DE2252893A1

DE2252893A1 - Elektrolyt-kondensator

Info

Publication number: DE2252893A1
Application number: DE2252893A
Authority: DE
Inventors: John Bernard Greskamp
Original assignee: PR Mallory and Co Inc
Current assignee: Duracell Inc USA
Priority date: 1971-11-04
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1973-05-10
Also published as: AU4729172A; CA960322A; JPS4861956A; US3697824A; JPS5635019B2; BR7207681D0; GB1412262A

Description

Elektrolyt-Kondensator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyt-Kondensator mit einem mindestens eine Öffnung aufweisenden Behälter, in dem ein mindestens an einem seiner Enden eine Öffnung aufweisender Kondensatorkörper angeordnet ist, und welcher eine seine öffnung verschließende Dichtung aufweist, durch die mindestens eine Leitung oder ein Anschluß des Kondensatorkorpers sich hindurch erstreckt, mit denen der Kondensatorkörper elektrisch anschließbar ist.

Viele Elektrolyt-Kondensatoren sind in mehr oder weniger hohem Maße mechanischen Schwingungen ausgesetzt. Besonders

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hohe Schwingungen treten z.B. in Spritzlackieranlagen auf. Die Schwingungen sind oftmals drei- oder zehnmal größer als die bei Startschaltungen für Wechselspannungsmotoren. Bei Wechselspannungsmotoren wird gewöhnlich eine Beschädigung des Kondensators infolge von Schwingungen dadurch vermieden, daß Teer oder Asphalt in den Boden des Kondensatorkörpers eingebracht wird. Pur Anwendungen, die größeren Schwingungen ausgesetzt sind, wie z.B. bei Spritzlackieranlagen, sind jedoch zusätzliche schwingungsdämpfende Konstruktionen erforderlich.

Außerdem erfordern Elektrolyt-Kondensatoren Raum für eine Gasausdehnung, so daß der Kondensator allmählich Gas abgeben kann, das sich während seines Betriebs in ihm bildet, ohne daß es zu einer Explosion kommen kann.

Eine weitere wichtige Forderung ist die Wärmeleitfähigkeit. Beim Aufwärmen des Kondensators muß die Wärme nach außen durch den Kondensatorbehälter hi.· . airch abgegeben werden können. Obgleich !Teer nicht gerade das beste Material für die Wärmeleitfähigkeit ist, ist seine Wärmeleitfähigkeit jedoch noch sehr viel größer als die von Luft. Die Bodenstöpsel benutzenden Anordnungen, wie sie z.B. in den US-PS 2 856 670 und 2 758 259 beschrieben sind, sind im Hinblick auf ihre Wärmeleitfähigkeit nicht zufriedenstellend.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Elektrolyt-Kondensator der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch sehr starken Schwingungen zu widerstehen vermag, der eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit zur Ableitung der während seines Betriebs entstehenden Wärme aufweist und der außer-

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dem wahrend seines Betriebs die Ausdehnung bzw. ein Entweichen Ton Gas ermöglicht.

Bei einem Elektrolyt-Kondensator der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Kondensatorkörper und der Dichtung ein Antischwingungs-Element angeordnet ist, das einen Schaft aufweist, der sich mindestens teilweise innerhalb der Öffnung des Kondensatorkörpers "befindet, und daß das Antischwin-, gungs-Element mehrere Keulen aufweist, mit denen sich das Antischwingungs-Element an den Seitenwänden des Behälters abstützt und damit den Kondensatorkörper in Verbindung mit dem Boden des Behälters bringt und eine Relativbewegung zwischen beiden vermindert oder verhindert.

Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Antischwingungs-Elementes ist in einfacher und di,e sonstigen guten Wärmeleitungseigenschaften sowie die ein Entweichen von Gas ermöglichenden Konstruktionsmerkmale nicht beeinflussender Weise eine bisher nicht gekannte Schwingungsfestigkeit bei einem Elektrolyt-Kondensator zu erreichen.

Die Erfindung wird an Hand eines in der'Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen: ·

Pig. 1 eine Schnittdarstellurig durch den erfindungsgemäßen Elektrolyt-Kondensator,

Pig. 2 eine Ansicht eines als imtischwingungs-Eleinent benutzten Ausführungsbeispiels eines Verankerungs-

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stiftes, wie er "bei der vorliegenden Erfindung "benutzt wird, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung von oben längs der Linie III-III der Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, weist ein erfindungsgemäßer Elektrolyt-Kondensator 10 einen aus Metall, einer Metallegierung oder einem thermoplastischen Kunststoff hergestellten Behälter oder Topf 11 auf. Vorzugsweise wird er aus einem thermoplastischen Kunststoff wegen der Wirtschaftlichkeit und der leichten Herstellungsweise gefertigt. Soll dagegen der Behälter gleichzeitig als elektrischer Anschluß dienen, so wird selbstverständlich ein Metall oder eine Metallegierung mit einer ausreichenden elektrischen Leitfähigkeit für den Behälter 11 benutzt. Innerhalb des Behälters 11 ist ein Kondensatorkörper 12 angeordnet. Der Kondensatorkörper 12 weist vorzugsweise mehrere Metallelektroden 121 und 122 auf, die zwischen sich Abstandsstücke 123 einschließen. Diese Abstandsstücke sind vorzugsweise mit einem flüssigen Elektrolyten bekannter Zusammensetzung getränkt.

Am Bodenteil des Behälters ist vorzugsweise eine wärmeleitende und schwingangsdämpfende Masse 13 vorgesehen, um ein Schwingen des Kondensatorkörpers 12 gegenüber dem Behälter 11 zu vermindern oder verhindern. Außerdem kann die in dem Kondensatorkorper entwickelte Wärme durch dieses Material und durch den Behälter 11 an die Umgebung abgegeben werden. Beispiele geeigneter Materialien sind Tonerdezusammencetzungen, Teer und Asphalt. Es können aber

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auch -wärmeleitende polymerische Materialien benutzt werden, solange diese wirtschaftlich herstellbar sind.

Der obere Teil des Behälters, ist für die Anordnung einer Dichtung 20 in diesem ausgebildet. Der Behälter kann eine Schulter 111 oder eine Einquetschung bzw. Kröpfung aufweisen. Die Dichtung 20 weist einen relativ starren oberen Teil 21*, z.B. aus Metall oder einem thermoplastischem Kunststoff, wie z.B. Phenolharz, auf. Wenn gewünscht, können ein oder mehrere Lüftungsbohrungen 22 in diesem oberen Teil vorgesehen werden. Die Dichtung weist außerdem einen unteren Teil '23 aus einem elastischen Material, wie zum Beispiel natürlichem oder synthetischem Gummi, auf. Falls gewünscht kann dieser untere Teil in der Nachbarschaft der Lüftungsbohrungen 22 teilweise oder vollständig durchlöchert werden. Für viele Anwendungen ist ein solches Durchlöchern jedoch nicht erforderlich, da bei Erreichen eines ausreichend großen Druckes innerhalb des Behälters das elastische Material ohnehin durchlöchert wird, um damit den gewünschten Gasablaß an die Umgebung ohne die Gefahr einer Explosion zu bewirken.

Zwischen dem Kondensatorkörper 12 und der Dichtung 20 ist ein besonderes Antischwingungs-Element oder Stift JO angeordnet. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist das Antischwingungs-Element 30 eine Stange oder einen Schaft 31 auf, der einen sich verjüngenden Teil 32 hat, der vorzugsweise einen kleineren Durchmesser oder Querschnitt. aufweist, um die Einführung des Antischwingungs-Elementes in die öffnung 124 des Kondensatorkörpers 12 zu erleichtern.

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Der Schaft weist außerdem einen oberen Teil 33 auf, der dazu dient, einen zusätzlichen Lüftungsabstand zu schaffen, wenn sich dieser, wie in Fig. 1 gezeigt ist, an der Dichtung 20 abstützt. Das Antischwingungs-Element weist außerdem mehrere Keulen 3^ und 35 auf, die eine gleiche oder unterschiedliche Form aufweisen können, wobei letzteres in der Zeichnung dargestellt ist.

Das Antischwingungs-Element ist aus einem elastischen Kunststoffmaterial gefertigt. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, stützen sich die Keulen yv und 35 an den Wandteilen des Behälters 11 ab und sind nach oben konkav gebogen, da sie einen etwas größeren Durchmesser als der des Behälters 11 aufweisen. Selbstverständlich wird die Form der Keulen für nichtzylindrische Behälter in geeigneter Weise abgeändert, wobei jedoch eine Dirnen~ΐon immer etwas größer sein muß, um ein festes Abstiri.r,-,n zu beiwirken. Die Keulen und die Verlängerung 33 halten den Kondensatorkörper 12 in fester Verbindung mit dem Boden des Behälters und vermeid eine Bewegung in Längsrichtung. Vorzugsweise hat der Behexter eine Rippe 112, die mit den Keulen zusammenwirkt,,um eine feste Verankerung sicherzustellen.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, können zwei oder mehr Anschlüsse und/oder elektrische Leitungen zwischen den Keulen 3^ und 35 hindurch und nach oben an die Dichtung 20 geführt werden, wie es zum Stand der Technik gehört. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist ein solcher Anschluß 125 mit einer Anschlußniete 127 verbunden.

Während zwei solcher Anschlüsse in Fig. 3 gezeigt sind,

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können selbstverständlich mindestens zwei zusätzliche Anschlüsse hei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung "benutzt werden. Außerdem kann die Anzahl der Keulen in gewünschter Weise verändert werden und eine ausreichende Anzahl von Anschlüssen kann für jede beliebige Anzahl von gewünschten Verbindungen vorgesehen werden. Außerdem können Bohrungen in den Keulen vorgesehen werden und durch diese die Anschlüsse hindurchgeführt werden. Es kann aber •auch ein Metallbehälter benutzt werden und ein Anschluß vom Unterteil des Behälters gebildet werden, wie es ebenfalls bereits zum Stand der Technik gehört.-

Bei der Montage des erfindungsgemäßen Elektrolyt-Kondensators werden die Anschlüsse zuerst mit einer Niete oder einem anderen Verbindungselement 126 zusammengeschweißt oder auf andere "Weise verbunden, wonach das schwingungsdämmende und wärmeleitende Material 13 in den Behälter in fließfähigem Zustand eingeführt wird. Dann wird das Antischwingungs-Element 30 in die Öffnung 124 des Kondensatorkörpers 12 eingeführt und die gesamte Anordnung in den Behälter eingesetzt. Das Material 13 verfestigt und/oder härtet sich längs der Seiten des Kondensatorkörpers und des Behälters aus, wie dieses gezeigt ist. Geeignete Abmessungen setzen automatisch die Keulen 34 und/oder 35 in der geeigneten Stellung unterhalb der Dichtung 20 fest.

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Claims

DIPL-ING. A. GRÜNECKER

DR-ING. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. «cauf.inst oftechnj

PATENTANWÄLTE O

PH 5375 - 3M/We

8000 MÖNCHEN 27 Maximilianilrofi« 43 Telefon 297100 / 27£744 / 22It 71 Telegramme Monapal München Telex 05-28380

2 7. Okt. 1972

Patentansprüche

'Y1.^Elektrolytkondensator mit einem mindestens eine öffnung aufweisenden Behälter, in dem ein mindestens an einem seiner Enden eine öffnung auf v/eisender Kondensatorkörper angeordnet ist, und welcher eine seine öffnung verschliessende Dichtung aufweist, durch die mindestens eine Leitung oder ein Anschluß des Kondensatorkörpers sich hindurcherstreckt, m.ii; denen der Kondensatorkörper elektrisch anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensatorkörper (12) und der Dichtung (20) ein Antischwingungs-Element (30) angeordnet ist, das einen Schaft (31) aufweist, der sich mindestens teilweise innerhalb der öffnung (124) des Kondensatorkörpers befindet, und daß das Antischwingungs-Element mehrere Keulen (34-, 35) aufweist,mit denen sich das Antischwingungs-Element an den Seitenwänden des Behälters (11) abstützt und damit den Kondensatorkörper in Verbindung mit dem Boden des Behälters bringt und eine Relativbewegung zwischen beiden vermindert oder verhindert.
2. Elektrolyt-Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Kondensatorkörper (12) und dem Behälter (11) in dessen unterem Teil

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ζ -

ein wärmeleitendes und schwingungsdämpfendes Material
(13) angeordnet ist.
3. Elektrolyt-Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Antischwingungs-Element (30) einen oberen Schaftteil (33) aufweist, der sich am Boden (23) der Dichtung (20) abstützt.
4. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet , daß die elektrischen Anschlüsse (125) für den Kondensatorkörper (12)
sich zumindest teilweise durch oder zwischen den Keulen

35) hindurcherstrecken.
5. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß. das Antischwingungs-Element (30) aus Kunststoff hergestellt ist.
6. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (11) in seinem oberen Teil eine Schulter (111) zur Aufnahme der Dichtung (20) hat.
7. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (11) aus einem Metall, einer Metallegierung oder einem Kunststoff hergestellt ist.
8. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, j dadurch gekennzeichnet , daß der Schaft

(31) ein Einführungsteil (32) mit verjüngtem Querschnitt hat.

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9. Elektrolyt-Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der verjüngte Querschnitt kreisförmig ist.
10. Elektrolyt-Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Keulen (34* 35) innerhalb des Behälters (11) nach oben konkav gebogen sind.
11. Elektrolyt-Kondensator nach Anspruch 7» dadurch g e kennz ei chne t , daß der Behälter (11) aas Metall hergestellt ist und als elektrischer Anschluß wirkt.
12. Elektrolyt-Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Keulen (34-, 35) sich an der Schulter (111) innerhalb des Behälters (11) abstützen.

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