DE19813292A1

DE19813292A1 - Anordnung zur hochspannungsfesten Isolierung mindestens eines Bauteiles

Info

Publication number: DE19813292A1
Application number: DE1998113292
Authority: DE
Inventors: Torsten Tamcke
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Beschrieben wird eine Anordnung zur hochspannungsfesten vergußfreien Isolierung mindestens eines Bauteiles. Bei dieser Anordnung ist das mindestens eine Bauteil in einer abgeschlossenen Gehäusekammer angeordnet, welche zudem mindestens ein dauerflexibles Isolierteil enthält, welches das Bauteil luftdicht umschließt und zusammen mit dem Bauteil das Volumen der Gehäusekammer vollständig ausfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hochspannungsfesten Isolierung mindestens eines Bauteiles.

Bei einer Vielzahl elektrischer oder elektronischer Geräte, z. B. solcher zum Betrieb von Kathodenstrahlröhren oder Gasentladungslampen, kommen sehr hohe Spannungen zur Anwendung. Bauteile oder Baugruppen, welche mit besonders hohen Spannungen beaufschlagt werden, müssen daher entsprechend spannungsfest ausgeführt sein.

Ein Problem dabei ist oftmals nicht, die Hochspannungsfestigkeit der Bauteile selber, sondern die der Umgebung sicherzustellen, um z. B. Überschläge an den Zuleitungen der hochspannungsbeaufschlagten Bauteile zu verhindern. Diese und die nachfolgenden Überlegungen gelten dabei ebenso für aus mehreren Bauteilen bestehenden Baugruppen.

Eine übliche Methode, Bauteile und deren Zuleitungen besonders hochspannungsfest auszuführen, ist das Vergießen oder Umspritzen mit einem isolierenden Material. Es zeigt sich jedoch, daß bei hohen Ansprüchen an die Hochspannungsfestigkeit Verguß- und Umspritzungsverfahren, jedenfalls mit vertretbarem Aufwand, nicht prozeßsicher ausführbar sind. Parameter wie Füllstand oder Fließverhalten von Vergußmaterialien beeinflussen die Spannungsfestigkeit. Besonders in der Vergußmasse eingeschlossene Luftblasen können die Spannungsfestigkeit auf unzulässig niedrige Werte verringern.

Aus der DE 196 31 491 A1 ist ein Zündgerät für eine Gasentladungslampe in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Isolierschlauch aus Silikon die hochspannungsführende Sekundäranschlußleitung eines Zündtransformators luftdicht umschließt. Eine solche Isolierung ist auch bei den sehr hohen Zündspannungen (20 bis 30 kV) für eine Gasentladungslampe wirksam, wenn zudem gewährleistet ist, daß gegeneinander hochspannungsführende Leiter ausreichend weit voneinander entfernt angeordnet sind.

Liegt dagegen die Hochspannung an einem Bauteil an, dessen Außenanschlüsse sehr nahe beieinander liegen, insbesondere weil das Bauteil selbst recht kleinbauend ist, so müssen noch wirksamere Isolationsmaßnahmen gefunden werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur hochspannungsfesten Isolierung mindestens eines Bauteiles zu schaffen, mittels der auf einfache und kostengünstige Weise eine besonders hochspannungsfeste vergußfreie Isolation von Bauteilen oder Bauteilgruppen erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das mindestens eine Bauteil in einer Gehäusekammer angeordnet ist und daß die Gehäusekammer durch einen Deckel abgeschlossen ist, daß Anschlußdrähte des mindestens einen Bauteils durch Durchbrüche in den Kammerwänden der Gehäusekammer hindurchgeführt sind und daß in die Gehäusekammer mindestens ein dauerflexibles Isolierteil eingesetzt ist, welches das mindestens eine Bauteil luftdicht umschließt und zusammen mit dem umschlossenen Bauteil das Volumen der Gehäusekammer vollständig ausfüllt.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist das zu isolierende Bauteil oder die zu isolierende Bauteilgruppe innerhalb einer Gehäusekammer von mindestens einem Isolierteil vollständig umschlossen, wobei das Kammerinnere nach dem Zusammenfügen der Anordnung keinerlei Lufteinschlüsse enthält, welche die Spannungsfestigkeit stark beeinträchtigen würden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist eine besondere hochspannungsfeste Isolation eines Bauteiles auf besonders prozeßsichere Weise realisiert, da das Entstehen von Lufteinschlüssen bei gewöhnlichen Vergußtechniken nur schwer vermeidbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So ist es für eine einfache Bearbeitung besonders vorteilhaft, wenn das mindestens eine dauerflexible Isolierteil aus einem fließfähigen Material besteht.

Diesbezüglich und wegen der hervorragenden Isolationseigenschaften ist es vorteilhaft, das mindestens eine dauerflexible Formteil aus weichelastischem Silikon auszubilden.

Zweckmäßig ist es, die Anschlußdrähte des mindestens einen Bauteils auch außerhalb der Gehäusekammer zu isolieren. Hierzu kann auf einfache Weise mindestens ein isolierender Steg vorgesehen werden, welcher die Außenanschlüsse des mindestens einen Bauteils räumlich voneinander trennt.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann vorteilhafterweise im Zusammenhang mit Schaltungsanordnungen für Gasentladungslampen in Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen. Als zu isolierendes Bauteil in einem solchen Gerät kommt dabei insbesondere ein zur Gasentladungslampe parallel geschalteter Kondensator in Frage, welcher gegenüber der sehr hohen Zündspannung spannungsfest ausgeführt sein muß.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Anordnung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden.

Die Fig. 1 zeigt die Ansicht einer komplett zusammengefügten erfindungsgemäßen Anordnung, die Fig. 2 bis 4 zeigen zur Verdeutlichung des Aufbaus der Anordnung drei vorhergehende Aufbaustadien der Anordnung.

In der Fig. 2 ist ein Gehäuseunterteil (1) dargestellt, an das einstückig vier Kammerwände (2) angeformt sind und welches gleichzeitig den Boden der Gehäusekammer (3) ausbildet. Eine der Kammerwände (2) weist zwei Durchbrüche (4) auf. In die Gehäusekammer (3) ist ein erstes dauerflexibles Isolierteil (5), ausgeführt als ein Plättchen aus Silikon-Kautschuk, spielfrei eingesetzt. Aufgrund seiner Flexibilität können die Abmessungen des Isolierteiles (5) mit einem geringen Obermaß gegenüber den Abmessungen der Innenflächen der Gehäusekammer (3) ausgeführt sein.

Das dauerflexible Isolierteil (5) weist in seinem mittleren Flächenbereich einen grob vorgeformten Freiraum (6) zur Aufnahme großvolumiger Bauteile oder Bauteilgruppen auf.

In der Fig. 3 ist dargestellt, wie ein Bauteil (7), hier dargestellt als Kondensator, in den Freiraum eingesetzt ist und von dem dauerflexiblen Isolierteil (5) schon teilweise umschlossen ist. Die Anschlußdrähte (8) des Kondensators (7) sind durch die Durchbrüche (4) aus der Gehäusekammer (3) herausgeführt.

Am Beispiel dieses Kondensators (7) kann das der Erfindung zugrunde liegende Problem und die gefundene Lösung noch näher verdeutlicht werden:

Es sei angenommen, der Kondensator gehöre zu einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruckgasentladungslampe in einem Kraftfahrzeug, wobei der Kondensator auch mit der sehr hohen Zündspannung (ca. 20 bis 30 kV) der Gasentladungslampe beaufschlagt wird.

Obwohl der Kondensator selbst ausreichend kurzschlußfest ist, können zwischen den Anschlußdrähten (8) Überschläge auftreten.

Der Mindestabstand zwischen den Anschlußdrähten (8) ist bestimmt durch die Austrittsstellen der Anschlußdrähte aus dem Kondensatorkörper und wird durch die Form des Kondensators vorgegeben. Dieser Mindestabstand ist so gering, daß eine übliche isolierende Ummantelung der Anschlußdrähte z. B. mittels eines Isolierschlauches hier keine ausreichenden Isolationseigenschaften gewährleisten würden.

Die erfindungsgemäße Anordnung löst dieses Problem, indem das Bauteil (7) dort innerhalb einer sehr gut isolierenden Umgebung angeordnet ist. Die Isolierung der Anschlußdrähte (8) innerhalb der Gehäusekammer (3) erfolgt durch das erste dauerflexible Isolierteil (5) sowie durch ein zweites dauerflexibles Isolierteil (10) (siehe Fig. 4), welches ebenfalls einen (nicht dargestellten) grob vorgeformten Freiraum besitzt und welches auf das Bauteil (7) in der Gehäusekammer (3) aufgesetzt ist.

Außerhalb der Gehäusekammer (3) sind die Anschlußdrähte (8) mittels eines am Unterteil angeformten Steges voneinander getrennt und isoliert.

Die fertig zusammengefügte Anordnung zeigt die Fig. 1. Die Gehäusekammer (3) ist durch einen Deckel (11) abgeschlossen, der auf das zweite dauerflexible Isolierteil aufgepreßt ist. Während des Fügevorganges des Deckels (11) werden die dauerflexiblen Isolierteile verformt. Beim geschlossenen System füllt das Volumen der Isolierteile und das Volumen des zu isolierenden Bauteils das Kammervolumen voll aus bzw. es wird das überschüssige Volumen (12) der Isolierteile durch die Durchbrüche (4) der Gehäusekammer (3) an den Anschlußdrähten (8) entlang herausgequetscht.

Die hervorragende Isolation des in der Gehäusekammer (3) befindlichen Bauteils oder Baugruppe ergibt sich neben den sehr guten Isolationseigenschaften des für die dauerflexiblen Isolierteile (5, 10) verwendeten Silikon-Kautschuks, vor allem aus der Tatsache, daß die Gehäusekammer (3) um das von den dauerflexiblen Isolierteilen (5, 10) umgebende Bauteil herum keinerlei Lufteinschlüsse aufweist.

Der besondere Vorteil dieser einfach herzustellenden Anordnung ist, daß im Gegensatz zu einem Verguß des Bauteils die sehr guten Isolationseigenschaften des Bauteils besonders prozeßsicher reproduzierbar sind.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuseunterteil

2

Kammerwände

3

Gehäusekammer

4

Durchbrüche

5

erstes dauerflexibles Isolierteil

6

Freiraum

7

Bauteil (Kondensator)

8

Anschlußdrähte

9

Steg

10

zweites dauerflexibles Isolierteil

11

Deckel

12

überschüssiges Volumen

Claims

1. Anordnung zur hochspannungsfesten Isolierung mindestens eines Bauteiles, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Bauteil (7) in einer Gehäusekammer (3) angeordnet ist und daß die Gehäusekammer (3) durch einen Deckel (11) abgeschlossen ist, daß Anschlußdrähte (8) des mindestens einen Bauteils (7) durch Durchbrüche (4) in den Kammerwänden (2) der Gehäusekammer (3) hindurchgeführt sind und daß in die Gehäusekammer (3) mindestens ein dauerflexibles Isolierteil (5, 10) eingesetzt ist, welches das mindestens eine Bauteil (7) luftdicht umschließt und zusammen mit dem umschlossenen Bauteil (7) das Volumen der Gehäusekammer (3) vollständig ausfüllt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine dauerflexible Isolierteil aus einem fließfähigen Material besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine dauerflexible Isolierteil (5, 10) aus weichelastischem Silikon besteht.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Durchbrüche (4) geführten Anschlußdrähte (8) außerhalb der Gehäusekammer (3) durch mindestens einen isolierenden Steg (9) räumlich voneinander getrennt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Bauteil (7) ein Kondensator ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung Bestandteil eines Gerätes zur elektrischen Versorgung einer Hochdruckgasentladungslampe für ein Kraftfahrzeug ist.