DE968821C - Verfahren zum Herstellen von isolierten Durchfuehrungen an Metallgehaeusen von elektrischen Apparaten und Bauelementen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von isolierten Durchfuehrungen an Metallgehaeusen von elektrischen Apparaten und BauelementenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf isolierte Durchführungen an Metallgehäusen von elektrischen Apparaten
und Bauelementen nach Patent 968 124, insbesondere auf ein Verfahren zur einfachen Herstellung
von solchen Durchführungen.
Es ist bereits seit langem bekannt, elektrische Bauelemente oder Apparate, wie z. B. Transformatoren,
Übertragungsspulen, Kondensatoren u. dgl., zum Schütze vor Beschädigung, zur Abschirmung,
zum Feuchtigkeitsschutz oder aus einem anderen Grunde in ein Metallgehäuse einzubauen. Dabei
müssen die Stromzuleitungen isoliert durch das Metallgehäuse hindurchgeführt werden. Solche isolierten
Durchführungen müssen eine gute Isolierfestigkeit zwischen den spannungsführenden Teilen und
dem Gehäuse aufweisen, wobei es außerdem in vielen Fällen nötig und erwünscht ist, diese Stellen
so abzudichten, daß weder Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen, noch ein etwa darin befindlicher
flüssiger oder im Betriebe flüssig gewordener Isolierstoff, Elektrolyt od. dgl. auslaufen
kann.
Es wurden bereits die verschiedensten Mittel und Verfahren vorgeschlagen und ausgeführt, um solche
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isolierten Durchführungen bei Metallgehäusen herzustellen. So hat man z. B. Isolierstoffkörper aus
Glas oder Keramik verwendet, die sowohl mit dem Gehäuse als auch mit dem Stromleiter auf irgendeine
Weise, z. B. durch Verkleben, Verkitten, Vernieten oder auch durch Verlöten der metallisierten
Isolierstoff körper, fest und dicht verbunden werden. Solche isolierten Durchführungen genügen wohl
hohen Ansprüchen bezüglich der Isolierfestigkeit ίο und Dichtigkeit, sind aber für eine Massenherstellung
von kleineren Teilen, wie z. B. Kondensatoren, zu teuer. Man hat weiter Metallgehäuse, z. B. von
rohrförmigen Kondensatoren, dadurch abgeschlossen und die Stromzuleitungen gegen das Metallgehäuse
isoliert, daß man die Rohrenden mit einer Vergußmasse verschlossen hat. Solche Vergußmassen
haben aber den Nachteil, daß sie bei höheren Temperaturen weich bzw. flüssig werden und dann
keinen dichten Abschluß mehr gewährleisten. Außerdem bilden sich durch die Einwirkung von Temperaturschwankungen
leicht Risse und Kanäle in der Vergußmasse, insbesondere längs der Zuleitungsdrähte.
Es ist weiter bekanntgeworden, den Raum zwisehen dem Metallgehäuse und dem Zuleitungsdraht
mit Kunststoffen, insbesondere mit kalthärtenden Kunststoffen, zu verschließen.
Im Hauptpatent 968 124 wurde bereits ein Verfahren beschrieben, bei dem der Kondensatorwickel
nach Einbringen in das Metallgehäuse mit einem Kunststoff oder einem ähnlichen Stoff, der sich
durch Polymerisation verfestigt, vergossen wird und um die zunächst mit dem Metallgehäuse fest
verbundenen Anschlußteile ein ringförmiges Metallstück derart aus dem Gehäuse herausgeschnitten
wird, daß die Anschlußteile dadurch von dem Gehäuse isoliert werden. Die vorliegende Erfindung
besteht in einer weiteren Ausgestaltung und Verbesserung des im Hauptpatent behandelten Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallgehäuse nur teilweise mit Kunststoff ausgegossen wird, und zwar vorzugsweise
nur an den Stellen bzw. in der Nähe soleher Stellen, wo stromführende Zuleitungen durch
das Metallgehäuse hindurchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand einiger Beispiele und der Zeichnung
in seiner Anwendung auf elektrische Kondensatoren näher erläutert.
Fig. ι und 2 zeigen die Anwendung des Verfahrens
auf das im Schnitt dargestellte bodenförmige Ende eines Becherkondensators vor und nach beendigter
Durchführung des Verfahrens. Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf das im
Schnitt dargestellte und mit einem Deckel abgeschlossene Ende eines Becherkondensators vor und
nach beendigter Durchführung des Verfahrens. Fig. 5 zeigt die parallelperspektivische Ansicht
eines Becherkondensators mit nach dem Verfahren hergestellter Durchführung am Becherboden. Fig. 6
zeigt einen Schnitt durch einen bereits vergossenen Kondensatorboden, dessen Wandung über eine eingesetzte
Kappe bis zur Durchführungsstelle verlängert ist. In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen bereits
vergossenen, kuppelartig nach außen ausgebuchteten Kondensatorboden dargestellt. Die Fig. 8
und 9 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf einen im Schnitt dargestellten deckellosen Becherkondensator
vor und nach beendigter Durchführung des Verfahrens. Fig. 10 und 11 zeigen Abwandlungen
des Verfahrens und Fig. 12 einen Schnitt durch einen Kondensatorboden mit vergrößertem Kriechweg.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Bodenteil des zur Aufnahme des Kondensatorwickels dienenden, beispielsweise
aus Aluminium bestehenden Metallbechers i, ist mit einem über die Bodenfläche 2 vorstehenden,
ringförmig um die Durchführungsstelle herumgeführten Prägewulst 3 und einem von diesein
Wulst umgebenen versenkten Teil 4 versehen, an welchem ein z. B. aus verzinntem Messing bestehendes
Anschlußorgan 5 in Form einer Niet befestigt ist. Dieses Anschlußorgan kann aber auch
auf irgendeine andere Weise befestigt sein.
Dieser so vorbereitete Gehäuseteil wird, in Anwendung des Verfahrens, zuerst mit einer isolierenden
Vergußmasse 6 bis auf eine gewünschte Höhe vergossen. Als Vergußmasse wird vorteilhaft eine
Kunstharzmasse mit guter Isolierfähigkeit und gro- go
ßem Haftvermögen sowie möglichst niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten gewählt.
Hierauf wird der Verguß in einer dem verwendeten Material entsprechenden AVeise zum Erhärten
gebracht, was beispielsweise durch Erhitzen im Ofen erreicht wird. Es können aber auch Kunststoffe
verwendet werden, die nach Zusatz eines Härters in der Kälte erhärten. Nachdem der Verguß
so weit durchhärtet ist, daß die weitere Verarbeitung erfolgen kann, ohne daß der Verguß
Schaden nimmt, wird der von der äußeren Bodenfläche vorstehende Wulst samt der im Innern des
Wulstes befindlichen Isoliermasse vom Gehäuse bzw. dem übrigen Verguß, sei es in der mit 5* bezeichneten
Ebene oder etwas oberhalb des Bodens, abgetrennt. Das Abtrennen kann durch Fräsen,
Schleifen oder auf sonst eine zweckmäßige Weise geschehen.
Durch das Abtrennen des Wulstes 3 nimmt der Boden des Kondensators die in der Fig. 2 gezeigte
Gestalt an. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß durch das Abtrennen des die Durchführungsstelle
allseitig umgebenden Wulstes jede metallische Verbindung zwischen dem das Anschlußorgan 5 tragenden
Teil 4 und dem übrigen Teil des Metallgehäuses ι beseitigt worden ist, so daß die Durchführungsstelle
nun von einem Gürtel 7 aus Isoliermaterial umgeben ist, wie dies aus der Fig. 5 hervorgeht,
die die fertige, mit einem Anschlußleiter 9 versehene Durchführung zeigt.
Das Verfahren kann natürlich auch auf das mit :inem Deckel versehene Ende von Becherkondenatoren
angewendet werden, wie dies in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Dieser Becherdeckel ist so ausgebildet
wie der Kondensatorboden der Fig. 1, d. h., er besitzt ebenfalls einen über die Fläche 2 vorstehen-
den Wulst 3 und einen versenkten Teil 4, an dem das Anschlußorgan 5 befestigt ist.
Dieser Deckel wird in Anwendung des Verfahrens bis zum Deckelrand mit der Vergußmasse gefüllt,
worauf der Kondensatorbecher, in dem sich der Wickel befindet, mit dem offenen Ende in den
auf einer Unterlage ruhendenDeckel eingesetzt wird. Hierauf wird die Härtung der Vergußmasse herbeigeführt,
und sobald diese einen gewünschten Grad erreicht hat, der am Deckel vorhandene Wulst 3 mit
der darin befindlichen Vergußmasse abgetrennt, so daß, wie die Fig. 4 zeigt, wiederum ein die Durchführung
allseitig umgebender isolierender Gürtel 7 entsteht. Diese Seite des Kondensators kann dann
durch Einlöten eines Anschlußleiters 9 (Fig. 5) in der üblichen Weise fertiggestellt werden.
Wie die Fig. 6 zeigt, kann der aus dem Wulst 3 und dem versenkten Teil 4 bestehende Teil des Bodens
eines metallischen Kondensatorgehäuses auch als getrennter Gehäuseteil ausgeführt sein, der vor
dem Vergießen lose auf den mit einer entsprechenden Öffnung versehenen Boden des Gehäuses aufgesetzt
wird, was beispielsweise durch Einsetzen dieser Gebäudeteile in eine entsprechend ausgebildete
Lehre erfolgen kann, in der sie bis zur Härtung der Vergußmasse belassen werden, worauf der
Wulst 3 auf eine zweckmäßige Weise entfernt wird. Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, kann anstatt des
in den Fig. 1, 3 und 6 gezeigten Wulstes im Boden oder Deckel eines Kondensatorgehäuses auch eine
kuppelartige Ausbuchtung vorgesehen werden, die in Anwendung des Verfahrens in irgendeiner Höhe
zwischen ihrer Basis und ihrem Scheitel abgetrennt werden kann, so daß nach Wunsch ein mehr oder
weniger breiter Isoliergürtel erhalten wird.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Schnitte durch einen Becherkondensator vor und nach beendigter Durchführung
des Verfahrens, wobei, wie ersichtlich, der Gehäuseboden so ausgebildet ist, wie dies an Hand
der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Das offene Ende des Metallbechers 1 ist bei diesem Kondensator
nicht mit einem Metalldeckel, sondern mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Plättchen 10,
welches als Träger des Anschlußorgans 5 dient, und einem darüber angebrachten \Terguß abgeschlossen.
Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß der untere und der obere Verguß gleichzeitig zum Erhärten gebracht
werden können, wodurch eine beträchtliche Zeitersparnis in der Herstellung des Kondensators
erzielt wird.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine aus der Fig. 7 hervorgegangene
weitere Anwendung des Verfahrens. In diesem Falle wird ein Gehäuseboden oder -deckel
von der üblichen flachen Form verwendet, der, wie beschrieben, mit einem Verguß versehen wird. Nach
der Erhärtung der Isoliermasse wird, wie dies in Fig. 10 durch die Linien 6" angedeutet ist, der umgebogene
Rand des Bodens oder Deckels mit dem darin befindlichen Isoliermaterial abgetrennt, wobei
je nach der gewünschten Breite des Isoliergürtels ein mehr oder weniger spitzer Winkel φ der
Linie S mit der Boden- bzw. Deckelfläche gewählt wird.
Die Fig. 12 zeigt, daß der Kriechweg zwischen der Polausführung und dem Gehäuse durch Anbringen
von Rillen oder Rippen im Isoliergürtel beträchtlich verlängert werden kann. Es gibt natürlich noch andere
Möglichkeiten, diesen Kriechweg zu verlängern. So könnte beispielsweise beim Beispiel nach
der Fig. 1 lediglich der Metallteil des Wulstes 3 entfernt werden.
Es ist klar, daß alle Durchführungen des Apparates oder Bauelementes auch auf der gleichen
Gehäuseseite hergestellt werden können. Weiter können auch Gehäuse von anderer als zylindrischer
Form verwendet werden, z. B. rechteckige Gehäuse mit allseitig vollständig ebenen Wandflächen.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von isolierten Durchführungen an Metallgehäusen von elektrischen
Apparaten und Bauelementen durch Einbringen von Kunststoff oder eines ähnlichen Stoffes in flüssigem Zustand in das Metallgehäuse,
der sich danach verfestigt, und durch Entfernen eines ringförmigen Metallteiles um
die Durchführungsstellenach Patent 968124, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse
nur teilweise mit dem Kunststoff ausgegossen wird, und zwar vorzugsweise nur in der Nähe
der Durchführungsstellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein im Boden bzw. Deckel des Gehäuses befindlicher, über den Boden bzw. Deckel vorstehender, die Durchführungsstelle
allseitig umgebender Wulst nach Erhärten des Kunststoffes entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Wulst versehene
Deckel als getrennter Teil hergestellt und verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Durchführungsstelle
enthaltende Wulst als getrennter Teil hergestellt und verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gehäuseboden bzw. -dekkel mit flacher Boden- bzw. Deckelfläche verwendet
wird und daß die Raudzone des Bodens bzw. Deckels nach Erhärten des Kunststoffes entfernt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzone längs einer
Fläche abgetrennt wird, deren Erzeugende (S, Fig. 10) mit der Längsachse des Gehäuses einen
spitzen Winkel bildet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennen eines Teiles
des Metallgehäuses zur Schaffung des Isoliergürteis nach Unterbringung der elektrischen
wirksamen Teile im Gehäuse erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kriechweg zwischen
Metallgehäuse und spannungsführender Zuleitung vergrößert wird.
g. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung des Kriechweges
im isolierenden Gürtel Rippen bzw. Rillen angebracht werden.
ι o. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei um die Durchführungsstelle vorhandenem Wulst nur die Metallbedekkung
des Wulstes entfernt wird.
II. Verfahren nach Anspruch ι bis io, dadurch
gekennzeichnet, daß als Vergußmasse ein Kunststoff verwendet wird, der nach Zumischen
eines Härters in der Kälte erhärtet.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
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