisive for the number of components that can be arranged in the individual channels. For capacitors z. B. are the distances between the individual in a row The condensers used in the channel are expediently about 1 to 9 mm apart. The plastic film 5 laminated onto the aluminum foil 1 serves as insulation of the metal foil against the outer turns of the capacitor or any existing steel contacts. The outer laminated plastic film 6 protects the metal film from external contact with other current-carrying parts and eliminates the need for additional protection of the finished Capacitor by painting, pressing around with plastic, etc. The channels are with a cast resin layer 7, 7 ', 7 ", for example made of epoxy resin, cast so that within a component cast resin rod is created for each channel. A layer thickness of the casting resin of about 3 mm above the capacitors proves to be sufficient and a unique one Shedding as completely sufficient. By pouring a great many at the same time Components, it is also economically viable to perform the encapsulation in a vacuum and thus largely exclude the risk of bubbles forming due to escaping air.

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.In order to prevent the casting resin from flowing out of the laterally open channels when pouring, the side parts 9, 9 ', 10, 10' and 11, 11 'of the individual channels are opened at their open sides, as is shown in the top view in FIG Ends squeezed, glued or welded together so that the capacitor series 12a ..., 13a ..., 14a ... can be potted properly. The sealing of the open ends of the channels can also be done with plastic material, such as. B. rubber strips, which are folded, for example, in the same way as the metal foil and whose thickness is at least half the channel width, so that the folded rubber strip can be fitted with its folds as side walls in the channels. After the casting resin has hardened, the parallel channels are separated from one another by cutting or tearing and the capacitor rods created within the channels are sawn into individual, moist, tightly installed capacitors.

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.An improvement of the described installation of capacitors is shown in cross section in FIG. 3. On a wide plastic film 15 as a carrier film are metal foil strips 16, 16 ', 16 "and on these strips narrower plastic foil strips 17, 17 ', 17 "laminated. After the laminated film has been folded into channels that run in the longitudinal direction of the film strip, and insert the capacitors 18, 19 and 20 will be the. Dimension the thickness of the cast resin potting so that the cast resin 21 over the upper edge of the metal foil 16, for. B. protrudes 1 to 2 mm. At this The type of lamination of the plastic or metal foils in sections is one Bonding metal / cast resin, which is known to be very tight, is given and the danger reduced by moisture leakage paths. In addition, the upper metal edge is completely through Cast resin insulated so that there are no creepage distances between metal foil 16 and can form the connection elements 22, 22 ', 22 ". After the separation of the parallel The protruding plastic film 15 along the cast resin surface can be very grooved tear off cleanly. There is still the possibility of the described laminated To fold the film into grooves that run transversely to the longitudinal direction of the film strip. The metal foil 16 extends to the potting surface with this type of folding.

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.4 to 13 are further laminated plastic or metal foils shown in plan and in cross-section, which are excellent for moisture-tight installation of capacitors according to the invention are suitable.

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.4 and 5 show a laminated, roughened aluminum foil which Metal-cast resin adhesion on all sides is permitted in every folding direction. on the plastic film 24 are metal foil sections 23, 23 a, 23 b and smaller on these Laminated plastic film sections 25, 25 a, 25 b of the same shape. In the inventive Installation with the help of these foils has the advantage that all of the metal foil 23 are surrounded by cast resin and plastic film.

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.In FIGS. 6 and 7, metal strips 26 are laminated onto a plastic film 27 and plastic film sections 28, 28 a, 28 b ... are laminated onto the metal strips. The film can also be used when folded transversely to the longitudinal direction of the tape and in the longitudinal direction of the tape.

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.The same applies to the foils shown in FIGS. 8 and 9. on a plastic film 30 are metal foil sections 29, 29 a, 29 b and on this narrower plastic strips 31 laminated on. The adhesion between the plastic films 30 and 31 are carried out in the same process as the lamination of the metal foil occurs, generated.

In den Fig. 10, 11, 12 und 13 werden weitere kaschierte Folien dargestellt, die ebenfalls in zwei Richtungen gefaltet werden können.In FIGS. 10, 11, 12 and 13 further laminated foils are shown, which can also be folded in two directions.

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.In FIGS. 10 and 11 there is an outer plastic film on a metal film 32 33 of the same size and art on the metal side facing the condenser fabric film sections 34, 34a, 34b laminated.

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.In FIGS. 12 and 13, metal foil sections 35, 35 a, 35 b are covered by two plastic foils 36, 37. The installation of capacitors or similar electrical components according to the invention can also be carried out with components already provided with an insulating sheath, so that the risk of a short circuit is eliminated if the metal layer, which is used to isolate the component, is dispensed with .

Claims

PATENT CLAIMS 1. Method for moisture-proof installation of electrical Capacitors or similarly constructed electrical components, in which one for Wrapping serving foil to one or more parallel juxtaposed Gutters are formed and the channel depth is greater than the height of the one to be potted Capacitors is chosen and in which the capacitors are then inserted into the troughs so that their connecting wires, which are bent over to one side, protrude from the grooves, whereupon the free spaces are potted with resin up to the channel height and after hardening or the casting resin polymerizes the parallel channels by cutting or tearing are separated from each other, characterized in that the grooves from the film serving for the wrapping in itself without Support form free load-bearing formed in a length amounting to a multiple of the capacitor length and their two open end faces by being squeezed, glued or welded together or folds are closed that in each channel several identical capacitors are used in the direction of the gutter at a distance one behind the other and that the potted Capacitors along the center line of the free spaces between them e.g. B. by Saws are separated.

2. The method according to claim 1, characterized by the use a plastic-laminated metal foil or a metal-laminated plastic film as a wrapping film.

3. The method according to claim 2, characterized by the use a plastic-laminated, roughened aluminum foil.

4. The method according to claim 3, characterized by the use of a roughened aluminum foil laminated on both sides.

5. The method according to claims 2 to 4, characterized by the use of only partially laminated foils. Publications considered: German Patent Nos. 935 259, 970 339; Swiss Patent No. 326 861; french Patent No. 1068130.