[go: up one dir, main page]

DE102020110554A1 - Electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can - Google Patents

Electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can Download PDF

Info

Publication number
DE102020110554A1
DE102020110554A1 DE102020110554.1A DE102020110554A DE102020110554A1 DE 102020110554 A1 DE102020110554 A1 DE 102020110554A1 DE 102020110554 A DE102020110554 A DE 102020110554A DE 102020110554 A1 DE102020110554 A1 DE 102020110554A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
cup
winding
base
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020110554.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Marko Stoike
Volker Geitner
Udo Rattei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ELECTRONICON KONDENSATOREN GmbH
Original Assignee
ELECTRONICON KONDENSATOREN GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ELECTRONICON KONDENSATOREN GmbH filed Critical ELECTRONICON KONDENSATOREN GmbH
Publication of DE102020110554A1 publication Critical patent/DE102020110554A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32Wound capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/224Housing; Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • H01G4/236Terminals leading through the housing, i.e. lead-through
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator mit einem, insbesondere zylindrischen Kondensatorbecher, bestehend aus einem Bechermantel sowie einem Becherboden, mindestens zwei im Kondensatorbecher gestapelt eingesetzten Kondensatorwickeln mit Bodenisolierung, einer terminalseitigen Isolierkappe, einem mehrpoligen Anschlussterminal sowie einem Deckel, welcher den Kondensatorbecher druckdicht verschließt, wobei die Kondensatorwickel untereinander und mit dem Anschlussterminal über Stromschienen oder Bandleiter niederinduktiv verschalten sind. Erfindungsgemäß ist die Bodenisolierung als Scheibe mit einer Vielzahl sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen ausgebildet, wobei die Federzungen in Richtung Kondensatorwickel eine überbogene konvexe Form zur toleranzausgleichenden Kondensatorwickelführung aufweisen.The invention relates to an electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can, consisting of a can jacket and a can base, at least two capacitor coils with base insulation used stacked in the capacitor can, an insulating cap on the terminal side, a multi-pole connection terminal and a cover which closes the capacitor can in a pressure-tight manner, the Capacitor windings are interconnected with each other and with the connection terminal via busbars or strip conductors with low inductance. According to the invention, the floor insulation is designed as a disk with a plurality of spring tongues extending radially from the disk center, the spring tongues having an overbend convex shape in the direction of the capacitor winding for tolerance-compensating capacitor winding guidance.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator mit einem, insbesondere zylindrischem, Kondensatorbecher, bestehend aus einem Bechermantel sowie einem Becherboden, mindestens zwei im Kondensatorbecher gestapelt eingesetzten Kondensatorwickeln mit Bodenisolierung, einer terminalseitigen Isolierkappe, einem mehrpoligen Anschlussterminal sowie einem Deckel, welcher den Kondensatorbecher druckdicht verschließt, wobei die Kondensatorwickel untereinander und mit dem Anschlussterminal über Stromschienen oder Bandleiter niederinduktiv verschalten sind, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can, consisting of a can jacket and a can base, at least two capacitor coils with base insulation, stacked in the capacitor can, an insulating cap on the terminal side, a multi-pole connection terminal and a cover which closes the capacitor can in a pressure-tight manner, the Capacitor windings are interconnected with one another and with the connection terminal via busbars or strip conductors with low inductance, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2017 119 209 A1 ist ein Deckelverschluss für in einem Becher anordenbare Wickelkondensatoren vorbekannt.From the DE 10 2017 119 209 A1 a lid closure for wound capacitors that can be arranged in a cup is known.

Gemäß der dortigen Aufgabe soll ein weiterentwickelter Deckelverschluss mit mindestens einer elektrischen Anschlussarmatur angegeben werden, welcher zum einen die Montage unterschiedlicher Wickeleinbauten unter Verwendung von vorgefertigten Standarddeckeln ermöglicht und wobei zum anderen auf einen separaten Verguss verzichtet werden kann.According to the object there, a further developed cover closure with at least one electrical connection fitting is to be specified which, on the one hand, enables the assembly of different coil internals using prefabricated standard covers and, on the other hand, allows separate potting to be dispensed with.

Der Deckelverschluss soll eine niedrige Eigeninduktivität und große Luft- und Kriechstrecken bei kleinem Bauraum aufweisen und im Übrigen gasdicht ausgeführt werden.The cover closure should have a low self-inductance and large air and creepage distances with a small installation space and, moreover, be designed to be gas-tight.

Bei der vorbekannten Lösung wird von einem Deckelverschluss für in einem Becher angeordnete Wickelkondensatoren ausgegangen, welcher mindestens eine elektrische Anschlussarmatur aufnimmt. Diese ist als isolierte Deckeldurchführung ausgebildet. Weiterhin besteht der Deckelverschluss aus einem tellerförmigen Kunststoffteil, an welchem die Anschlussarmatur befestigt ist.The previously known solution is based on a lid closure for wound capacitors arranged in a cup, which accommodates at least one electrical connection fitting. This is designed as an insulated cover duct. Furthermore, the cover closure consists of a plate-shaped plastic part to which the connection fitting is attached.

Ausgehend vom tellerförmigen Kunststoffteil erstreckt sich an dessen Unterseite ein angeformter Zentrierstift in Richtung Kondensatorwickel.Starting from the plate-shaped plastic part, a molded centering pin extends on its underside in the direction of the capacitor winding.

Dieser Zentrierstift greift in den Wickelkern ein und sichert hierdurch die Lage des Wickels bezogen auf den Kondensatorbecher und auch hinsichtlich des Deckelverschlusses.This centering pin engages in the winding core and thereby secures the position of the winding in relation to the capacitor can and also with regard to the lid closure.

Weiterhin weist die Unterseite des tellerförmigen Kunststoffteiles mehrere flexible, zungenartige, federelastische Eigenschaften aufweisende bogenförmige Elemente auf, welche der toleranzausgleichenden Fixierung des jeweiligen Kondensatorwickels dienen.Furthermore, the underside of the plate-shaped plastic part has a plurality of flexible, tongue-like, spring-elastic properties having arc-shaped elements which serve to fix the respective capacitor winding in a way that compensates for tolerances.

Im Montagezustand liegen die Unterseiten der jeweiligen bogenförmigen Elemente an einer der Stirnseiten des betreffenden Kondensatorwickels an, so dass dieser auch bezogen auf die Längsachsenrichtung des Bechers gesichert ist.In the assembled state, the undersides of the respective arcuate elements lie against one of the end faces of the relevant capacitor winding, so that it is also secured in relation to the longitudinal axis direction of the cup.

Durch die federelastische Eigenschaften aufweisenden bogenförmigen Elemente ist ein höhenmäßiger Ausgleich, insbesondere unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen möglich.The arch-shaped elements, which have resilient properties, allow for height compensation, in particular taking manufacturing tolerances into account.

Die Zungen sind segmentartig ausgebildet und verlaufen vom Rand des tellerförmigen Kunststoffteiles in Richtung Zentrierstift, ohne jedoch in Kontakt mit dem Zentrierstift zu gelangen.The tongues are segment-like and run from the edge of the plate-shaped plastic part in the direction of the centering pin, but without coming into contact with the centering pin.

Die Unterseite des Terminals ist als Schraubanschluss ausgebildet und kann stoffschlüssig aber auch kraftschlüssig mit einer Schaltschiene verbunden werden. Der bekannte Deckelverschluss mit Kunststoffteil, Zentrierstift und zungenartigen, federelastische Eigenschaften aufweisenden bogenförmigen Elementen weist hinsichtlich der gewünschten Fixierung der Wickel und dem Toleranzausgleich große Vorteile im Vergleich zum bis dato bekannten Stand der Technik auf.The underside of the terminal is designed as a screw connection and can be connected to a switch rail with a material fit but also with a force fit. The known lid closure with plastic part, centering pin and tongue-like, resilient properties exhibiting arcuate elements has great advantages with regard to the desired fixation of the winding and tolerance compensation compared to the prior art known to date.

Allerdings kommt es zu Problemen dann, wenn mehr als zwei Anschlussterminals notwendig sind nebst der dann erforderlichen Kontaktierung zu den Kondensatorwickeln für Hochstrom- und besonders niederinduktive Ausführungsformen. Der Bauraum an der Deckelunterseite ist durch die Ausbildung der Federzungen beschränkt, was zu einer komplizierten Führung der zur elektrischen Anbindung notwendigen Schaltbänder bzw. Stromschienen führt.However, problems arise when more than two connection terminals are necessary in addition to the contacting to the capacitor windings that is then required for high-current and particularly low-inductance embodiments. The installation space on the underside of the cover is limited by the design of the spring tongues, which leads to a complicated guidance of the switching strips or busbars required for the electrical connection.

Aus der DE 10 2005 018 339 A1 ist eine Anordnung mit einem Kondensatormodul und einem Verfahren zu dessen Betrieb vorbekannt. Um einen besonders sicheren Betrieb einer solchen Anordnung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Anordnung eine mit dem zumindest einen Kondensator in Verbindung stehende Sicherheitseinrichtung aufweist, die den Betriebszustand des Kondensators oder des Kondensatormoduls überwacht und im Falle eines als unsicher erkannten Betriebszustandes in einem Sicherheitsbetriebsmodus schaltet.From the DE 10 2005 018 339 A1 an arrangement with a capacitor module and a method for its operation is previously known. In order to achieve particularly safe operation of such an arrangement, it is proposed that the arrangement have a safety device connected to the at least one capacitor, which monitors the operating state of the capacitor or the capacitor module and switches to a safety operating mode in the event of an operating state recognized as unsafe .

Die Sicherheitseinrichtung weist eine räumliche Ausdehnung des zumindest einen Kondensators oder die räumliche Ausdehnung des Kondensatormoduls messende Dehnmesseinrichtung auf und ist derart ausgestaltet, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Maximal-Dehnungsmesswertes der Sicherheitsbetriebsmodus startet. Die betreffenden Dehnmessstreifen sind so realisiert, dass selbige das Kondensatorgehäuse vollständig umgreifen.The safety device has a spatial expansion of the at least one capacitor or the expansion measuring device measuring the spatial expansion of the capacitor module and is designed in such a way that the safety operating mode starts when a predetermined maximum expansion measurement is exceeded. The strain gauges in question are implemented in such a way that they completely encompass the capacitor housing.

Bei der Einrichtung gemäß DE 10 2008 062 656 A1 , welche ein Kondensatormodul umfasst, ist vorgeschlagen, dass ein die Kondensatorzellen des Kondensatormoduls aufnehmendes Gehäuse vorgesehen ist, wobei das Gehäuse eine die Kondensatorzellen aufnehmende Kondensatorkammer besitzt, welche druckdicht abgeschlossen wird. Ein Innendruck der Kondensatorkammer wird durch einen Drucksensor erfasst, um festzustellen, ob eine der Kondensatorzellen beschädigt ist.When setting up according to DE 10 2008 062 656 A1 , which comprises a capacitor module, it is proposed that a die The housing accommodating the capacitor cells of the capacitor module is provided, the housing having a capacitor chamber which accommodates the capacitor cells and is sealed in a pressure-tight manner. An internal pressure of the capacitor chamber is detected by a pressure sensor to determine whether one of the capacitor cells is damaged.

Bei dem Kondensator mit Schutzeinrichtung nach DE 10 2015 215 729 A1 wird zur Erkennung eines Fehlerzustandes vorgeschlagen, dass der Kondensator ein derart dichtes Gehäuse aufweist, das sich in einem Fehlerfall das Volumen des Gehäuses verändert, wobei die Änderung des Volumens des Gehäuses durch eine Schutzeinrichtung erfassbar ist.In the case of the capacitor with protective device, see DE 10 2015 215 729 A1 it is proposed to detect a fault condition that the capacitor has such a tight housing that the volume of the housing changes in the event of a fault, the change in the volume of the housing being detectable by a protective device.

Hierfür wird durch konstruktive Maßnahmen ein ausrückbares Volumen in das Kondensatorgehäuse integriert. Diese Integration erfolgt durch Formgebung. Dabei ist das Kondensatorgehäuse hinsichtlich seiner Form derart ausgestaltet, dass eine Druckerhöhung im Inneren des Kondensators eine Volumenvergrößerung des Gehäuses bewirkt.For this purpose, a disengageable volume is integrated into the capacitor housing through structural measures. This integration takes place through shaping. The shape of the capacitor housing is designed in such a way that an increase in pressure in the interior of the capacitor causes the housing to increase in volume.

Hierfür sollen sich Prägungen, Sicken, Dehnungsfugen oder Wellrohre eignen. Auch kann die Integration durch die Materialeigenschaften des Gehäuses vorgenommen werden. Diesbezüglich wird das Gehäuse durch ein Material mit einer derartigen Materialeigenschaft gebildet, dass bei einer Druckerhöhung im Inneren des Kondensators eine Volumenvergrößerung des Gehäuses bewirkt.Embossing, beads, expansion joints or corrugated pipes should be suitable for this. The integration can also be carried out through the material properties of the housing. In this regard, the housing is formed by a material with such a material property that when the pressure inside the capacitor increases, the volume of the housing increases.

Um eine Volumenänderung bei steigendem Druck im Inneren des Kondensators zu erzeugen, sollen sich unterschiedliche Materialstärken oder Festigkeiten im Aufbau des Kondensators besonders eignen. In bekannter Weise gibt es bei Folienkondensatoren mit Dielektrikum aus Kunststoff zwei grundsätzlich problematische Szenarien. Ein erstes Problem ist der Ausfall durch Niederimpedanz, das heißt durch Kurzschluss. Ein Kurzschluss kann mit üblichen Schutzfunktionen, im einfachsten Fall einer Sicherung, beherrscht werden.In order to generate a change in volume with increasing pressure inside the condenser, different material thicknesses or strengths in the construction of the condenser should be particularly suitable. As is known, there are two fundamentally problematic scenarios in the case of film capacitors with a dielectric made of plastic. A first problem is the failure due to low impedance, i.e. due to a short circuit. A short circuit can be controlled with the usual protective functions, in the simplest case a fuse.

Problematischer ist ein sogenannter Hochimpedanzfall, und zwar aufgrund von Alterungsprozessen. Hier kann es zu steigenden Stromwärmeverlusten im Kondensator kommen. Durch den Temperaturanstieg können Kunststoffteile des Kondensators schmelzen und es können Pyrolyseprozesse stattfinden. Hierbei entstehen Gase. Aus dem vorstehenden Grunde sind typische Becherkondensatoren druckdicht, insbesondere gasdicht, ausgeführt, um zu verhindern, dass austretende Gase in Verbindung mit Sauerstoff ein explosionsfähiges Gemisch bilden.A so-called high impedance case is more problematic, due to aging processes. This can lead to increasing electricity heat losses in the condenser. As a result of the rise in temperature, plastic parts of the capacitor can melt and pyrolysis processes can take place. This creates gases. For the above reason, typical cup capacitors are designed to be pressure-tight, in particular gas-tight, in order to prevent escaping gases from forming an explosive mixture in conjunction with oxygen.

Um in einem solchen Fehlerfall, der zu einer Druckerhöhung führt, den Kondensator zu sichern, kommen sogenannte Überdruck-Abreißsicherungen zum Einsatz. Diese führen bei Gasbildung im Inneren des Kondensatorbechers zu einer Bewegung der Anschlüsse des Kondensators, so dass die Abreißsicherung ausgelöst wird. Damit ist der Kondensator von seiner Spannungsquelle trennbar.In order to secure the capacitor in the event of such a fault, which leads to an increase in pressure, so-called overpressure tear-off safeguards are used. When gas is formed inside the capacitor cup, these lead to a movement of the connections of the capacitor, so that the tear-off protection is triggered. This means that the capacitor can be separated from its voltage source.

Eine weitere Möglichkeit zur Erkennung einer einsetzenden Gasbildung besteht in der Detektierung des Innendruckes des Kondensators, wie bereits oben geschildert.Another possibility for recognizing the onset of gas formation is to detect the internal pressure of the condenser, as already described above.

Überdruckschalter oder entsprechende Sensoren im Kondensatorinneren führen allerdings wie bei im Inneren befindlichen Abreißsicherungen zu Impedanzproblemen und zu herstellungsseitigen Aufwendungen mit höheren Kosten.Overpressure switches or corresponding sensors in the interior of the capacitor, however, lead to impedance problems, as in the case of tear-off safeguards located inside, and to production-side expenditure with higher costs.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Kondensator mit einem, insbesondere zylindrischen Kondensatorbecher anzugeben, welcher mehrpolig ausgeführt ist, das heißt mindestens vier oder mehr Anschlussterminals aufweist, wobei eine besonders niederinduktive Anbindung der Kondensatorwickel des Kondensators an die Anschlussterminals zu schaffen ist.From the above, it is therefore the object of the invention to provide a further developed capacitor with a, in particular, cylindrical capacitor can, which is designed with multiple poles, i.e. has at least four or more connection terminals, whereby a particularly low-inductance connection of the capacitor winding of the capacitor to the connection terminals is to be created .

Darüber hinaus soll der Kondensator so ausgeführt werden, dass mit einer externen Sensorik bzw. einer externen Schalteinrichtung ein Überdruck im Kondensator besonders leicht erfasst und zur Auswertung von Fehlerzuständen bzw. zur Abschaltung genutzt werden kann. Dabei soll der Kondensatorbecher so gestaltet werden, dass auch bei einem Druckanstieg sich die Lage des Kondensatorwickels im Becher und damit der diesbezüglichen Verbinder, Anschlussteile, Bänder oder dergleichen Mittel nicht verändert, so dass ein definierter impedanzseitiger Zustand auf jeden Fall erhalten bleibt.In addition, the capacitor should be designed in such a way that an overpressure in the capacitor can be detected particularly easily with an external sensor system or an external switching device and can be used to evaluate error states or to switch off. The capacitor cup should be designed in such a way that the position of the capacitor coil in the cup and thus the related connectors, connecting parts, tapes or similar means does not change even if the pressure rises, so that a defined impedance-side state is maintained in any case.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem elektrischen Kondensator gemäß der Lehre des Anspruches 1, wobei Anspruch 2 auf die besondere Ausführungsform der Ausgestaltung des Kondensatorbechers zum Zweck der sensorischen Erfassung eines ansteigenden Becherinnendruckes abstellt.The object of the invention is achieved with an electrical capacitor according to the teaching of claim 1, with claim 2 being based on the particular embodiment of the design of the capacitor can for the purpose of sensory detection of an increasing internal pressure in the can.

Die weiteren Unteransprüche umfassen mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des elektrischen Kondensators.The further subclaims include at least useful refinements and developments of the electrical capacitor.

Es wird demnach von einem elektrischen Kondensator mit einem, insbesondere zylindrischen Kondensatorbecher ausgegangen, dieser wiederum bestehend aus einem Bechermantel sowie einem Becherboden.Accordingly, an electrical capacitor with a, in particular cylindrical, capacitor can is assumed, which in turn consists of a can jacket and a can bottom.

Weiterhin sind mindestens zwei im Kondensatorbecher gestapelt eingesetzte Kondensatorwickel vorhanden. Darüber hinaus ist eine Bodenisolierung vorgesehen. Eine terminalseitige Isolierkappe sichert den oberen Wickel. Weiterhin ist ein mehrpoliger Anschlussterminal vorhanden und ein Deckel ausgebildet, welcher den Kondensator druckdicht verschließt, wobei die Kondensatorwickel untereinander und mit dem Anschlussterminal über Stromschienen oder Bandleiter niederinduktiv verschalten sind.Furthermore, at least two are stacked in the capacitor can Capacitor winding present. Floor insulation is also provided. An insulating cap on the terminal side secures the upper roll. Furthermore, there is a multi-pole connection terminal and a cover is formed which closes the capacitor in a pressure-tight manner, the capacitor windings being connected to one another and to the connection terminal in a low-inductive manner via busbars or strip conductors.

Gemäß einer ersten maßgeblichen Ausführungsform ist die Bodenisolierung des elektrischen Kondensators als Scheibe mit einer Vielzahl von sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen ausgebildet, wobei die Federzungen in Richtung Kondensatorwickel eine überbogene, konvexe Form aufweisen, die zur toleranzausgleichenden Kondensatorwickelführung dient.According to a first relevant embodiment, the bottom insulation of the electrical capacitor is designed as a disk with a plurality of spring tongues extending radially from the disk center, the spring tongues having an arched, convex shape in the direction of the capacitor winding, which is used to guide the capacitor winding to compensate for tolerances.

Die überbogene, konvexe Form der Federzungen ist so ausgebildet, dass die entsprechende Wickelunterseite im radial gesehen äußeren Bereich des Wickels berührt wird. Neben der nachgiebig elastischen Führung der Wickelanordnung im Kondensatorbecher besitzt die Scheibe mit ihren Federzungen isolierende Eigenschaften und dient damit zur beabstandet isolierenden Halterung hinsichtlich der Kondensatorwickelanordnung bezogen auf den üblicherweise metallischen Becher und damit auch metallischen Kondensatorbecherboden.The overbend, convex shape of the spring tongues is designed in such a way that the corresponding underside of the roll is touched in the radially outer area of the roll. In addition to the resiliently elastic guidance of the winding arrangement in the capacitor can, the disk with its spring tongues has insulating properties and thus serves to isolate the capacitor winding arrangement at a distance from the usually metallic can and thus also the metallic capacitor can base.

In einer Weiterbildung der Erfindung geht der zylindrische Kondensatorbecher von einem an sich bekannten Bechermantel und einem üblicherweise einstückig oder integral ausgebildeten Becherboden aus.In a further development of the invention, the cylindrical capacitor can is based on a can shell known per se and a can bottom which is usually formed in one piece or integrally.

Im innenseitigen Übergangsbereich zwischen Bechermantel und Becherboden ist umfangsseitig und zum Becherinneren gerichtet eine Randverstärkung ausgebildet, deren Oberseite eine Auflagefläche bildet, um den übrigen Becherboden mechanisch lastfrei zu halten.In the inner transition area between the cup shell and the cup base, an edge reinforcement is formed on the circumference and directed towards the inside of the cup, the top side of which forms a support surface in order to keep the rest of the cup base free of mechanical load.

Die Randverstärkung weist über ihren innenumfangsseitigen Verlauf Unterbrechungen, Kerben, Schlitze, Einschnitte oder Spalte oder dergleichen auf, welche in Richtung Becherboden verlaufen.The edge reinforcement has interruptions, notches, slots, incisions or gaps or the like over its inner circumferential course, which run in the direction of the cup base.

Diese Unterbrechungen führen nicht zu einer mechanischen Schwächung des Bodens, sondern dienen lediglich dem Druckausgleich im Inneren eines auf der Basis des beschriebenen Bechers realisierten Kondensators.These interruptions do not lead to a mechanical weakening of the base, but merely serve to equalize the pressure inside a capacitor implemented on the basis of the described beaker.

Die zum Becherinneren gerichtete Randverstärkung dient der Auflage der oben beschriebenen Bodenisolierung, ausgebildet als Scheibe, mit einer Vielzahl von sich zum Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen.The edge reinforcement directed towards the inside of the cup serves to support the above-described floor insulation, designed as a disk, with a large number of spring tongues extending radially towards the center of the disk.

Es stützt sich demnach die Bodenisolierung als Scheibe mit dem Kondensatorwickel auf der Auflagefläche ab und es bewirken die Unterbrechungen den gewünschten Druckausgleich über das gesamte Volumen des Becherinneren.Accordingly, the floor insulation is supported as a disk with the capacitor winding on the contact surface and the interruptions bring about the desired pressure equalization over the entire volume of the inside of the cup.

Der Becherboden unterliegt bei ansteigendem Becherinnendruck einer Verformung, welche mit einer Sensorik, die außenliegend des Kondensators anordenbar ist, erkannt werden kann.When the internal pressure in the cup increases, the bottom of the cup is subject to deformation, which can be detected with a sensor system that can be arranged on the outside of the capacitor.

In einer Ausführungsform verlaufen die Unterbrechungen der Randverstärkung innenumfangsseitig gleichmäßig verteilt.In one embodiment, the interruptions in the edge reinforcement run uniformly distributed on the inner circumference.

Die Auflagefläche der Randverstärkung ist im Wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet und korrespondiert insofern mit der Unterseite der Bodenisolierung.The support surface of the edge reinforcement is essentially designed as a flat surface and in this respect corresponds to the underside of the floor insulation.

Die Bodenisolierung kann an ihrer Unterseite noch eine umlaufende Fase aufweisen, so dass es nicht zu einer unerwünschten Abdeckung der Druckausgleichskanäle in Form der vorerwähnten Unterbrechungen kommt.The bottom insulation can also have a circumferential bevel on its underside, so that there is no undesired covering of the pressure equalization channels in the form of the aforementioned interruptions.

Die erwähnte Sensorik ist zum Beispiel als eine, bezogen auf ihren Schaltzustand irreversible Schalteinrichtung ausgebildet, welche mit der Bodenaußenseite in Wirkverbindung steht.The aforementioned sensor system is designed, for example, as a switching device which is irreversible in relation to its switching state and which is in operative connection with the outside of the floor.

Die Sensorik kann aber auch eine optische Abtastvorrichtung sein, die auf eine Verformung des Becherbodens anspricht.The sensor system can, however, also be an optical scanning device that responds to a deformation of the bottom of the cup.

Der Becherboden besitzt im druckfreien Zustand eine Innenwölbung und verläuft insofern konkav. Mit Druckanstieg verformt sich der Becherboden in Richtung konvex, das heißt im Sinne einer Außenwölbung, die entsprechend abtastbar ist.In the unpressurized state, the bottom of the cup has an inner curvature and is therefore concave. As the pressure rises, the bottom of the cup deforms in a convex direction, that is, in the sense of an outer curvature that can be scanned accordingly.

Die Verformung des Becherbodens in Richtung konvex kann insofern mit einem einfachen Taster erfasst werden, wobei über den Taster eine Sicherheitsschaltung auslösbar ist.The deformation of the bottom of the cup in the convex direction can in this respect be detected with a simple button, with a safety circuit being able to be triggered via the button.

Wenn eine größere Anzahl von Kondensatoren der erfindungsgemäßen Bauweise in einer elektrischen Einrichtung angeordnet ist, kann nach Austausch eines defekten Kondensators die entsprechende Sensorik, insbesondere der erwähnte Schalter oder Taster, weiterverwendet werden.If a larger number of capacitors of the design according to the invention are arranged in an electrical device, the corresponding sensor system, in particular the mentioned switch or button, can continue to be used after a defective capacitor has been replaced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im Deckel des Kondensators ein isolierender Einsatz mit Durchführungen für die Anschlussterminals ausgebildet, wobei die Deckelunterseite eine Isolierscheibe aufnimmt und auf der Isolierscheibe mit den Anschlussterminals kontaktierte Schaltbänder angeordnet sind. Zusätzlich befinden sich zwischen den Schaltbändern isolierende Trennstege, bevorzugt als Bestandteile des im Deckel befindlichen isolierenden Einsatzes.According to a further embodiment of the invention, an insulating insert with bushings for the connection terminals is formed in the cover of the capacitor, the underside of the cover receiving an insulating disk and switching strips that are in contact with the connection terminals are arranged on the insulating disk. There are also between the switching strips insulating separating webs, preferably as components of the insulating insert located in the cover.

Ein Teil der Schaltbänder weist eine Abwinkelung auf, um einen deckelnahen Kondensatorwickel zu kontaktieren.Some of the switching bands are bent in order to contact a capacitor winding close to the cover.

Ein weiterer Teil der Schaltbänder besitzt Lötflächen zum Anschluss von Schaltbandverlängerungen. Die Schaltbandverlängerungen sind isoliert im Raum zwischen der Becherinnenwandung und der Außenoberfläche des jeweiligen Kondensatorwickels befindlich. Je nach Anzahl der Kondensatorwickel, Anzahl der Terminals und gewünschter externer Verschaltung können also in dem umlaufenden Zwischenraum innerhalb des Bechers beabstandet eine Vielzahl von flachen Schaltbändern in niederinduktiver Ausführungsform angeordnet werden. Da der Deckelbereich frei von Federzungen ist, und diese Federzungen in Form einer Bodenisolierung in den Bodenbereich des Bechers verlagert wurden, steht genügend Bauraum zur niederinduktiven Ankoppelung der Schaltbänder an die Anschlussterminals im Deckel zur Verfügung.Another part of the switch bands has soldering surfaces for connecting switch band extensions. The switching band extensions are isolated in the space between the inner wall of the cup and the outer surface of the respective capacitor winding. Depending on the number of capacitor windings, the number of terminals and the desired external interconnection, a large number of flat switching strips in a low-inductance embodiment can be arranged at a distance in the circumferential space within the cup. Since the cover area is free of spring tongues, and these spring tongues have been relocated to the base area of the cup in the form of floor insulation, there is sufficient installation space for the low-inductance coupling of the switching strips to the connection terminals in the cover.

Die Abdichtung des Deckels gegenüber bzw. zum Kondensatorbecher erfolgt in bekannter Weise durch Stoffschluss, durch Anordnung von Dichtmitteln, durch Umbördeln oder dergleichen bzw. durch eine Kombination der vorgenannten Maßnahmen.The sealing of the cover with respect to or with respect to the condenser can takes place in a known manner by material connection, by the arrangement of sealing means, by crimping or the like or by a combination of the aforementioned measures.

Die terminalseitige Isolierkappe umgreift einen oberen Kondensatorwickelabschnitt, wobei die Isolierkappe einen Zentrierstift besitzt, welcher in eine stirnseitige Öffnung eines Kondensatorwickelrohres eingreift und somit eine entsprechende Zentrierung bewirkt. Dort, wo erforderlich, besitzen die Kondensatorwickel noch eine Mantelisolation, um Kurzschlüsse, insbesondere zu Schaltbändern bzw. dem Becherinneren auszuschließen.The terminal-side insulating cap surrounds an upper capacitor winding section, the insulating cap having a centering pin which engages in an opening at the end of a capacitor winding tube and thus effects a corresponding centering. Where necessary, the capacitor windings also have jacket insulation in order to exclude short circuits, in particular to switching strips or the inside of the cup.

An der Unterseite des Bechers können Fortsätze, ausgebildet als Mittel zum Befestigen des Kondensators an dem Gehäuse einer Trägereinrichtung oder dergleichen vorhanden sein.On the underside of the cup there can be extensions designed as means for fastening the capacitor to the housing of a carrier device or the like.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and with the aid of figures.

Hierbei zeigen:

  • 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen zylindrischen Kondensatorbecher mit nach innen gerichteter, gewölbter Randverstärkung;
  • 2 eine Draufsicht in Richtung Innenseite eines Kondensatorbechers mit der Schnittlinie A-A zur Definition des Schnittes gemäß 1;
  • 3 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Kondensator mit Kondensatorbecher und dort erkennbarem bekanntem Kondensatordeckel, Anschlussterminal, Innenverdrahtung und Bodenisolierung;
  • 4 eine Detaildarstellung des unteren Endes des Kondensators gemäß 3 mit Bodenisolierkappe, Wickel, Becherboden und Ra ndverstä rkung;
  • 5 und 6 beispielhafte Darstellungen der Verformung des Becherbodens im Ergebnis einer Druckeinwirkung von konkav (druckfrei) gemäß 5 bis zu konvex (druckbelastet) nach 6, wobei die unteren Darstellungen in den 5 und 6 die Schnittverläufe A-A zur Definition der Ansichten in den oberen Darstellungen repräsentieren;
  • 7 eine Längsschnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen elektrischen Kondensator mit Bodenisolierung in Form einer Scheibe mit einer Vielzahl von sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen;
  • 8 eine beispielhafte Draufsicht auf einen Deckel des erfindungsgemäßen Kondensators mit vierpoligen Anschlussklemmen bzw. Terminals;
  • 9 eine Ansicht auf die Unterseite des Deckels gemäß 8 mit mit den Anschlussterminals vernieteten Schaltbändern, welche Lötflächen aufweisen;
  • 10 eine Darstellung der Unterseite des Deckels mit angelöteten Schaltbandverlängerungen;
  • 11 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 10, jedoch mit bereits angesetzter oberer Isolierkappe;
  • 12 eine Explosivdarstellung des Kondensators mit Wickelpaket, Mantelisolation, Bodenisolierung und umhüllendem Kondensatorbecher;
  • 13 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften fertigen Kondensators;
  • 14 und 15 eine beispielhafte Ausbildung vierpoliger Anschlussterminals mit Mitteln zur Stickstofffüllung und Abdeckkappe hierfür; und
  • 16 und 17 eine weitere Variante der Ausführung der Anschlussterminals mit entsprechender Isolierung, Möglichkeit zur Stickstofffüllung und Anordnung einer Abdeckkappe im Bereich des Zuganges zur Stickstofffüllung.
Here show:
  • 1 a longitudinal section through a cylindrical capacitor can according to the invention with inwardly directed, curved edge reinforcement;
  • 2 a plan view in the direction of the inside of a capacitor can with the section line AA to define the section according to 1 ;
  • 3 a longitudinal section through an electrical capacitor with capacitor can and recognizable there known capacitor cover, connection terminal, internal wiring and floor insulation;
  • 4th a detailed representation of the lower end of the capacitor according to 3 with base insulating cap, wrap, cup base and rim reinforcement;
  • 5 and 6th exemplary representations of the deformation of the cup base as a result of a pressure effect of concave (pressure-free) according to FIG 5 up to convex (pressure loaded) after 6th , with the illustrations below in the 5 and 6th represent the sections AA for defining the views in the representations above;
  • 7th a longitudinal sectional view through the electrical capacitor according to the invention with bottom insulation in the form of a disk with a plurality of spring tongues extending radially from the disk center;
  • 8th an exemplary plan view of a cover of the capacitor according to the invention with four-pole connection terminals or terminals;
  • 9 a view of the underside of the lid according to 8th with switching strips riveted to the connection terminals, which have soldering surfaces;
  • 10 a representation of the underside of the cover with soldered switch band extensions;
  • 11 a representation similar to that after 10 , but with the upper insulating cap already attached;
  • 12th an exploded view of the capacitor with winding package, jacket insulation, floor insulation and surrounding capacitor cup;
  • 13th a perspective view of an exemplary finished capacitor;
  • 14th and 15th an exemplary design of four-pole connection terminals with means for nitrogen filling and a cover cap therefor; and
  • 16 and 17th Another variant of the design of the connection terminals with appropriate insulation, the possibility of nitrogen filling and the arrangement of a cover cap in the area of the access to the nitrogen filling.

Der Kondensator geht von einer zylindrischen Bauform mit einem Bechermantel 1 und einem Becherboden 2 aus.The capacitor is of a cylindrical design with a beaker jacket 1 and a cup base 2 the end.

Im Übergangsbereich zwischen Bechermantel 1 und Becherboden 2 ist innenumfangsseitig und zum Becherinneren 3 gerichtet, eine Randverstärkung 4 ausgebildet, deren Oberseite eine Auflagefläche 5 bildet, um den übrigen Becherboden 2 mechanisch lastfrei zu halten, wenn sich im Inneren des Kondensatorbechers ein entsprechender Kondensatorwickel nebst Bodenisolierung befindet.In the transition area between the cup shell 1 and cup base 2 is on the inside and to the inside of the cup 3 directed, an edge reinforcement 4th formed, the top of which has a support surface 5 forms to the rest of the cup base 2 to be kept mechanically load-free if there is a corresponding capacitor winding and floor insulation inside the capacitor can.

Die Randverstärkung 4 weist über ihren innenumfangsseitigen Verlauf Unterbrechungen, zum Beispiel in Form von Kerben 6 oder dergleichen auf, welche in Richtung Becherboden 2 verlaufen.The edge reinforcement 4th has interruptions over its course on the inner circumference, for example in the form of notches 6th or the like, which in the direction of the cup base 2 get lost.

Der Becherboden 2 ist im druckfreien Zustand nach innen gewölbt, das heißt dieser weist gemäß der Schnittdarstellung nach 1 eine konkave Gestalt, betrachtet von der Becherunterseite auf.The bottom of the cup 2 is arched inward in the unpressurized state, that is, it shows according to the sectional view 1 a concave shape viewed from the bottom of the cup.

Den Darstellungen gemäß 3 und 4, welche einen Längsschnitt durch einen an sich bekannten elektrischen Kondensator mit zylindrischem Kondensatorbecher zeigen, ist nun der grundsätzliche Aufbau eines elektrischen Kondensators der hier relevanten Bauart mit neuartigem Becherboden zu entnehmen.According to the representations 3 and 4th which show a longitudinal section through an electrical capacitor known per se with a cylindrical capacitor can, the basic structure of an electrical capacitor of the type relevant here with a new type of can bottom can now be seen.

Im Kondensatorbecher, der aus Bechermantel 1 und Becherboden 2 besteht, werden eine oder mehrere elektrisch verschaltete Wicklungen 7 eingesetzt.In the condenser cup, the one made from the cup jacket 1 and cup base 2 exists, one or more electrically interconnected windings 7th used.

Der Außendurchmesser der Wicklungen 7 ist kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden Kondensatorbechers.The outside diameter of the windings 7th is smaller than the inner diameter of the corresponding capacitor can.

Am unteren Ende des unteren Kondensatorwickels 7 kommt eine Bodenisolierung 8 zum Einsatz, die, wie in der Figur im Detail gezeigt, am unteren Wickelende 7 anliegt und insofern die Wicklung im Kondensatorbecher trägt.At the lower end of the lower capacitor winding 7th comes a floor insulation 8th for use, which, as shown in detail in the figure, at the lower end of the winding 7th and insofar as the winding in the capacitor can bears.

Ein Deckel 11 bildet einen dichten Verschluss des Kondensatorbechers. Im Deckel befinden sich elektrisch isoliert Anschlussterminals 9, die über eine Verdrahtung 10 mit dem jeweiligen Wickel 7 kontaktiert sind.One lid 11 forms a tight seal on the capacitor can. There are electrically isolated connection terminals in the cover 9 that have a wiring 10 with the respective wrap 7th are contacted.

Im Übergangsbereich zwischen Bechermantel und Becherboden 2 ist innenumfangsseitig und zum Becherinneren gerichtet auch hier eine Randverstärkung 4 erkennbar, deren Oberseite eine Auflagefläche 5 für die Bodenisolierung 8 bildet.In the transition area between the cup jacket and the cup base 2 there is also an edge reinforcement on the inside circumference and towards the inside of the cup 4th recognizable, the top of which is a support surface 5 for floor insulation 8th forms.

Die Kerben 6 stellen in Verbindung mit einer Fase an der Unterseite der Bodenisolierung 8 einen Druckausgleich über das gesamte Bechervolumen sicher.The notches 6th put in conjunction with a bevel on the underside of the floor insulation 8th pressure equalization across the entire cup volume.

Dadurch, dass sich der gesamte Kondensatorwickel 7 unter Rückgriff auf die Bodenisolierung 8 an der Auflagefläche 5 des Kondensatorbechers abstützt, bleibt der Becherboden 2 mechanisch lastfrei. Der Becherboden 2 wird einzig im Falle eines Überdruckes aufgrund von Fehlfunktionen des Kondensators mit Kräften belastet, wie sich dies aus der Zusammenschau der 5 und 6 nachvollziehen lässt.As a result, the entire capacitor winding 7th with recourse to the floor insulation 8th on the support surface 5 of the capacitor can, the bottom of the can remains 2 mechanically load-free. The bottom of the cup 2 is only loaded with forces in the event of overpressure due to malfunction of the capacitor, as can be seen from the synopsis of the 5 and 6th can be understood.

Ordnet man nun außenseitig in der Nähe des Becherbodens 2 eine Schalteinrichtung, zum Beispiel einen Taster, an, ist in leichter Weise bei einem Druckanstieg durch Verformung des Becherbodens 2 dieser abnormale Zustand des entsprechenden Kondensators erkennbar und es kann eine Schalteinrichtung ausgelöst und eine entsprechende Signalisierung bezogen auf den Fehlerzustand vorgenommen werden.You now arrange on the outside near the bottom of the cup 2 a switching device, for example a button, is easily activated in the event of a pressure increase due to deformation of the bottom of the cup 2 this abnormal state of the corresponding capacitor can be recognized and a switching device can be triggered and appropriate signaling based on the error state can be carried out.

Aus den 2 sowie den Ansichten in Richtung Becherinnerem (untere Darstellungen gemäß 5 und 6) ist nachvollziehbar, dass sich die Kerben oder Unterbrechungen 6 der Randverstärkung 4 innenumfangsseitig erstrecken und im Wesentlichen gleich verteilt verlaufen.From the 2 as well as the views towards the inside of the cup (lower representations according to 5 and 6th ) it is clear that there are notches or interruptions 6th the edge reinforcement 4th Extend on the inner circumference and run essentially evenly distributed.

Die Verformung des Becherbodens 2, der im Normalbetrieb völlig mechanisch lastfrei ausgeführt ist, stellt sich als eine Indikatorfunktion hinsichtlich eines Druckanstieges im Kondensator dar. Da alle übrigen, innerhalb des Kondensatorbechers befindlichen Bauteile, insbesondere der oder die Kondensatorwickel, sich mit Hilfe der Bodenisolierkappe an der Randverstärkung abstützen, kommt es bei diesen Bauteilen nicht zu einer unerwünschten Lageveränderung und damit zu weiteren möglichen Schäden durch ein Abreißen elektrischer Verbindungen nebst Funkenbildung und den daraus resultierenden Gefahren.The deformation of the bottom of the cup 2 , which is completely mechanically load-free in normal operation, is an indicator function with regard to a pressure increase in the capacitor In the case of these components, this does not lead to an undesired change in position and thus to further possible damage due to the breaking of electrical connections along with sparking and the resulting dangers.

Die 7 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Ausführungsform eines elektrischen Kondensators mit Bodenisolierung in Form einer Scheibe 21 mit einer Vielzahl sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen 20, wobei die Federzungen 20 in Richtung Kondensatorwickel eine überbogene, konvexe Form aufweisen.the 7th shows a sectional view through the embodiment of an electrical capacitor with floor insulation in the form of a disk 21 with a large number of spring tongues extending radially from the disc center 20th , with the spring tongues 20th have an arched, convex shape in the direction of the capacitor winding.

Der Übergangsbereich von Bechermantel und Becherboden kann dabei so gestaltet sein, wie anhand der Ausführungsbeispiele und der 1 bis 6 bereits erläutert.The transition area between the cup shell and the cup base can be designed in the same way as on the basis of the exemplary embodiments and FIG 1 until 6th already explained.

Wie aus der Schnittdarstellung nach 7 ersichtlich, ist auch in dieser Variante die Bodenisolierung 8 als Scheibe 21 mit einer Vielzahl, sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen 20 ausgebildet.As shown in the sectional view 7th The floor insulation can also be seen in this variant 8th as a disc 21 with a large number of spring tongues extending radially from the disc center 20th educated.

Die Federzungen 20 weisen eine in Richtung Kondensatorwickel eine überbogene, konvexe Form auf.The spring tongues 20th have an arched, convex shape in the direction of the capacitor winding.

Hiermit wird der Kondensatorwickel toleranzausgleichend und isolierend im Becher gehalten und geführt.In this way, the capacitor winding is held and guided in the cup in a tolerance-compensating and insulating manner.

Zwischen den Kondensatorwickeln 7 und dem Kondensatorbecher 1 ist noch eine Mantelisolation 22 ausgebildet.Between the capacitor windings 7th and the condenser can 1 is still a jacket insulation 22nd educated.

Im Deckel 11 ist ein isolierender Einsatz 23 mit Durchführungen für die Anschlussterminals 9 ausgebildet, wobei die Deckelunterseite eine Isolierscheibe 24 aufnimmt.In the lid 11 is an insulating insert 23 with bushings for the connection terminals 9 formed, wherein the lid underside is an insulating washer 24 records.

Auf der Isolierscheibe 24 sind mit den Anschlussterminals 9 kontaktierte Schaltbänder 25 angeordnet. Zwischen den Schaltbändern 25 können sich isolierende Trennstege 26 befinden.On the insulating washer 24 are with the connection terminals 9 contacted switching strips 25th arranged. Between the switching bands 25th can isolate separators 26th are located.

Die Schaltbänder 25 können mit den entsprechenden Anschlussterminals 9 z.B. durch Vernieten an Stellen 27 elektrisch und mechanisch verbunden werden. In den Darstellungen gemäß 4, 8 und 9 ist das Vorstehende illustriert, und zwar anhand eines vierpoligen Anschlussterminals.The switching bands 25th can with the corresponding connection terminals 9 eg by riveting in places 27 be connected electrically and mechanically. In the representations according to 4th , 8th and 9 the above is illustrated using a four-pole connection terminal.

Die Schaltbänder 25 können, wie zum Beispiel in der 8 ersichtlich, eine Abwinkelung aufweisen, um den entsprechenden deckelnahen Kondensatorwickel zu kontaktieren oder aber auch Schaltbandverlängerungen 28 (wie beispielsweise 10 und 11) aufzunehmen. Eine Verbindung diesbezüglich kann durch Verlöten oder aber auch Verschweißen vorgenommen werden.The switching bands 25th can, as for example in the 8th can be seen to have a bend in order to contact the corresponding capacitor winding close to the cover or also switching band extensions 28 (like for example 10 and 11 ) to record. A connection in this regard can be made by soldering or welding.

Die Schaltbandverlängerungen 28 werden isoliert im Raum zwischen der Becherinnenwandung und der Außenoberfläche der jeweiligen Kondensatorwickel angeordnet.The switching band extensions 28 are arranged isolated in the space between the inner wall of the cup and the outer surface of the respective capacitor winding.

Eine terminalseitige Isolierkappe 29 umgreift dann einen oberen Teilabschnitt eines der Kondensatorwickel 7, wie es beispielsweise aus der 11 erkennbar ist.An insulating cap on the terminal side 29 then engages around an upper section of one of the capacitor windings 7th , as it is, for example, from the 11 is recognizable.

Die Isolierkappe 29 verfügt noch über einen Zentrierstift 30 bzw. weist eine Durchführung für die Aufnahme eines Zentrierstiftes 30 auf, der Bestandteil der Isolierscheibe 24 sein kann, welcher in eine stirnseitige Öffnung eines der Kondensatorwickel eingreift.The insulating cap 29 still has a centering pin 30th or has a bushing for receiving a centering pin 30th on, the component of the insulating washer 24 can be, which engages in a front opening of one of the capacitor windings.

Die Schaltbänder bzw. Schaltbandverlängerungen 28 weisen dort wo nötig eine Isolierung 32 auf, um Kurzschlüsse, insbesondere zum Inneren des Kondensatorbechers, zu vermeiden. Durch Biegevorgang der Schaltbänder werden selbige in eine Position überführt, dass sich eine einbaufertige Anordnung, das heißt ein Wickelpaket 32 gemäß Darstellung nach 12 ergibt, dass insofern einbaufertig ist und nebst Mantelisolation 32 und Scheibe 21 mit Federzungen in die Kondensatorbecher 1 verbracht werden kann.The switching bands or switching band extensions 28 provide insulation where necessary 32 to avoid short circuits, especially to the inside of the capacitor can. By bending the switching strips, they are moved into a position that creates a ready-to-install arrangement, i.e. a winding package 32 as shown in 12th shows that in this respect it is ready for installation and in addition to jacket insulation 32 and washer 21 with spring tongues in the capacitor cup 1 can be spent.

Nach Umbördelung Deckel und Becher ergibt sich dann eine feste und dichte Ausbildung des Kondensators wie in der 13 gezeigt.After the lid and cup have been flanged, the capacitor has a solid and tight design, as in FIG 13th shown.

Die 14 bis 17 zeigen verschiedene Ausbildungen von Anschlussterminals nebst Isolationsteil 23 jeweils unter Berücksichtigung der erforderlichen Trennungsabstände.the 14th until 17th show different designs of connection terminals together with insulation part 23 in each case taking into account the required separation distances.

Bei der Ausführungsform nach den 14 und 15 ist die Isolierung 23 zur Aufnahme der Terminals 9 kleinflächiger bezogen auf die Gesamtabmessungen des Deckels 11 realisiert. Im Mittelpunkt des Isolierteiles 23 befindet sich ein Zugang 40 mit Dichtniet zur Füllung des Kondensators mit einem Schutzgas, zum Beispiel Stickstoff. Dieser Zugang 40 kann mit einer Abdeckkappe 41 verschlossen werden.In the embodiment according to 14th and 15th is the isolation 23 to accommodate the terminals 9 smaller area based on the overall dimensions of the lid 11 realized. In the center of the insulating part 23 there is an entrance 40 with sealing rivet for filling the capacitor with a protective gas, e.g. nitrogen. This access 40 can with a cover cap 41 be locked.

Analog ist diesbezüglich ein Zugang 40 mit Kappe 41 bei einer großflächigen Ausführungsform des Isolierteiles nach den 16 und 17 ausgebildet.An access is analogous in this regard 40 with cap 41 in a large-area embodiment of the insulating part according to the 16 and 17th educated.

Bei der Ausbildung des Deckels mit Anschlussterminal 9 und Isolator 23 befindet sich der Zugang für eine Gasfüllung 40 außerhalb des vom Isolator 23 überdeckten oder überdeckbaren Bereiches.When designing the cover with a connection terminal 9 and isolator 23 there is access for a gas filling 40 outside of the isolator 23 covered or coverable area.

Alles in Allem gelingt es mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Becherkondensators eine Vielzahl von niederinduktiven Anschlussmöglichkeiten auf engstem Bauraum zu schaffen, wobei für eine toleranzausgleichende Positionierung der Wicklungen bzw. Wicklungspaketes im Kondensatorbecher gesorgt ist. Die Bodenisolierung mit Federzungen sorgt hier nicht nur für die entsprechende Positionierung des Wickelpaketes im Becher, sondern dient auch der notwendigen elektrischen Isolierung zum Becher, insbesondere zum metallischen Becherboden.All in all, the design of the can capacitor according to the invention succeeds in creating a large number of low-inductance connection options in the smallest of spaces, with a tolerance-compensating positioning of the windings or winding packets in the capacitor can. The base insulation with spring tongues not only ensures the appropriate positioning of the winding package in the cup, but also provides the necessary electrical insulation to the cup, in particular to the metal cup base.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017119209 A1 [0002]DE 102017119209 A1 [0002]
  • DE 102005018339 A1 [0014]DE 102005018339 A1 [0014]
  • DE 102008062656 A1 [0016]DE 102008062656 A1 [0016]
  • DE 102015215729 A1 [0017]DE 102015215729 A1 [0017]

Claims (13)

Elektrischer Kondensator mit einem, insbesondere zylindrischen, Kondensatorbecher, bestehend aus einem Bechermantel (1) sowie einem Becherboden (2), mindestens zwei im Kondensatorbecher gestapelt eingesetzten Kondensatorwickeln (7), einer Bodenisolierung (8), einer terminalseitigen Isolierkappe, einem mehrpoligen Anschlussterminal (9) sowie einem Deckel (11), welcher den Kondensatorbecher druckdicht verschließt, wobei die Kondensatorwickel (7) untereinander und auf dem Anschlussterminal (9) über Stromschienen oder Bandleiter niederinduktiv verschalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenisolierung (8) als Scheibe (21) mit einer Vielzahl sich vom Scheibenzentrum radial erstreckenden Federzungen (20) ausgebildet ist, wobei die Federzungen (20) in Richtung Kondensatorwickel eine überbogene konvexe Form zur toleranzausgleichenden Kondensatorwickelführung aufweisen.Electrical capacitor with a, in particular cylindrical, capacitor can, consisting of a can jacket (1) and a can base (2), at least two capacitor coils (7) stacked in the capacitor can, a base insulation (8), an insulating cap on the terminal side, a multi-pole connection terminal (9) ) as well as a cover (11) which closes the capacitor cup pressure-tight, the capacitor windings (7) being interconnected with each other and on the connection terminal (9) via busbars or strip conductors, characterized in that the bottom insulation (8) is a washer (21) is formed with a plurality of spring tongues (20) extending radially from the disk center, the spring tongues (20) having an overbend convex shape in the direction of the capacitor winding for tolerance-compensating condenser winding guidance. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen Bechermantel (1) und Becherboden (2) innenumfangsseitig und zum Becherinneren (3) gerichtet, eine Randverstärkung (4) ausgebildet ist, deren Oberseite eine Auflagefläche (5) bildet, um den übrigen Becherboden (2) mechanisch lastfrei zu halten, wobei die Randverstärkung (4) über ihren innenumfangsseitigen Verlauf Unterbrechungen, Kerben, Schlitze, Einschnitte oder Spalte (6) aufweist, welche in Richtung Becherboden (2) verlaufen, weiterhin die Bodenisolierung (8) auf der Auflagefläche (5) abgestützt ist, wobei die Unterbrechungen (6) einen Druckausgleich über das gesamte Volumen des Becherinneren gestatten und der Becherboden (2) bei ansteigendem Becherinnendruck einer Verformung unterliegt, welche von einer Sensorik erfassbar oder erkennbar ist.Electric capacitor after Claim 1 , characterized in that in the transition area between the cup shell (1) and the cup base (2) on the inner circumference and facing the cup interior (3), an edge reinforcement (4) is formed, the top of which forms a support surface (5) around the rest of the cup base (2) mechanically load-free, the edge reinforcement (4) having interruptions, notches, slots, incisions or gaps (6) over its inner circumferential course, which run in the direction of the cup base (2), furthermore the base insulation (8) on the support surface (5) is supported, the interruptions (6) allow pressure equalization over the entire volume of the inside of the cup and the cup base (2) is subject to a deformation when the pressure inside the cup increases, which can be detected or recognized by a sensor system. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungen (6) der Randverstärkung (4) innenumfangsseitig gleichmäßig verteilt verlaufen.Electric capacitor after Claim 2 , characterized in that the interruptions (6) of the edge reinforcement (4) run uniformly distributed on the inner circumference. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (5) im Wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet ist.Electric capacitor after Claim 2 or 3 , characterized in that the bearing surface (5) is designed essentially as a flat surface. Elektrischer Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenisolierung (8) an ihrer Unterseite eine umlaufende Fase aufweist.Electrical capacitor according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the bottom insulation (8) has a circumferential bevel on its underside. Elektrischer Kondensator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik als bezogen auf seinen Schaltzustand irreversibler Schalter ausgebildet ist, welcher mit der Bodenaußenseite des Becherbodens (2) in Wirkverbindung steht.Electrical capacitor according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the sensor system is designed as a switch which is irreversible in relation to its switching state and which is in operative connection with the bottom outside of the cup base (2). Elektrischer Kondensator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik als eine optische Abtastvorrichtung des Becherbodens (2) ausgebildet ist.Electrical capacitor according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the sensor system is designed as an optical scanning device for the cup base (2). Elektrischer Kondensator nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Becherboden (2) im druckfreien Zustand eine Innenwölbung besitzt und konkav verläuft, wobei mit Druckanstieg im Kondensatorbecher sich der Becherboden (2) in Richtung konvex im Sinne einer Außenwölbung verformt.Electrical capacitor according to one of the Claims 2 until 7th , characterized in that the cup base (2) has an inner curvature in the pressure-free state and is concave, with the cup base (2) deforming in the convex direction in the sense of an outer curvature as the pressure rises in the capacitor cup. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des Becherbodens (2) in Richtung konvex von einem Taster erfasst wird, wobei über den Taster eine Sicherheitsschaltung auslösbar ist.Electric capacitor after Claim 8 , characterized in that the deformation of the cup base (2) in the convex direction is detected by a button, wherein a safety circuit can be triggered via the button. Elektrischer Kondensator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (11) ein isolierter Einsatz (23) mit Durchführungen für die Anschlussterminals (9) ausgebildet ist, wobei die Deckelunterseite eine Isolierscheibe (24) aufnimmt und auf der Isolierscheibe (24) mit den Anschlussterminals (9) kontaktierte Schaltbänder (25) angeordnet sind und sich zwischen den Schaltbändern (25) isolierende Trennstege (26) befinden.Electrical capacitor according to one of the preceding claims, characterized in that an insulated insert (23) with bushings for the connection terminals (9) is formed in the cover (11), the underside of the cover receiving an insulating washer (24) and on the insulating washer (24) switching strips (25) which are in contact with the connection terminals (9) are arranged and insulating separating webs (26) are located between the switching strips (25). Elektrischer Kondensator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Schaltbänder (25) eine Abwinkelung aufweist, um einen deckelnahen Kondensatorwickel (7) zu kontaktieren.Electric capacitor after Claim 10 , characterized in that some of the switching strips (25) have an angle in order to contact a capacitor winding (7) close to the cover. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Schaltbänder (25) Lötflächen zum Anschluss von schaltbaren Verlängerungen (28) besitzen, wobei die schaltbaren Verlängerungen (28) isoliert im Raum zwischen der Becherinnenwandung und der Außenoberfläche des jeweiligen Kondensatorwickels (7) befindlich sind.Electric capacitor after Claim 10 or 11 , characterized in that some of the switching strips (25) have soldering surfaces for connecting switchable extensions (28), the switchable extensions (28) being isolated in the space between the inner wall of the cup and the outer surface of the respective capacitor winding (7). Elektrischer Kondensator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die terminalseitige Isolierkappe (29) einen oberen Kondensatorwickelabschnitt umgreift, wobei die Isolierkappe (29) einen Zentrierstift (30) aufnimmt oder besitzt, welcher in eine stirnseitige Öffnung (31) eines Kondensatorwickels (7) eingreift.Electrical capacitor according to one of the preceding claims, characterized in that the terminal-side insulating cap (29) encompasses an upper capacitor winding section, the insulating cap (29) receiving or having a centering pin (30) which is inserted into an opening (31) at the end of a capacitor winding (7 ) intervenes.
DE102020110554.1A 2020-02-26 2020-04-17 Electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can Pending DE102020110554A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020104963.3 2020-02-26
DE102020104963 2020-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020110554A1 true DE102020110554A1 (en) 2021-08-26

Family

ID=77176105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020110554.1A Pending DE102020110554A1 (en) 2020-02-26 2020-04-17 Electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020110554A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025098608A1 (en) * 2023-11-08 2025-05-15 Vishay Electronic Gmbh Capacitor with over pressures safety device comprising sensor and switching elements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018339A1 (en) 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag Arrangement with a capacitor module and method for its operation
DE102008062656A1 (en) 2008-12-04 2010-06-10 Stribel Production Gmbh Energy storage device
DE102015215729A1 (en) 2015-08-18 2017-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Capacitor with a protective device
DE102017119209A1 (en) 2017-07-19 2019-01-24 Electronicon Kondensatoren Gmbh Cover closure for winding capacitors that can be arranged in a cup

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018339A1 (en) 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag Arrangement with a capacitor module and method for its operation
DE102008062656A1 (en) 2008-12-04 2010-06-10 Stribel Production Gmbh Energy storage device
DE102015215729A1 (en) 2015-08-18 2017-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Capacitor with a protective device
DE102017119209A1 (en) 2017-07-19 2019-01-24 Electronicon Kondensatoren Gmbh Cover closure for winding capacitors that can be arranged in a cup

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025098608A1 (en) * 2023-11-08 2025-05-15 Vishay Electronic Gmbh Capacitor with over pressures safety device comprising sensor and switching elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006111118A1 (en) Power capacitor
EP3350851B1 (en) Battery module, method for the production thereof and battery
EP2243178A1 (en) Battery comprising a plurality of individual cells
DE102018117283B3 (en) Contact arrangement for front sides of capacitor windings
DE102007030653A1 (en) Snubber
DE102013102006A1 (en) Temperature-dependant switch has temperature-dependant switching device which performs electrical conductive connection between two outside intended contact surfaces to form opening in which covering film is arranged
DE112016003986T5 (en) ELECTRICITY STORAGE DEVICE
WO2015000672A2 (en) Electronically commuted motor
DE102020110554A1 (en) Electrical capacitor with an, in particular cylindrical, capacitor can
DE102013213848A1 (en) Cover for batteries
DE19524870C2 (en) Protection device for protection against overcharging and excessive charging currents when charging battery cells and battery cell with such a protection device
EP0180007B1 (en) Low-inductance electrical wound capacitor
DE102014017953A1 (en) fuel cell device
DE102017119209B4 (en) Lid closure for wound capacitors that can be arranged in a cup
DE10000604A1 (en) Ignition coil containing primary and secondary windings in resin-filled casing also includes embedded insulating partition on top of windings to reduce shrinkage and thermal stressing, preventing insulation breakdown
DE102019105452A1 (en) Cylindrical capacitor can and electrical capacitor with a cylindrical capacitor can
EP3432330B1 (en) Lid-closure for wound capacitors in a container
WO2014090547A1 (en) Electrical capacitor
DE102021005883A1 (en) Battery cell for an electrical energy store and battery cell stack
EP3433892B1 (en) Cell for electrical storage unit
EP3408857B1 (en) Low-inductance electric outer connection for coils of electric power capacitors arranged in a housing
DE102012214118A1 (en) Safety plug for securing battery e.g. lithium-ion-battery, of motor vehicle, has operating element arranged at base, and sealing membrane made from plastic or metal and arranged above opened area of plug in position of operating element
DE2402501B2 (en)
DE102005041604A1 (en) Device with at least one double-layer capacitor
EP0051715B1 (en) Protective device for high-voltage condenser bushings

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication