CAPACITOR ROLL ENCAPSULATED IN A HOUSING

Abstract: 1. Capacitor winding (3) of metallized plastic foils with metallic contact layers on its face sides, embedded in a potting compound (7) inside a housing (1) open at one end, characterized in that, perpendicularly in relation to the axis of the capacitor winding (3), the potting compound (7) is completely interrupted by a separating layer (11) and said separating layer (11) is arranged at a distance from a face side of the capacitor winding (3).

Description: In einem Gehäuse vergossener Kondensatorwickel Die Erfindung bezieht sich auf einen in einem einseitig verschlossenen Gehäuse vollständig in Vergussmasse eingebetteten Kondensatorwickel aus metallisierten Kunststoffolien mit stirnseitigen metallischen Kontaktschichten. Solche Kondensatoren werden vielfach als Motoranlass-Kondensatoren verwendet. Wie auch bei vielen anderen im Gehäuse eingebauten Kondensatoren wird auch hierbei gefordert, dass sich der Kondensatorwickel bei Oberlastung von selbst abschaltet, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass das Gehäuse durch den auftretenden Druck zersprengt wird. Es ist bekannt, dass Kondensatorwickel aus metallisierten Kunststoffolien bei Oberlastung einerseits dazu neigen, Gase abzugeben, andererseits sich der Wickel selbst verformt. Diese Veränderungen wurden bereits dazu verwendet, den Kondensatorwickel innerhalb des Gehäuses von seinen Zuleitungen zu trennen oder auch die Zuleitungen selbst zu unterbrechen. Diese Abtrennung des Kondensatorwickels von den äusseren Gehäuse anschlüssen geschieht z.B. in der Weise. dass sich die stirnseitig aufgespritzte Metallkonaktschicht vom Wickel selbst abhebt, so dass sie den Kontakt mit den Metallisierungen auf den Kunststoffolien verliert. Es kann aber auch Durch die bei übermäiger Erwärmung auftretende Verformung des Wickels oder seiner Umgebung der Kondensatorwickel in der Weise von den äusseren Gehäuseanschlüssen getrennt werden, dass die Anschlussdrähte zwischen Wickelstirnseite und Gehäuseanschluss an irgendeiner Stelle unterbrochen, z.B. zerrissen werden. Besondere-Schwierigkeiten treten jedoch auf, wenn die Forderung, dass sich der Kondensator bei Oberlastung selbst abschalten soll, an Kondensatoren gestellt wird, die vollständig in-einer Vergussmasse eingebettet sind. Das vollständige Eingiessen eines Kondensatorwickels in einem einseitig offenen Gehäuse hat den Vorteil einer sehr einfachen Herstellung und eines zuverlässigen Schutzes des Kondensator Wickels gegen die umgebende Atmosphäre. Beim Vergiessen des Kondensatorwickels im Gehäuse wird nicht nur der Wickel mit den daran befestigten Anschlussdrähten in die Vergussmasse eingebettet, sondern es ist auch ein zusätzlicher Verschluss des Kondensatorgehäuses überflüssig. Die. äusseren Anschlüsse des Kondensators sind hierbei meist auf einer einfachen Isolierstoffplatte befestigt, die mit in die Vergussmasse eingegossen wird. Es entfällt auf die Weise die Verwendung von mehr oder weniger komplizierten Gehäusedeckeln und deren Befestigung auf dem Gehäuse sowie deren Abdichtung gegenüber dem Gehäuse. Andererseits hat sich gezeigt, dass bei derart vergossenen KondensatorEwickeln die Abschaltsicherheit bei Oberlastung sehr zu wünschen übrig lässt. Dies beruht wohl nicht zuletzt darauf, dass der ganze Kondensatorwickel und die Zuleitungsdrähte fest von der Vergussmasse umschlossen sind, so dass Bewegungen des Wickels bzw. der Anschlussdrähte gegenüber der Vergussmasse nur sehr beschränkt möglich sind. Aus der DE-OS 2 336 727 ist ein solcher Kondensator bekannt, bei dem man versucht hat, durch Anordnung von Hohlräumen innerhalb der Vergussmasse die Abschaltsicherheit des Kondensators zu verbessern. Die Hohlräume werden nach der Vorver öffentlichung beispielsweise in der Weise erhalten, dass der Kondensatorwickel mit einer manschettenartig überstehenden Folie umwickelt wird, so dass beim Vergiessen des Wickels im Gehäuse ein Luftraum an einer oder beiden Wickelstirn- seiten bestehen bleibt. Dies macht nicht nur die Verwendung eines zusätzlichen Verfahrensschritts bei Herstellung des Wickels erforderlich, sondern es wird dadurch die Bauhöhe des Kondensatorwickels nicht unwesentlich vergrössert. Nach einem anderen Verfahren gemäss der genannten Vorver öffentlichung werden zur Bildung der Hohlräume Schaumstoffeinlagen in das Kondensatorgehäuse eingebracht, in die das Vergussmittel nicht eindringen kann, so dass ein nachgiebiger Raum innerhalb der Vergussmasse bestehen bleibt. Die beiden oben genannten Verfahren zur Herstellung von Hohlräumen innerhalb der Vergussmasse haben den zusätzlichen Nachteil, dass die so gebildeten Hohlräume Luft mit geringem Feuchtigkeitsgehalt enthalten können, die während des Betriebes des Kondensators in den Wickel hineinwandert und zur Verminderung der elektrischen Isolation und zur Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften beitragen kann. Ausserdem müssen die verwendeten Folien und Schaumstoffe vollkommen beständig gegenüber der verwendeten Vergussmasse sein, denn es dürfen sich während des Betriebes keine Bestandteile der Hohlraumwandung abscheiden, die dann sehr leicht in die voll kommen ungeschützte Wickelstirnseite angrenzend an den Hohlraum einwandern können und zur Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Kondensators beitragen können. Es wird daher in der genannten Veröffentlichung zusätzlich vorgeschlagen, die Stirnseiten des Wickels mit einer dünnen VerguBmasse- schicht zu überziehen. Hierdurch wird die angestrebte Verein fachung bei der Herstellung solcher Kondensatoren aber wieder zunichte gemacht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Abschaltsicherheit von Kondensatoren der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln wesentlich zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Massnahme gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann dem Unteranspruch entnommen werden. Die Erfindung geht von der Oberlegung aus, dass die Abschaltsicherheit der in Frage stehenden Kondensatoren dadurch wesentlich verbessert werden kann, dass die Vergussmasse in mindestens zwei voneinander getrennte Teile unterteilt wird. Dadurch entsteht eine gewisse Beweglichkeit der einzelnen Vergussmasseteile gegeneinander und damit auch eine Beweg lichkeit der in die jeweiligen Vergussmasseteile eingebetteten Teile des Kondensatorwickels bzw. der Anschlussdrähte. Gemäss der Erfindung wird die Vergussmasse durch eine senkrecht zur Wickelachse verlaufende Trennschicht volikommen durchtrennt. Dies kann in sehr einfacher Weise beim Vergiessen dadurch geschehen, dass zunächst nur ein Teil der Vergussmasse zwischen Gehäuse und Wickel eingebracht wird, dass dann das Material der Trennschicht aufgebracht wird und dass schliesslich der Rest der Vergussmasse eingegossen wird. Es ergibt sich also nur eine unwesentliche Unterbrechung des Vergiessvorganges. Wenn als Vergussmasse in bekannter Weise härtbare Kunstharze verwendet werden, so besteht die Trennschicht vorzugsweise aus einer Wachsschicht. Der Materialaufwand für die Trennschicht ist äusserst gering, da schon hauchdünne Schichten eine vollkommene Trennung der Vergussmasse bewirken. Eine wesentliche Beeinträchtigung der Dichtigkeit der Vergussmasse wird dadurch nicht hervorgerufen. Die Trennschicht kann so gelegt werden, dass sie entweder in der Höhe des Wickelmantels des Kondensatorwickels angeordnet ist oder oberhalb des Kondensatorwickels. In beiden Fällen ist die be sondersXegen Eindiffusion von Fremdstoffen empfindliche Stirnseitenschicht vollkommen in Vergussmasse eingebettet. Bei übermässiger Erwärmung des Kondensatorwickels durch Oberlastung werden durch den sich ausdehnenden Wickelkörper bzw. die dabei entstehenden Gase die so voneinander getrennten Teile der Vergussmasse etwas voneinander entfernt, so dass entweder die stirnseitige Kontaktschicht vom Wickel abgehoben wird oder mindestens einer der Anschlussdrähte zwischen Wickelstlrnseite und den äusseren Anschlüssen des Kondensators zertrennt wird. In der Figur ist im Schnitt ein Kondensator gemäss der Erfindung dargestellt. In das einseitig offene Kondensatorgehäuse 1, das beispielsweise einen angeformten Befestigungsbolzen 2 hat, ist der Kondensatorwickel 3 mittels der Vergussmasse 7 dicht eingebettet. Von den stirnseitigen Kontaktschichten des Wickels 3 führen die Anschlussdrähte 5 und 6 zu entsprechenden Anschlüssen 9 und 10, die aus der Vergussmasse 7 an der Stirnseite herausragen und auf einer Isolierstoffplatte 8 befestigt sind. Diese Isolierstoffplatte ist in die Vergussmasse 7 eingebettet. Beim Einbringen der Vergussmasse wird nun nicht die ganze Vergussmasse auf einmal in das Kondensatorgehäuse 1 eingegossen, sondern nur ein bestimmter Teil1 worauf in ganz dünner Schicht das Material der Trennschicht 11 auf die Oberfläche der Vergussmasse aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise so geschehen, dass eine hauchdünne Wachsschicht aufgesprüht wird. Dann wird der Rest der Vergussmasse eingegossen, so dass auch die Trägerplatte in die Vergussmasse eingebettet wird. Im Gegensatz zu den Hohlräumen gemäss DE-OS 2 336 727, die einerseits anschliessend an eine Stirnfläche des Kondensatorwickels angeordnet sind und sich andererseits nur auf einen Teil des Querschnitts des Kondensatorgehäuses erstrecken, ist die Trennschicht 11 gemäss der vorliegenden Erfindung entfernt von der Kondensatorstirnseite angeordnet und erstreckt sich andererseits über den ganzen Querschnitt der Yergussmasse 7, so dass nach dem Erstarren der Vergussmasse zwei voneinander durch die hauchdünne Schicht 11 getrennte Vergussmasseblöcke entstehen. Es hat sich gezeigt, dzss auf diese sehr einfache Weise die Abschaltsicherheit sn Kondensatoren der ge nannten Art erheblich verbessert wird.

Claims: Ansprüche 1. In einem einseitig geschlossenen Gehäuse vollständig in Vergussmasse eingebetteter Kondensatorwickel aus metallisierten Kunststoffolien mit stirnseitigen me tallischen Kontaktschichten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vergussmasse (7) senkrecht zur Achse des Kondensatorwickels (3) vollständig durch eine Trennschicht (11) unterbrochen ist. 2. In einem Gehäuse vergossener Kondensatorwickel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei härtbarem Kunstharz als Vergussmasse (7) die Trennschicht (11) aus einer Wachsschicht besteht.

Inventors: KNOLL, PETER
Applicants: DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH, ITT INDUSTRIES INC.
Application year: 1982
Main classification: H01G1
IPC codes: H01G4