DE1117771B - Electrolytic capacitor with pressure relief valve - Google Patents

Description

Elektrolytkondensator mit IYberdruckventil Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator mit Überdruckventil, bei dem in der Kondensatorgehäusewand eine kreisrunde Öffnung vorgesehen ist, in die auf der Innenseite ein ringförmiger Kragen hineinragt und in der eine Ventilscheibe angebracht ist.Electrolytic Capacitor with Pressure Relief Valve The invention relates to on an electrolytic capacitor with a pressure relief valve, in which in the capacitor housing wall a circular opening is provided, into which an annular opening on the inside Collar protrudes and in which a valve disc is attached.

Bisher sind folgende Ventilanordnungen für Elektrolytkondensatoren bekanntgeworden: a) Lötventil im Becherboden; b) Stopfventil aus Gummi od. dgl. im Becherboden oder im Sockel bzw. Deckel; c) Membranventil im Deckel, z. B. aus Gummi in Verbindung mit der Abdichtung am Becherrand; d) Membranventil im Becherboden, und zwar entweder auf der Innenseite eingeklebte oder von außen eingebördelte Membran.So far, the following valve arrangements are for electrolytic capacitors become known: a) Soldering valve in the bottom of the cup; b) stuffing valve made of rubber or the like. in the bottom of the cup or in the base or lid; c) membrane valve in the lid, e.g. B. off Rubber in connection with the seal on the cup rim; d) diaphragm valve in the bottom of the beaker, The membrane is either glued in on the inside or crimped on the outside.

Diese bekannten Ausführungen sind entweder zu teuer oder funktionsmäßig nicht befriedigend. Außer dem besteht bei dem bekannten Membranventil im Becherboden, bei dem eine durchlochte Gummimembran unter Zwischenlegung eines Halteringes eingebördelt ist, die Gefahr, daß ein Schadhaftwerden des Elektrolytkondensators nicht sofort erkennbar ist, da das Gas aus dem Loch in der Gummimembran unbemerkt entweichen kann.These known designs are either too expensive or functional not satisfying. In addition, the well-known diaphragm valve in the bottom of the cup in which a perforated rubber membrane is crimped with a retaining ring in between there is a risk that the electrolytic capacitor will not become damaged immediately can be seen because the gas escapes unnoticed from the hole in the rubber membrane can.

Es ist ferner ein Elektrolytkondensator eingangs erwähnter Art bekannt, in dessen Gehäuseöffnung eine Scheibe aus einem gasdurchlässigen, aber flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoff eingeklebt ist. Eine einwandfreie Befestigung der Kunststoffscheibe am Gehäuse läßt sich hierbei aber nicht für längere Zeit erreichen; die Scheibe löst sich wieder. Außerdem gibt es praktisch keinen Kunststoff, der zwar gasdurchlässig, aber absolut feuchtigkeitsundurchlässig ist.An electrolytic capacitor of the type mentioned at the outset is also known, in its housing opening a disk made of a gas-permeable, but liquid-impermeable Plastic is glued in place. Proper attachment of the plastic washer to the However, the housing cannot be reached for a long period of time; the disc loosens again. In addition, there is practically no plastic that is gas-permeable, but is absolutely impermeable to moisture.

Die Erfindung schafft nun ein Überdruckventil für Elektrolytkondensatoren eingangs erwähnter Art, das die genannten Mängel nicht mehr aufweist; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Gehäuseöffnung von außen eine aus elastischem Kunststoff bestehende, kreisrunde Membranscheibe eingedrückt ist, deren Durchmesser etwas größer ist als der öffnungsdurchmesser.The invention now provides a pressure relief valve for electrolytic capacitors of the type mentioned at the beginning, which no longer has the defects mentioned; it is by it characterized in that in the housing opening from the outside one made of elastic plastic existing, circular membrane disc is pressed in, the diameter of which is slightly larger is than the opening diameter.

Dieses Überdruckventil ist sehr einfach und billig herstellbar. Außerdem ergibt sich gegenüber den bekannten eingebördelten Membranventilen der Vorteil, daß bei einer im Elektrolytkondensator auftretenden Gasentwicklung die Membranscheibe herausgeschleudert wird, wodurch sofort das Schadhaftwerden des Kondensators erkennbar ist.This pressure relief valve can be produced very easily and cheaply. aside from that there is the advantage over the known crimped diaphragm valves, that in the case of a gas evolution occurring in the electrolytic capacitor, the membrane disk is thrown out, whereby the defective condenser is immediately recognizable is.

Zweckmäßig besteht die Membranscheibe aus einem Material, dessen Elastizitätsmodul wenigstens etwa 4000 kglen12, vorzugsweise wenigstens etwa 10 000 kg/ cm?, und dessen Kugeldruckhärte höchstens etwa 330/300 kg/cm2 beträgt, vorzugsweise aus Niederdruckpolyäthylen.The membrane disk expediently consists of a material whose modulus of elasticity at least about 4000 kglen12, preferably at least about 10,000 kg / cm ?, and the like Ball indentation hardness is at most about 330/300 kg / cm2, preferably made of low-pressure polyethylene.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Oberteil eines Elektrolytkondensators mit einem Ventil nach der Erfindung; Fig. 2 stellt die Draufsicht gemäß Fig. 1 dar.Fig. 1 shows a longitudinal section through the upper part of an electrolytic capacitor with a valve according to the invention; FIG. 2 shows the top view according to FIG. 1.

Der Elektrolytkondensator nach den Fig. 1 und 2 besteht aus einem becherförmigen Gehäuse 1 aus Aluminium, in dem ein Kondensatorwickel 2 untergebracht ist. Im Becherboden ist eine kreisrunde öffnung 3 vorgesehen, in die auf der Innenseite ein ringförmiger Kragen 4 hineinragt und die auf der Außenseite von einem kreiszylindrischen Flansch 5 umgeben ist.The electrolytic capacitor according to FIGS. 1 and 2 consists of one Cup-shaped housing 1 made of aluminum, in which a capacitor winding 2 is housed is. A circular opening 3 is provided in the bottom of the cup, into which on the inside an annular collar 4 protrudes and that on the outside of a circular cylindrical Flange 5 is surrounded.

In die Öffnung 3 ist von außen eine ebenfalls kreisrunde Membranscheibe 6 eingedrückt, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der öffnung 3. Die Membranscheibe besteht vorzugsweise aus Niederdruckpolyäthylen. Dies ist ein Material mit einem Elastizitätsmodul von etwa 4000 bis 10 000 kg/cm2 und einer Kugeldruckhärte (gemessen nach DIN 57 302) von höchstens etwa 330/300 kg/cm2.In the opening 3 there is also a circular membrane disk from the outside 6 pressed in, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the opening 3. The membrane disk is preferably made of low-pressure polyethylene. This is a material with a modulus of elasticity of about 4,000-10,000 kg / cm2 and a Ball indentation hardness (measured in accordance with DIN 57 302) of at most approx. 330/300 kg / cm2.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel besaß folgende Abmessungen: Durchmesser der Öffnung 3 ....... 8 mm Durchmesser der Kragenöffnung .. 7 mm Durchmesser der Scheibe 6 ....... 8,3 mm Dicke der Scheibe 6 . . . . . . . . . . . . . . l mm Da der Durchmesser der Scheibe 6 etwas größer ist als der Durchmesser der Öffnung 3, biegt sich die Membranscheibe 6 beim Eindrücken leicht durch und klemmt infolge ihrer Rückstellkraft an der Öffnungswand fest. Eine gute Abdichtung setzt voraus, daß die Öffnung 3 und die Scheibe 6 kreisrund sind und daß in der Berührungszone beider Teile unter dem Einfluß des Anpreßdruckes eine elastische Verformung der Scheibe 6 stattfindet. Diese Wirkung wäre an sich am sichersten dadurch zu erzielen, wenn für beide Funktionen - Erzeugung des Anpreßdruckes und der elastischen Verformung - zwei getrennte Elemente verwendet würden, z. B. eine Membran aus einem Material mit großem Elastizitätsmodul und hoher Elastizitätsgrenze, wie z. B. Federstahl, und ein Dichtungsring mit gegensätzlichen Eigenschaften, wie beispielsweise Weichgummi. Gemäß der Erfindung wird für diese Zwecke jedoch nur ein einziges Element aus einem Material verwendet, das einerseits eine genügend hohe Rückstellkraft aufweist, andererseits aber am Rand ausreichend elastisch verformbar ist. Als besonders geeignet hat sich hierfür Niederdruckpolyäthylen erwiesen, jedoch können auch andere Stoffe, besonders Kunststoffe mit ähnlichen elastischen Eigenschaften für die Membranscheibe 6 verwendet werden.A practical embodiment had the following dimensions: diameter of the opening 3 ....... 8 mm diameter of the collar opening .. 7 mm diameter of the disc 6 ....... 8.3 mm thickness of the disc 6. . . . . . . . . . . . . . l mm Since the diameter of the disk 6 is slightly larger than the diameter of the opening 3, the membrane disk 6 bends slightly when it is pressed in and, as a result of its restoring force, clamps firmly on the opening wall. A good seal presupposes that the opening 3 and the disk 6 are circular and that an elastic deformation of the disk 6 takes place in the contact zone of the two parts under the influence of the contact pressure. This effect would be safest to achieve if for both functions - generating the contact pressure and the elastic deformation - two separate elements would be used, z. B. a membrane made of a material with a high modulus of elasticity and high elastic limit, such as. B. spring steel, and a sealing ring with opposing properties, such as soft rubber. According to the invention, however, only a single element made of a material is used for these purposes, which on the one hand has a sufficiently high restoring force, but on the other hand is sufficiently elastically deformable at the edge. Low-pressure polyethylene has proven to be particularly suitable for this purpose, but other materials, especially plastics with similar elastic properties, can also be used for the membrane disk 6.

übersteigt der im Kondensatorgehäuse 1 gegebenenfalls auftretende überdruck ein bestimmtes Maß, so springt die Membranscheibe 6 nach außen über und fliegt aus der Öffnung 3 heraus. Das neue Ventil zeichnet sich gegenüber den bekannten Ventilen durch Einfachheit und Betriebssicherheit aus.exceeds that which may occur in the capacitor housing 1 overpressure a certain amount, the membrane disk 6 jumps outward and over flies out of opening 3. The new valve stands out over the familiar Valves are characterized by simplicity and operational reliability.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrolytkondensator mit Überdruckventil, bei dem in der Kondensatorgehäusewand eine kreisrunde Öffnung vorgesehen ist, in die auf der Innenseite ein ringförmiger Kragen hineinragt und in der eine Ventilscheibe angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gehäuseöffnung (3) von außen eine aus elastischem Kunststoff bestehende, kreisrunde Membranscheibe (6) eingedrückt ist, deren Durchmesser etwas größer ist als der Öffnungsdurchmesser. PATENT CLAIMS: 1. Electrolytic capacitor with pressure relief valve, at which a circular opening is provided in the capacitor housing wall, into which on the inside an annular collar protrudes and in which a valve disc is attached, characterized in that in the housing opening (3) from the outside a circular membrane disc (6) made of elastic plastic is pressed in whose diameter is slightly larger than the opening diameter. 2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseöffnung (3) auf der Außenseite von einem kreiszylindrischen Flansch (5) umgeben ist, in dem die Ventilscheibe (6) sitzt. 2. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the housing opening (3) is on the outside is surrounded by a circular cylindrical flange (5) in which the valve disc (6) sits. 3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranscheibe (6) aus einem Material besteht, dessen Elastizitätsmodul wenigstens etwa 4000 kg/cm2, vorzugsweise wenigstens etwa 10 000 kg/cm2, und dessen Kugeldruckhärte höchstens etwa 330/300 kg/cm2 beträgt. 3. electrolytic capacitor according to claim 1 and 2, characterized in that the membrane disc (6) consists of a material whose modulus of elasticity is at least about 4000 kg / cm2, preferably at least about 10,000 kg / cm2, and its ball indentation hardness is at most about 330/300 kg / cm2. 4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranscheibe (6) aus Niederdruckpolyäthylen besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1755 907; britische Patentschrift Nr. 567 602; USA.-Patentschriften Nr. 2125 373, 2 203 902, 2766408. 4. electrolytic capacitor according to claim 3, characterized in that the membrane disc (6) consists of low-pressure polyethylene. Considered publications: German utility model No. 1755 907; British Patent No. 567,602; U.S. Patent Nos. 2125,373, 2,203,902, 2766408.