DE2601426C2

DE2601426C2 - Überdrucksicherung für elektrische Bauelemente

Info

Publication number: DE2601426C2
Application number: DE19762601426
Authority: DE
Inventors: Eduard 8500 Nürnberg Nachtigall
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2601426B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdrucksicherung für in ein Gehäuse dicht eingebaute elektrische Bauelemente, insbesondere Kondensatoren, aus einer mit einem Abschalter zu einem selbständigen Bauteil vereinigten Druckdose, deren Ansprechen bei einem unzulässigen Überdruck im Gehäuse einen elektrischen Leiter unterbricht.

Bei elektrischen Bauelementen, die in ein Gehäuse dicht eingebaut sind, besteht die Gefahr, daß bei einer Fehlfunktion des Bauelementes oder einer elektrischen Überlastung ein unzulässig hoher Druck im Gehäuse entsteht, so daß die Gefahr besteht, daß das Gehäuse ίο explosionsartig zerrissen wird. Da die Bauelemente in dem Gehäuse meist noch in einen flüssigen Isolierstoff, wie z. B. öl, eingebaut sind, besteht außerdem die Gefahr, daß sich das Isoliermittel entzündet und einen Brand hervorruft.

Es muß daher Vorsorge getroffen werden, daß bei einer unzulässigen .Drucksteigerung in einem ein elektrisches Bauelement enthaltenden Gehäuse eine Explosion nicht eintritt. Hierzu werden Warn- bzw. Abschaltvorrichtungen verwendet, die aus einer Druck dose bestehen, die mit einem Schalter zu einem elektrischen Bauelement vereinigt sind. Eine solche Druckdose mit einem Schalter als Schutzvorrichtung für in ein Gehäuse eingebautes elektrisches Bauelement ist beispielsweise in der DT-PS 8 53 924 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung wird eine Druckdose verwendet deren Membrane bei einem Überdruck ausgelenkt wird, wodurch ein Scha'tkontakt geschlossen wird, der einen Warn- bzw. Abschaltvorgang steuert.

Eine solche Überdrucksicherung mit Druckdose ist auch in der DT-PS 10 44 947 beschrieben. Hier dienen Teile der Überdrucksicherung gleichzeitig als Thermosicherung. Der Schalter kann hierbei aus einem bei Belastung zerreißenden elektrischen Leiter bestehen.

Zur Herstellung und zur Montage der bekannten Überdrucksicherungen sind jedoch viele Arbeitsschritte erforderlich, so daß die Herstellung und Montage einer solchen bekannten Überdrucksicherung teuer und zeitraubend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überdrucksicherung mit Druckdose zu schaffen, die einfach herstellbar und montierbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Überdrucksicherung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an dem Gehäuse der Druckdose ein Ansatz angeformt ist, der eine Querbohrung besitzt, in der ein unter mechanischer Vorspannung stehender elektrischer Leiter angeordnet ist und daß an der Membrane der Druckdose ein Schneideglied angebracht ist, das in einer die Querbohrung kreuzenden Längsbohrung des Ansatzes so beweglich angeordnet ist, daß es bei einem unzulässigen Überdruck den durch die Querbohrung geführten Leiter durchtrennt.

Im Gegensatz zu den bekannten Druckdosen wird bei der Erfindung ein elektrischer Leiter durch ein Schneideglied durchschnitten, wozu eine geringere Kraft erforderlich ist, als wenn der Leiter zerrissen wird. Dadurch, daß diese Schneidevorrichtung in einem Ansatz an dem Gehäuse der Druckdose angeordnet ist, wird eine sehr einfache Montage der Anschlußdrähte erzielt und außrdem kann die Überdrucksicherung mittels des Ansatzes in einen Hohlraum des Bauelementes eingesteckt werden, so daß eine sehr einfache Montage von Überdrucksicherung und Bauelement in dem Gehäuse möglich ist. So kann z. B. die Überdrucksichcrung mit dem Ansatz in den Höhlräum eines Wickelkondensators gesteckt werden und zusammen mit diesem in das Gehäuse eingebracht werden. Die Druckdose kann auf diese Weise gleichzeitig dazu

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verwendet werden, den Kondensatorwickel rüttelfest im Gehäuse festzulegen.

Aus der DT-PS 12 95071 ist zwar schon eine Sicherung für elektrische Kondensatoren bekanntgeworden, bei der durch Ausbauchen des als Membrane ausgebildeten Gehäusedeckels durch zwei miteinander zusammenwirkende Schr.ittglieder ein gespannter Leiter durchschnitten wird. Hirbei bildet aber die Membrane einen Teil des Gehäuses, wodurch sich die Montage schwierig gestaltet. Im Gegensatz hierzu kann bei der Erfindung jedes Gehäuse mit einem beliebigen üblichen Deckel verwendet werden und die Überdrucksicherung kann bereits vor dem Einbringen in das Gehäuse mit dem Bauelement vereinigt werden.

Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung wird der zu zertrennende Leiter an dem Ansatz selbst an zwei Stellen befestigt. Dies geschieht vorzugsweise mit in weiteren Querbohrungen des Ansatzes angeordneten Nieten. Hierdurch können gleichzeitig r'ie erforderlichen elektrischen Zuleitungen an der Überdrucksicherung befestigt werden.

Das Schneideglied besteht vorzugsweise aus einem Stift mil abgeschrägter Endfläche, der mit der Membrane der Druckdose verbunden ist, und in einer Bohrung des Ansatzes beweglich angeordnet ist, die die Querbohrung mit dem darin gespannten Leiter kreuzt.

Vorteilhaft ist es, den Ansatz mit Abflachungen zu versehen, um Platz für die Anschlußdrähte und deren Befestigungsmittel zu gewinnen.

Die Druckdose weist vorzugsweise an der vom Ansatz abgewandten Seite einen mit Durchbrechungen, die die Einwirkung des Gehäusedrucks auf die Membrane ermöglichen, versehenen Rand auf, der zum Schütze der Membrane und auch zur Festlegung des Bauelementes in dem Gehäuse dient.

Vorzugsweise besteht der zu durchtrennende Leiter aus einem Metaliband. Der Leiter kann außerdem aus einem bei Übertemperatur des Bauelementes schmelzenden Material bestehen, so daß die Überdrucksicherung gleichzeitig als Thermosicherung wirkt.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.

In Fig. 1 ist die Überdrucksicherung dargestellt, und zwar zeigt die Fig. la einen Längsschnitt durch die Überdrucksicherung und die F i g. 1 b eine Draufsicht auf die Sicherung.

Fig.2 zeigt im Schnitt einen in ein Gehäuse eingebauten Wickelkondensator mit Überdrucksicherung.

Die in den Fig. la und Ib dargestellte Überdrucksicherung besteht aus einer Druckdose 1, die einerseits durch eine Membrane 2 abgeschlossen ist, an der andererseits der Ansatz 3 angeformt ist. Vorzugsweise besteht die Druckdose 1 mit angeformtem Ansatz 3 aus Kunststoff. Mit der Membrane 2 ist ein Schneideglied 10 verbunden, das in einer entsprechenden Längsbohrung des Ansatzes 3 beweglich angeordnet ist. Das Schneideglied besteht, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, vorzugsweise aus einem Stift mit einer schräg verlaufenden Endfläche. In einer Querbohrung 4, welche fto die Längsbohrung, in der das Schneideglied 10 beweglich angeordnet ist, überkrezt, ist der unter mechanischer Vorspannung stehende Leiter 5 angeordnet. Bei auftretendem Überdruck wird die Membrane der Druckdose nach innen gedrückt und durch das Schneidegiied iO der Leiter 5 durchtrennt. Dadurch kann eine Anzeige- oder Abschaltvorrichtung betätigt werden. Vorzugsweise ist der Leiter im Stromkreis des Bauelementes angeordnet, so daß durch das Durchtrennen des Leiters der Strom zum Bauelement unterbrochen wird.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist der Leiter an zwei Stellen, die voneinander isoliert sein müssen, an dem Ansatz 3 befestigt. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe von Nieten, die in Querbohrungen an den Befestigungsstellen 6 und 7 im Ansatz 3 angeordnet sind. Damit können gleichzeitig die elektrischen Zuleitungen 8 und 9 elektrisch mit dem Leiter 5 verbunden werden.

Mittels des Ansatzes 3 kann die Überdrucksicherung im Hohlraum eines Bauelementes befestigt werden, so daß das Bauelement zusammen mit der Überdrucksicherung in das Gehäuse eingebaut werden kann. Dies erleichtert wesentlich die Montage von Überdrucksicherung und Bauelement im Gehäuse. Damit beim Befestigen der Überdrucksicherung im Bauelement die Nieten und die Zuleitungen nicht stören, ist der vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Ansatz 3 an zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht, wie dies aus Fig. Ib ersichtlich ist. Bei der Verwendung der Überdrucksicherung für in ein Gehäuse eingebaute elektrische Wickelkondensatoren wird die Überdrucksicherung mit ihrem Ansatz 3 in den Wickelhohlraum des Wickels bzw. in das Kernrohr eingeschoben und kann so zusammen mit dem Wickel in das Gehäuse eingesetzt werden. Dabei wird die eine Zuleitung 9 mit einem Belag des Kondensators, beispielsweise mit einer auf die Stirnseite aufgespritzten Kontaktschicht, verbunden und die andere Zuleitung 8 wird durch den Wickelhohlraum bzw. das Kernrohr hindurchgeführt. Es ist auf diese Weise nicht mehr erforderlich, nach dem Einbau in das Gehäuse irgendwelche elektrischen Verbindungen zwischen Überdrucksicherung und Bauelement herzustellen.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen in ein Gehäuse eingebauten Wickelkondensator dargestellt, bei dem eine Überdrucksicherung gemäß der Erfindung verwendet ist. Der Kondensatorwickel 14, der auf ein Kernrohr 17 gewickelt ist, ist mechanisch dadurch mit der Überdrucksicherung verbunden, daß der Ansatz 3 der Überdrucksicherung in das Kernrohr des Wickels eingesteckt ist. Die elektrische Zuleitung 9 ist mit der unteren Stirnkontaktschicht des Kondensatorwickels 14 verbunden, während die Zuleitung 8 (F i g. 1 a) durch das Kernrohr 17 des Wickels zu der am Deckel 15 befestigten Lötfahne 16 geführt ist. Um die Membrane der Überdrucksicherung im Abstand vom Boden des Kondensatorbechers 13 zu halten, ist sie mit einem Rand 11 versehen, der Durchbrechungen 12 besitzt, damit der Druck auf die Membrane wirken kann. Auf diese Weise kann gleichzeitig der Kondensatorwickel vom Becherboden isoliert werden. Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Kondensatorwickel durch einen nach innen reichenden, an sich bekannten Ansatz am Deckel 15 gehalten wird, so wird der Wickel hierdurch und im Zusammenwirken mit der Überdrucksicherung gleichzeitig rüttelfest im Becher 13 festgelegt. Es sind also weiter keine zusätzlichen Mittel erforderlich, um den Kondensatorwickel 14 an der Unterseite rüttelfest zu halten. Der Boden des Kondensatorbechers 13 kann zusätzlich mit Ausnehmungen oder Ansätzen versehen sein, um ein Verschieben des Gehäuses der Überdrucksicherung zu verhindern.

Der Leiter 5 ist vorzugsweise als Band ausgebildet und kann aus einem Material bestehen, das einen solchen Schmelzpunkt hat, daß die Sicherung gleichzeitig als Thermosicherung wirkt.

26 Ol 426	Druckdose
Verzeichnis der Bezugszeichen	Membrane
1	Ansatz
2	Querbohrung
3	Leiter
4	Befestigungsstelle
5	Zuleitung
6,7	Schneideglied
8,9	Rand
10	Durchbrechung
11	Becher
12	Kondensatorwickei
13	Deckel
14	Lötfahne
15	Kernrohr
16	ι 2 Blatt Zeichnungen
17
Hierzu

Claims

26 Ol 426 Patentansprüche:

1. Überdrucksicherung für in ein Gehäuse dich! eingebaute elektrische Bauelemente, insbesondere Kondensatoren, aus einer mit einem Abschalter zu einem selbständigen Bauteil vereinigten Druckdose, deren Ansprechen bei einem unzulässigen Überdruck im Gehäuse einen elektrischen Leiter unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse der Druckdose (1) ein Ansatz (3) angeformt ist, der eine Querbohrung (4) besitzt, in der ein unter mechanischer Vorspannung stehender elektrischer Leiter (5) angeordnet ist, und daß an der Membrane (2) der Druckdose (1) ein Sclineideglied (10) angebracht ist, das in einer die Querbohn-ng (4) kreuzenden Längsbohrung des Ansatzes (3) so beweglich angeordnet ist, daß es bei einem unzulässigen Überdruck den durch die Querbohrung (4) geführten Leiter (5) durchtrennt.

2. Überdrucksicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter mechanischer Vorspannung stehende Leiter (5) an zwei voneinander elektrisch isolierten Stellen (6, 7) des Ansatzes (3) befestigt ist und der zwischen den Befestigungsstellen (6, 7) angeordnete Teil des Leiters (5) durch die Querbohrung (4) verläuft.

3. Überdrucksicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5) mit in weiteren Querbohrungen des Ansatzes (3) angeordneten Nieten befestigt ist.

4. Überdrucksicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneideglied (10) aus einem Stift mit schräg zur Längsachse verlaufender Endfläche besteht.

5. Überdrucksicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (3) so ausgebildet ist, daß das Bauelement (14) auf ihn aufsteckbar ist.

6. Überdrucksicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (3) zum Einstecken in den Wickelhohlraum oder das Kernrohr (17) eines Kondensatorwickels (14) ausgebildet ist.

7. Überdrucksicherung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (3) die Form eines an zwei gegenüberliegenden Längsseiten abgeflachten Zylinders hat.

8. Überdrucksicherung nach Anspruch ί bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose (1) an der vom Ansatz (3) abgewandten Seite einen mit Durchbrechungen (12) versehenen Rand (11) hat.

9. Überdrucksicherung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Querbohrung (4) des Ansatzes (3) angeordnete Leiter (5) aus einem Metallband besteht.

10. Überdrucksicherung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Querbohrung (4) des Ansatzes (3) angeordnete Leiter (5) aus einem bei Übertemperatur des Bauelementes schmelzenden Material besteht.