DE1263191B - Trockengleichrichter-Anordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES VMV^ PATENTAMT Int. Cl.:

HOIl

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21g-11/02

Nummer: 1263191

Aktenzeichen: S 81384 VIII c/21 g

Anmeldetag: 10. September 1962

Auslegetag: 14. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trockengleichrichter-Anordnung, bei der lochlose, rechteckige Gleichrichterplatten oder Stapel aus solchen Gleichrichterplatten mit Kontaktbauteilen und Druckfederkörpern in einem geschlossenen, von einem Blechmantel umhüllten Isolierstoffrahmen angeordnet sind. Gemäß der USA.-Patentschrift 1866 351 sind Trockengleichrichter-Anordnungen bekannt, bei denen ein aus Gleiehrichterplatten und Kontaktblechen im Wechsel geschichteter Stapel in eine mit entsprechenden Aussparungen versehene Grundplatte eingesteckt und an seinem Umfang von einem rohrförmigen, aus Kunststoff oder Metall bestehenden Hüllkörper umgeben ist. Für einen mechanisch festen Aufbau dieser Anordnung und zur elektrischen Isolierung ist der Zwischenraum zwischen Stapel und Hüllkörper mit einer aus Asbest und Pech bestehenden Isoliermasse ausgegossen. Dieser Aufbau schränkt die Ableitung der in den Gleichrichterplatten entstehenden Verlustleistungswärme wesentlich ein und läßt außerdem nicht erkennen, auf welche Weise ein gleichmäßiger Kontaktdruck zwischen den aufeinanderfolgenden Platten des Stapels erzielt ist.

Des weiteren sind aus der deutschen Auslegeschrift 1035 781 Trockengleichrichter-Anordnungen bekannt, bei denen in zwei in einem Isolierstoffkörper nebeneinander angeordneten Kammern je ein Gleichrichterplattenstapel untergebracht ist. Bei dieser Ausführungsform bereitet es gewisse Schwierigkeiten, die Stapel gegenseitig und auch mit äußeren Stromleitungsanschlüssen in gewünschter Weise zu kontaktieren. Außerdem erscheint die Ableitung der in den mittleren Platten jedes Stapels entstehenden Verlustleistungswärme nicht in gewünschter Weise gewährleistet.

Andere bekannte Trockengleichrichter-Anordnungen (deutsche Auslegeschrift 1063 714) weisen in je einem Ausschnitt eines plattenförmigen Isolierstoffrahmens einen senkrecht zur Rahmenebene angeordneten Gleichrichterplattenstapel auf. Dieser Aufbau ist von einem U-förmigen Blechteil auf allen Längsseiten umschlossen. Bei unterschiedlichen Gleichrichterschaltungen mit mehreren elektrischen Zweigen liefern diese Anordnungen jedoch keinen übersichtlichen Stapelaufbau. Bezüglich der Verlustleistungswärme in den mittleren Platten jedes Stapels bestehen die gleichen Einschränkungen wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung, und weiterhin erscheinen die für den Aufbau erforderlichen Bauteile teilweise sehr aufwendig.

Schließlich ist in der deutschen Auslegeschrift 1031426 ein Verfahren zur Herstellung einer Trok-Trockengleichrichter-Anordnung

Anmelder:

Semikron, Gesellschaft für Gleichrichterbau

und Elektronik m. b. H.,

8500 Nürnberg, Kapellenstr. 2-4

Als Erfinder benannt:

Arnim Schimmer, 8500 Nürnberg

kengleichrichtereinheit mit einem Stapel aus Gleichrichtertabletten und Anschlußteilen bekanntgeworden, bei welchem die als Anschlußfahne dienenden

so Abschnitte der Anschlußbauteile, in geeigneter Weise fest verbunden, eine Lehre zum Einfügen von Gleichrichtertabletten geben und bei dem die zusammengefügten und eine Gleichrichteranordnung bildenden Bauteile durch Tauchen oder Spritzen mit einer geeigneten Masse allseitig dicht umschlossen werden. Die Belastungsfähigkeit der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Trockengleichrichter-Anordnungen ist jedoch durch die Art der Umhüllung sehr beschränkt. Außerdem erscheint ein Aufbau einer Trockengleichrichtereinheit für höhere Betriebsspannungen durch Stapelung einer größeren Anzahl von Gleichrichtertabletten äußerst schwierig.

Die Trockengleichrichter-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung weist die den bekannten An-Ordnungen anhaftenden Nachteile nicht auf. Sie zeigt einen überraschend einfachen Aufbau zur Erzielung beliebiger Gleichrichterschaltungen unter Verwendung von besonders wirtschaftlichen Bauteilen und gewährleistet für alle Gleichrichterplatten eine gleichmäßig gute Ableitung der Verlustwärme.

Die Erfindung besteht darin, daß der Isolierstoffrahmen eine plattenförmige Ausbildung mit rechteckförmigem Ausschnitt aufweist, dessen Länge der Gesamtlänge des oder der Gleichrichterplattenstapel entspricht und in dem die Gleichrichterplattenstapel so eingefügt sind, daß über die einander gegenüberliegenden Kanten jeder Gleichrichterplatte eine gute Ableitung der Verlustleistungswärme an die metallische Ummantelung gegeben ist, daß der oder die Gleichrichterplattenstapel mit ihrer Achse parallel zu einer Seitenkante des Isolierstoffrahmens angeordnet und an jeder ihrer Stirnflächen gegenseitig und/oder

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zwischen den zugeordneten Innenflächen des Isolierstoffrahmens mittels Druckfederkörper gehaltert sind, daß der Isolierstoffrahmen an einander gegenüberliegenden Innenflächen senkrecht zur Rahmenebene verlaufende, nutenförmige Aussparungen zur Aufnähme von Kontaktblechen aufweist und daß bedarfsweise durch Anzahl und gegenseitigen Abstand der nutenförmigen Aussparungen 'die Unterteilung des oder der im Isolierstoffrahmen angeordneten Gleichrichterplattenstapel in elektrische Zweige einer gewünschten Gleichrichterschaltung vorgegeben ist.

An Hand der Darstellungen in den F i g. 1 bis 3 sind Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Trockengleichrichter-Anordnung aufgezeigt und erläutert.

In Fig. 1 stellen 1 und 2 Unter- und Oberteil eines rechteckigen Isolierstoffrahmens dar mit einer gesamten Dicke gleich der Höhe des Gleichrichterplattenstapels. Beide Teilet, 2 des Isolierstoffrahmens weisen gegenseitig übereinstimmend je einen rechteckigen Ausschnitt 4 auf, dessen Ausdehnungen der Breite der Gleichrichterplatten 3 und der Länge des oder der Gleichrichterplattenstapel entsprechen. Gegenüberliegende Flächen der Ausschnitte 4 sind in übereinstimmender Weise mit nutenförmigen Aussparungen 5 versehen, die zur Einfügung von Kontaktblechen 8 diesen angepaßt ausgebildet sind und deren Anzahl und gegenseitiger Abstand durch Anzahl und Anordnung der Kontaktbleche im Stapel der !gewünschten Gleichrichterschaltung bestimmt sind. In wenigstens einem Teil des Isolierstoffrahmens, bei ungleicher Dicke der beiden Teile 1, 2 vorzugsweise im dickeren Teil, sind auf der dem anderen Teil zugewandten Fläche durchgehende, jeweils die nutenförmigen Aussparungen einer Innenfläche des rechteckigen Ausschnitts 4 und die beiden Stirnflächen des Isolierstoffrahmens verbindende Längsschlitze 9 vorgesehen, die den Anschlußfahnen 7 der Kontaktbleche 8 angepaßt ausgebildet sind und in denen die Anschlußfahnen 7 gehaltert und nach außen geführt sind. An ihrer jeweils der Anschlußfahne gegenüberliegenden Kante weisen die Kontaktbleche eine Aussparung 10 auf, die beim Einsatz der Gleichrichteranordnung eine gegenüber weiteren Kontaktblechen mit anderem elektrischem Potential ausreichend isolierte Führung von Anschlußfahnen 7 ■an den Längsschlitzen 9 gewährleistet. Je nach Ausbildung der beiden Teile 1, 2 des Isolierstoffrahmens und dadurch bestimmter Anordnung der Längsschlitze 9 sind die Anschlußfahnen 7 symmetrisch oder unsymmetrisch zur entsprechenden Mittellinie der Kontaktbleche angeordnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei Stapel von Gleichrichterplatten 3 und drei Kontaktbleche 8 mit entsprechenden Anschlußfahnen 7 'aufgezeigt. Zwischen wenigstens einer Stirnfläche des Gleichrichterplattenstapels und dem daran anschließenden Kontaktblech ist eine Druckfeder 11 eingefügt. Zur elektrisch isolierten Anordnung des Gleichrichterplattenstapels gegenüber der metallischen Umhüllung ist an den beiden freien Längsseiten des Stapels je eine Isolierstoff-Folie 12 vorgesehen. Eine plane Metallplatte 13 und ein U-förmiges metallisches Bauteil 14 dienen zur Ummantelung der aus Gleichrichterplattenstapel und Isolierstoffrahmen bestehenden Anordnung. Der Isolierstoffrahmen 1, 2 weist an seinen Stirnflächen seitliche Ansätze 16 auf, und die Metallplatte 13 ist mit Ansätzen 17 an ihren Schmalseiten in entsprechender Weise angepaßt ausgebildet.

Die Länge der Isolierstoff-Folien 12 und des metallischen Bauteils 14, 15 entspricht dem lichten Abstand zwischen zwei an einer Längsseite des Isolierstoffrahmens gleichsinnig angeordneten Ansätzen 16, so daß bei ausgeführter Ummantelung die Schenkel 15 des U-förmigen Bauteils zwischen den Ansätzen 16, 17 einer Längsseite von Isolierstoffrahmen und Metallplatte 13 eingepaßt anliegen.

Weiterhin dient zur bedarfsweisen Kontaktierung von an den beiden Enden des Gleichrichterplattenstapels !befindlichen Kontaktblechen eine U-förmige metallische Kontaktbrücke 18, die mit ihren Schenkeln 19 jeweils an geeigneter Stelle zwischen Kontaktblech und angrenzender Gleichrichterplatte eingefügt ist. Zur elektrischen Isolierung dieser Kontaktbrücke 18 gegenüber dem Gleichrichterplattenstapel ist eine Isolierstoff-Folie 20 verwendet, deren Flächenausdehnung der Steginnenseite der U-förmigen Kontaktbrücke entspricht. Der Isolierstoffrahmen 1, 2, die Isolierstoff-Folien 12 und die metallischen Bauteile 13 sowie 14, 15 weisen an beiden Enden übereinanderliegende Bohrungen zur Befestigung der Trockengleichrichter-Anordnung auf. An Stelle 'dieser Bohrungen kann beispielsweise der Steg 14 des U-förmigen Bauteils 14, 15 an seinen Stirnseiten mit entsprechenden Ösen versehen sein.

Für den Zusammenbau der in F i g. 1 dargestellten Gleichrichteranordnung wird der Gleichrichterplattenstapel zusammen mit den Kontaktblechen 8 und den Druckfedern 11 in das Unterteil 1 des Isolierstoffrahmens eingefügt und das Oberteil 2 aufgesetzt. Sodann wird unter Zwischenlage der Isolierstoff-Folie 20, 'die Kontaktbrücke 18, 19 eingeschoben und unter Zwischenlage der Isolierstoff-Folien 12 die aus den Bauteilen 13 und 14, 15 bestehende metallische Ummantelung angebracht.

An Stelle der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung, bei der an einer Stirnseite des Isolierstoffrahmens die Gleichspannungspole und an der anderen Seite die Wechselspannungspole austreten, kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, daß beispielsweise die Gleichspannungspole und die Wechselspannungspole jeweils über Kreuz liegen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Nach dem gleichen Prinzip kann auch eine nur aus zwei Stapeln bestehende Gleichrichteranordnung oder eine Gleichrichteranordming anderer Schaltung aufgebaut sein.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Trockengleichrichter-Anordnung, bei der lochlose, rechteckige Gleichrichterplatten oder Stapel aus solchen Gleichrichterplatten mit Kontaktbauteilen und Druckfederkörpern in einem geschlossenen, von einem Blechmantel umhüllten Isolierstoffrahmen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffrahmen eine plattenförmige Ausbildung mit rechteckförmigem Ausschnitt aufweist, dessen Länge der Gesamtlänge des oder der Gleichrichterplattenstapel entspricht und in dem die Gleichrichterplattenstapel so eingefügt sind, daß über die einander gegenüberliegenden Kanten jeder Gleichrichterplatte eine gute Ableitung der Verlustleitungswärme an die metallische Ummantelung gegeben ist, daß der oder die Gleichrichter-

plattenstapel mit ihrer Achse parallel zu einer Seitenkante des Isolierstoffrahmens angeordnet und an jeder ihrer Stirnflächen gegenseitig und/ oder zwischen den zugeordneten Innenflächen des Isolierstoffrahmens mittels Druckfederkörper gehaltert sind, daß der Isolierstoffrahmen an einander gegenüberliegenden Innenflächen senkrecht zur Rahmenebene verlaufende, nutenförmige Aussparungen zur Aufnahme von Kontaktblechen aufweist und daß bedarfsweise durch Anzahl und gegenseitigen Abstand der nutenförmigen Aussparungen die Unterteilung des oder der im Isolierstoffrahmen angeordneten Gleichrichterplattenstapel in elektrische Zweige einer gewünschten Gleichrichterschaltung vorgegeben ist.

2. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbleche rechtwinklige Anschlußfahnen aufweisen und daß auf der oberen Fläche des Isolierstoffrahmens durchgehende, jeweils die nutenförmigen Aussparungen einer Innenfläche verbindende Längsschlitze vorgesehen sind, in denen die Anschlußfahnen gehaltert und nach außen geführt sind.

3. Trockengleichrichter-Anordnung nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff rahmen in seiner Dicke geteilt ist und daß mindestens ein Teil, bei ungleicher Unterteilung vorzugsweise der dickere Teil, an seiner dem anderen Teil zugewandten Fläche Längsschlitze zur Aufnahme von Anschlußfahnen aufweist.

4. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbleche jeweils an einer Randzone eine Anschlußfahne und an der der Anschlußfahne gegenüberliegenden Randzone eine in ihrer Ausdehnung der Anschlußfahne entsprechende Aussparung aufweist.

5. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktbrücke zwischen zwei längs des Gleichrichterplattenstapels zu verbindenden Bauteilen eine U-förniige metallische Kontaktbrücke vorgesehen ist, deren Steg unter Zwischenlage einer dünnen Isolierstoffplatte parallel zur Isolierstoffrahmenebene entlang dem Stapel verläuft.

6. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechummantelung in an sich bekannter Weise aus einem an den Stirnseiten offenen Hohlprofil mit Innenabmessungen entsprechend der Höhe <und Breite des Isolierstoffrahmens besteht.

7. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechummantelung in an sich bekannter Weise aus einem U-förmigen und aus einem als Deckplatte dienenden, in seiner Ausdehnung dem Isolierstoffrahmen angepaßten scheibenförmigen, planen Blechteil besteht.

8. Trockengleichrichter-Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffrahmen an den Stirnseiten mit seitlichen Ansätzen zur Fixierung der Blechummantelung versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1035 781, 1031426, 714;
USA.-Patentschrift Nr. 1866 351.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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