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Dokumentenidentifikation DE102005038409B4 22.01.2009
Titel Gehäuseteil für ein elektrisches Bauelement, Kondensator und Kondensatormodul
Anmelder EPCOS AG, 81669 München, DE
Erfinder Schwake, Andree, Dr., 89520 Heidenheim, DE;
Goesmann, Hubertus, 89564 Nattheim, DE;
Erhardt, Werner, 89177 Ballendorf, DE;
Nowak, Stefan, 73540 Heubach, DE
Vertreter Epping Hermann Fischer, Patentanwaltsgesellschaft mbH, 80339 München
DE-Anmeldedatum 12.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005038409
Offenlegungstag 01.03.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.01.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.01.2009
IPC-Hauptklasse H01G 2/10  (2006.01)  A,  F,  I,  20051017,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse H01G 4/38  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H01G 2/08  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H01G 9/08  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H01G 2/14  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H01L 23/04  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H01L 23/36  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Es wird ein Gehäuseteil für ein elektrisches Bauelement, ein Kondensator und ein Kondensatormodul angegeben.

Im Folgenden wird das Gehäuseteil auch als Gehäuse und der Aufnahmeraum des Gehäuses als Rohrraum bezeichnet.

Kondensatoren können mit teilweise erheblichen Montagematerial und Zeitaufwand zu einem sogenannten Kondensatormodul zusammengesetzt werden. Je nach Beanspruchungsart und späterem Einsatzfall der Module ist entsprechender Aufwand erforderlich, um die Kondensatoren vor mechanischen Schwingungen oder Stößen zu schützen, wie sie beispielsweise in einem Kraftfahrzeug auftreten können. Die Kondensatoren können dabei in einem Verguss, beispielsweise in einem Epoxydharz, eingebettet werden, um den Anforderungen zu genügen.

Es ist üblich, den Kondensator volumens- und gewichtsoptimiert auszulegen. Dabei ist ein becherförmiges Kondensatorgehäuse besonders geeignet, das durch Tiefziehen oder Fließpressen eines entsprechenden Materials hergestellt ist. Der Kondensator wird dabei nach Einbau des Kondensatorwickels durch Fertigungsverfahren wie Bördeln, Falzen oder Schweißen verschlossen.

Aus US 6,603,653 ist ein Kondensator mit einem becherförmigen Gehäuse bekannt. Aus den Druckschriften DE 195 77 78 U1, DE 203 11 068 U1, DE 102 22 471 A1, DE 196 04 218 A1, DE 72 38 703 U1, DE 80 11 718 U1, US 6 256 188 B1, DE 37 10 198 A1, US 2002/0 064 017 A1, DE 198 14 747 C2, DE 299 20 489 U1 und DE 101 52 342 A1 sind verschiedene Gehäusevarianten bekannt.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement anzugeben, das die Lebensdauer des aufgenommenen Bauelements verlängert.

Es wird ein rohrförmiges Gehäuse für ein elektrisches Bauelement angegeben, das ein durch ein Umformverfahren geformtes Profil aufweist. Das Profil ist dabei als Stangenprofil zu verstehen.

Mit dem Begriff „Umformverfahren" wird ein Verfahren verstanden, bei dem ein Bolzen oder eine Stange aus unter Druck verformbaren Material mittels eines Stempels durch eine Matrize gedrückt wird, welche ein Gegenprofil aufweist.

Es wird bevorzugt, dass das Gehäuse ein durch Strangpressen geformtes Profil aufweist.

Das Profil bildet vorzugsweise eine vergrößerte Oberfläche des Gehäuses, welche mit der Umgebung in Kontakt ist. Damit kann über das Gehäuse eine effektive Ableitung der vom elektrischen Bauelement erzeugten Wärme erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Profil Befestigungsmittel, welche ermöglichen, dass das Gehäuse einfach mit einem Gegenstück befestigt werden kann. Das Gegenstück kann beispielsweise eine Montageplatte, ein Einbauraum oder ein weiteres Gehäuse für ein elektrisches Bauelement sein.

Es wird bevorzugt, dass die Befestigungsmittel Nuten umfassen, in die ein Gegenstück zur Befestigung eingreifen kann. Es ist außerdem möglich, dass die Befestigungsmittel Bohrungen umfassen, welche im Gehäuse eingearbeitet sind. In die Bohrungen können zur Befestigung mit einem Gegenstück Schrauben oder Haken eingeführt werden. Auch können Rippen Teil der Befestigungsmittel bilden, welche zur Befestigung in ein Gegenstück eingreifen können. Als Befestigungsmittel sind ebenfalls Haken geeignet.

Es wird bevorzugt, dass die Befestigungsmittel entlang der Längsachse des Gehäuses verlaufen bzw. in diese Richtung langgestreckt sind.

Im Gehäuse sind nach einer Ausführungsform durch Umformen gebildete Kühlkanäle angeordnet, welche vorzugsweise entlang der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses verlaufen. Mittels solcher Kühlkanäle können im Gehäuse angeordnete elektrische Bauelemente gekühlt werden, wenn durch die Kühlkanäle ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel fließt.

Mittels des vielfältigen Profils des Gehäuses, beispielsweise mittels der Befestigungsmittel oder der Kühlkanäle, wird das Gehäuse schwingungsfest gestaltet. Die Schwingungsfestigkeit hat den Vorteil, dass vom Gehäuse umgebene elektrische Bauelemente vor mechanischen Belastungen wie zum Beispiel Schwingungen geschützt werden können. Eine solche Schwingungsfestigkeit ist bei einem rohrförmigen Gehäuse mit einer meist dünnen Wandstärke ohne Profil nicht gegeben. Es ist günstig, wenn das Gehäuse Aluminium enthält, da Aluminium vorteilhafterweise bei einem Umformverfahren gut verformbar und zudem auch wärmeleitend ist. Die Wärme eines im Gehäuse aufgenommenen elektrischen Bauelements kann daher gut nach außen abgeleitet werden.

Es wird bevorzugt, dass das Gehäuse einen polygonalen Außenumriss aufweist. Insbesondere ist es günstig, wenn das Gehäuse nicht kreisförmig ist. Der Außenumriss kann eine gerade Fläche aufweisen, welche sich zum Auflegen des Gehäuses auf eine Auflagefläche eignet.

Gemäß einer Ausführungsform des Gehäuses weist es einen rechteckigen oder sechseckigen Außenumriss auf. Diese Form ist günstig, weil mehrere Gehäuse in einem Modul platzsparend zusammengebaut und nebeneinander gelegt werden können.

Es wird bevorzugt, dass das Gehäuse nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist. Vorsprünge, welche in den Rohrraum des Gehäuses ragen, haben den Vorteil, dass ein elektrisches Bauelement, welches kleiner ist, als der bereits zur Verfügung stehende Rohrraum, dennoch mechanisch fest im Gehäuse verankert sein kann.

Es ist günstig, wenn der Rohrraum des Gehäuses mittels eines Puffervolumens erweitert ist. Das Puffervolumen kann durch eine von der gleichmäßigen Form der Rohrraumwandung abweichende Einbuchtung realisiert sein.

Das Gehäuse umhüllt vorzugsweise einen Kondensatorwickel. Damit wird ein Kondensator angeboten, welcher mittels eines Profil aufweisenden Gehäuses einfach mit einem Gegenstück befestigt werden kann. Es wird bevorzugt, dass das Profil des Gehäuses durch ein Umformverfahren gebildet ist.

Es können jedoch andere elektrische Bauelemente in einem der angegebenen Gehäuse angeordnet sein, insbesondere solche, welche Wärme abgeben oder die vor äußeren Einflüssen geschützt, mit einem Gegenstück befestigt oder mehrfach miteinander verbunden werden müssen.

Es ist günstig, wenn mehrere Gehäuse der genannten Art miteinander mechanisch verbunden sind, sodass mehrere elektrische Bauelemente von Profil aufweisenden Gehäusen umhüllt sind.

Alternativ kann ein profilaufweisendes Gehäuse mehrere Rohrräume für jeweils ein elektrisches Bauelement aufweisen. Dabei kann das Gehäuse einstückig durch ein Umformverfahren gebildet sein.

Durch ein Gehäuse mit mehreren Rohrräumen, ob einstückig oder zusammengesetzt aus mehreren einzelnen Gehäusen, wird ein Modul für die elektrischen Bauelemente geschaffen. Dabei wird bevorzugt, dass es sich um ein Kondensatormodul handelt, bei dem in jedem Rohrraum mindestens ein Kondensatorwickel angeordnet ist.

Die beschriebenen Gegenstände werden anhand der folgenden Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Dabei zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines mit einem Profil versehenen Kondensatorgehäuses,

2 eine Querschnittsansicht eines mit Längsbohrungen und Kühlkanälen ausgebildeten Kondensatorgehäuses,

3 eine Querschnittsansicht eines mit Befestigungsnuten versehenen Kondensatorgehäuses,

4 eine Querschnittsansicht eines Gehäuses mit Anschlussbolzen,

5 ein rohrförmiges Kondensatorgehäuse mit Ecken bildenden Vorsprüngen,

6 ein Gehäuse mit Innenrippen,

7a und 7b jeweils ein Kondensatorgehäuse mit Puffervolumen sowie ein Gehäusedeckel,

8 ein aus zwei Gehäusen zusammengesetztes Modulgehäuse mit zwei Rohrräumen,

9 ein alternatives Modulgehäuse,

10 eine Reihenschaltung von Kondensatoreinzelzellen mit Kondensatortwinzellen,

11 eine Reihenschaltung mehrerer Kondensatortwinzellen,

12 ein Schnittanschicht eines Kondensators mit einem profilaufweisenden Gehäuse.

Beispielsweise wird das Gehäuse eines elektrischen Bauelements, insbesondere eines Kondensators, aus einem umgeformten, rohrförmigen Stangenmaterial hergestellt.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kondensators 1, dessen rohrförmiges Gehäuse 2 mittels Strang- oder Fließpressen mit einem Profil 3 ausgebildet ist. Das Profil 3 verläuft vorzugsweise in Längsrichtung des Gehäuses 2 und umfasst ebenfalls vorzugsweise langgestreckte Längskanäle oder Längsbohrungen 4, Kühlkanäle 5, Längsrippen 6, Längsnuten 7, Längshaken 8 sowie Auflageplattformen 9. Das Kondensatorgehäuse samt Profil ist durch Strangpressen mit einer Matrize und einem Gegenprofil einstückig ausgebildet. Der Außenumriss des Gehäuses 2 ist unterbrochen rechteckig. Das Gehäuse 2 umfasst einen Rohrraum 10, in dem ein Kondensatorwickel 11, vorzugsweise ein Doppelschichtkondensatorwickel, aufgenommen ist.

Die Längsbohrungen bzw. Längskanäle 4, Längsrippen 6, Längsnuten 7 sowie Längshaken 8 sind alles Formen von Befestigungsmitteln. In die Längsbohrungen können Schrauben eingeführt werden. Um die Längsrippen 6 und Längshaken 8 kann eine Klammer einhaken und in die Längsnuten 7 kann eine entsprechend geformte Klammer einhaken. Die Längshaken 8 sind hier als Erweiterungen der Längsrippen ausgebildet, können jedoch auch separat geformt sein.

Die Rippen 6 an der Ecke des Gehäuses sind vorzugsweise keilförmig ausgebildet und enthalten die zur Fixierung geeigneten Längskanäle oder Längsbohrungen 4.

Die Auflageplattform 9 ist eine ebene Fläche einer Seite des Gehäuses und bietet eine Fläche zur Montage eines weiteren Kondensators oder elektrischen Bauelements an.

Da elektrische Bauelemente, wie beispielsweise Doppelschichtkondensatoren, bei bestimmungsgemäßem Einsatz Wärme (Verlustleistung) erzeugen, sollte diese möglichst effizient abgeleitet werden. Das mittels Strangpressen aus einem Rohmaterial bzw. Rohstange oder Bolzen hergestellte, profilaufweisende Gehäuse 2 ist aber mit einer vergrößerten Fläche gekennzeichnet, die die vom Kondensatorwickel 11 abgegebene Wärme in erhöhtem Maße abstrahlen kann. Die wärmeabstrahlende Fläche kann mittels des Profils im Vergleich zu einem rein zylinderförmigen, glatten Gehäuse um 30 bis 50% erhöht werden. Die Lebensdauer des Kondensators kann somit erheblich erhöht werden. Die optimierte Wärmeableitung geschieht dabei sogar ohne Beeinträchtigung der Packungsdichte mehrerer Kondensatoren in einem Modul, da keine wesentliche Durchmesservergrößerung des Gehäuses nötig ist.

Es ist möglich, die Erwärmung eines Kondensators bzw. oder eines Kondensatormodul durch zusätzlich angebrachte Kühlrippen oder Kühlplatten abzuführen. Verbessert kann die Kühlwirkung jedoch dadurch, dass Kühlkanäle 5 zur Aufnahme und zur Leitung von Kühlmitteln in der Form von kühlendem Gas oder Flüssigkeit in das Gehäuse eingearbeitet werden. Dabei wird bevorzugt, dass die Kühlkanale 5 platzsparend in den Ecken 12 des Gehäuses angeordnet sind. Das Kühlmittel kann, beispielsweise anhand einer Pumpe, durch die Kühlkanäle forciert werden um eine kontinuierliche Kühlung zu erreichen.

Durch eine Profilbauweise wird das Gehäuse gegenüber einer reinen, dünnwandigen Rohrform mechanisch stabiler und damit auch unempfindlicher gegenüber Beschädigungen, wodurch beispielsweise ein diesbezüglicher Ausschuss bei der Herstellung wesentlich verringert wird.

Beispielsweise kann es sein, dass ein rein rohrförmiges Gehäuse ohne Profil versehentlich eingedellt wird. Die Delle könnte dabei leicht den im Gehäuse befindlichen Kondensatorwickel 11 beschädigen. Bei einem Gehäuse mit einem Profil ist jedoch der Abstand der Außenoberfläche des Gehäuses bis zum Kondensatorwickel an mehreren Stellen größer, sodass ein Gegenstand schlecht zu einem Teil des Gehäuses gelangen kann, an der es eine Delle erzeugen kann. Außerdem ist es verhältnismäßig unkritisch, wenn ein Teil des profilaufweisenden Gehäuses abbricht, beispielsweise eine Rippe, da die strukturelle Integrität des Gehäuses dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Mittels der vielen Befestigungsmöglichkeiten an der Mantelfläche des Kondensatorgehäuses eröffnen sich für einen Kunden und für einen internen Modulbau viele Montagemöglichkeiten bei gleichzeitiger Verbesserung der zuvor beschriebenen mechanischen Stabilität. Somit muss der Kondensator zur mechanischen Fixierung in einem Einbauraum nicht unbedingt mit zusätzlichen Spannringen, Halterungen oder Laschen versehen werden. Wenn der Kondensator elektrisch kontaktiert wird, kann er beispielsweise durch Anschweißen von Kontaktbolzen, Annieten von Steckerfahnen oder Integrieren von Außen- oder Innengewinde erweitert werden. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn Anschlussmöglichkeiten, wie sie mit den Längsnuten oder mit den Bohrungen geboten werden, auch im Mantelbereich des Kondensators bzw. Kondensatorgehäuses vorhanden sind, da hiermit auch bei unterschiedlichsten Einbaulagen für verschiedene Anwendungen der Kondensator befestigt werden kann.

Es ist vorteilhaft, dass elektrische Anschlusselemente wie beispielsweise elektrische Leitungen, elektrische Bauelemente wie beispielsweise Widerstände, Verschraubungen in den Längsnuten oder in den Längsbohrungen platzsparend und nichtstörend untergebracht werden können.

2 ist eine Querschnittsansicht eines Kondensators, dessen Gehäuse 2 lediglich Ausformungen 3 mit Längskanälen, Längsbohrungen 4 und Kühlkanälen 5 aufweist. Dabei sind die Seitenflächen des rechteckigen Gehäuses nicht unterbrochen bzw. durchgehenden eben geformt, sodass einem weiteren Bauelement oder einem Befestigungsgegenstück eine günstige Auflageplattform geboten wird. Der Kondensator kann mittels in die Längskanäle oder Längsbohrungen 4 einführbarer Schrauben in einem Einbauraum oder auf eine Montageplatte montiert werden. Die Kühlkanäle tragen dabei ein forciert oder durch Konvektion in einem Kondensatormodul in Bewegung gesetztes Kühlmittel.

Wenn das Gehäuse 2 einen rechteckigen Umriss aufweist, ergibt sich der weitere Vorteil, dass mehrere Kondensatoren in einem Modul nebeneinander angeordnet werden können und gemeinsam eine obere Montagefläche für weitere Kondensatoren oder Bauelemente erzeugen, ohne dass eine meist bei runden Kondensatoren notwendige zusätzliche Montageplatte benötigt wird.

3 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Gehäuses 2, das mit Längsnuten 7 an der Außenseite des Gehäuses ausgebildet ist. Diese Nuten weisen am Rande Haken 8 auf, welche die Befestigung mit einem Gegenstück, beispielsweise mit einem aufgespreizten T-Stück eines weiteren Kondensators oder einer Montageplatte, begünstigen.

Es ist möglich, das Gehäuse aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kunststoff, herzustellen, damit die Haken mit komplementär geformten Gegenstücken einschnappen können. Dabei kann die Kontaktierung zum Kondensatorwickel mittels eines elektrisch leitenden Gehäusedeckels und/oder Gehäusebodens erreicht werden. Eine andere Kontaktierungsmöglichkeit besteht darin, elektrisch leitende Anschlussbolzen durch das Kunststoffgehäuse zum Kondensatorwickel durchzuführen.

4 zeigt eine Querschnittsansicht des mit der 2 vorgestellten Gehäuses, auf dessen Mantelfläche zusätzlich Anschlussbolzen 12 befestigt sind. Da das Gehäuse im wesentlichen rechteckig ist und ebene Seitenflächen aufweist, können die Anschlussbolzen leicht mit der Mantelfläche des Gehäuses verbunden werden, beispielsweise anhand von Schweißen oder Kleben.

5 zeigt ein rohrförmiges Kondensatorgehäuse 2, welches mit Vorsprüngen 6 ausgebildet ist, die die Ecken eines Rechtecks bilden. Die Vorsprünge sind vorzugsweise keilförmigen Längsrippen 6, die entlang der Längsachse des Gehäuses verlaufen und Längsbohrungen bzw. Längskanäle 4 beinhalten, die ebenfalls langgestreckt entlang der Längsachse des Gehäuses verlaufen. Somit besteht die Möglichkeit, die Längsrippen 6 mittels Schrauben, welche durch die Längsbohrungen geführt werden können oder anhand von Umklammern der Vorsprünge mit einem Gegenstück zu befestigen. Diese Ausführungsform ist vorteilhafterweise besonders materialsparend und von geringem Gewicht. Außerdem wird allein mittels der keilförmigen Rippen dem Gehäuse ein rechteckiger, mechanisch wirksamer Außenumriss gegeben. Damit ist es möglich, weitere Kondensatoren auf das hier gezeigte Kondensatorgehäuse zu legen. Insbesondere ist es sogar möglich, zylinderförmige Gehäuse und die profilaufweisenden Gehäuse gemäß der hier vorgestellten Ausführungsform schichtweise übereinander zu stapeln, da die Mantelflächen der zylinderförmigen Gehäuse zwischen den keilförmigen Rippen der profilaufweisenden Gehäusen eingepasst werden können.

6 zeigt ein Kondensatorgehäuse gemäß der 2 und 4, das mit zusätzlichen, in den Rohrraum 10 weisenden Vorsprüngen 13 zur Fixierung von Kondensatorwickeln mit kleineren Durchmessern ausgebildet ist. Es wird bevorzugt, dass die Vorsprünge als langgestreckte Innenrippen 13 entlang der Rohrraumwandung realisiert sind. Die Herstellung solcher Rippen kann in einfachster Weise mit einer geeigneten Matrize beim Strangpressen erfolgen.

Im Verlauf deren Lebensdauer entwickeln Kondensatoren Gas, welches entweder definiert abgeleitet werden kann, oder zunächst in einem Tot- oder Puffervolumen des Kondensators aufgefangen werden kann. Ein Tot- oder Puffervolumen wird durch ein Raum, der zwischen dem Kondensatorwickel und dem Kondensatorgehäuse vorhanden ist, geschaffen. Mit dieser Ausführungsform wird mittels des Abstands, der sich zwischen dem Kondensatorwickel und der Rohrraumwandung durch die Innenrippen 13 ergibt, vorteilhafterweise ein solches Puffervolumen geschaffen.

Durch die Profilbauweise besteht auch die Möglichkeit, durch Kanäle zwischen dem Innenraum und Kammern in den Ecken, die dann stirnseitig geschlossen werden, oder durch Abweichung von der runden Innenform, siehe 7, ein vergrößertes Totvolumen der Zelle zu erhalten. Das Rastermaß gestapelter oder verbundener Zellen bleibt dabei erhalten. Das Tot- oder Puffervolumen verlängert die Lebensdauer des Kondensators.

Bei Kondensatoren, deren Wickel flächig mit der Rohrraumwandung verbunden sind und welche vollständig mit einem Elektrolyt gefüllt sind, ergibt sich dagegen kein Puffervolumen. Ein im genannten Raum vorhandenes Gas oder die im genannten Raum vorhandene Luft ist jedoch komprimierbar, sodass eine Erwärmung des Kondensatorwickels nicht gleich zum Aufplatzen des Kondensatorgehäuses führt. Allerdings wirkt die Bereitstellung eines Tot- oder Puffervolumens für den Kondensator lebensverlängernd, da Druck im Kondensator und damit auch Wärme nur langsam aufgebaut wird.

In 7 wird links gemäß 7a gezeigt, wie durch die Profilbauweise des Gehäuses, beispielsweise durch eine Abweichung von der bisher vorgestellten runden Form der Rohrraumwandung, ein vergrößertes Puffervolumen im Kondensator geschaffen werden kann, ohne dabei das Rastermaß gestapelter oder nebeneinandergelegter Kondensatoren in einem Modul zu überschreiten. Dabei kann die Rohrraumwandung eine polygonale, zumindest aber eine von der Umrissform des Kondensatorwickels abweichende Form aufweisen.

Die rechte 7b zeigt einen tiefgezogenen Kondensatordeckel 14 mit einer achteckigen Form, welcher passend zur Form der Rohrraumwandung des Kondensatorgehäuses gemäß 7a gestaltet und mit gerundeten Ecken versehen ist.

8 zeigt zwei profilaufweisende, rechteckige Gehäuse 2, deren jeweils eine flächige Seite mit der gleichen Seite des jeweils anderen Gehäuses flächig verbunden ist. Ein Übereinanderstapeln oder ein kompaktes Nebeneinanderanordnen wird somit trotz der profilgekennzeichneten Außenkontur ermöglicht. Die Ecken der Gehäuse sind mit keil- bzw. T-förmigen Längsrippen 6 und Längsnuten 7 ausgebildet, die sich an der Kontaktebene zwischen den Gehäusen berühren können. Mittels Einsatzpassungen in zugeordneten Längsnuten können die Gehäuse fest verbunden werden. Es wird eine symmetrische Anordnung von Gehäusen bevorzugt, bei der die Kontaktebene zwischen den Gehäusen eine Spiegelebene ist.

9 zeigt ein Gehäuse 16 für mehrere Kondensatoren, welches mehrere Rohrräume 10 aufweist, in die jeweils mindestens ein Kondensator angeordnet werden kann. In diesem Falle ist ein Gehäuse gezeigt, das einstückig aus einer stranggepressten Stange oder einem Bolzen aus geeignetem Material gefertigt wurde, wobei sich 2 nebeneinander angeordnete Rohrräume ergeben. Hierzu kann eine Matrize verwendet werden, welche zwei nebeneinander angeordnete Dornen umfasst, die die Rohrräume in die Stange einarbeiten bzw. die Stange doppelt aushöhlen. Hiermit wird in einfachster Weise eine sogenannte „Twinzelle" geschaffen, bei der es nicht nötig ist, zwei Gehäuse gemäß der vorhergehenden Ausführungsform zu kombinieren.

10 zeigt eine Anordnung von in Reihe miteinander verschalteten Kondensatoren 1, welche mit rechteckigen Gehäusen 2, 16 mit Außenprofil (der Einfachheit halber nicht gezeigt) ausgestattet sind. Auf die Seitenflächen der Gehäuse können Kontaktbolzen 12 angeschweißt werden. Die Kondensatoren sind untereinander mittels elektrisch leitenden Kondensatorverbinder 17 in der Form von schmalen Platten oder Blechen verbunden. Es werden Twinzellen und einzelne Kondensatoren (Einzelzellen) miteinander verschaltet. Die untere Abbildung ist ein Schaltdiagram der Anordnung und zeigt einen positiven sowie einen negativen elektrischen Anschluss der Anordnung.

11 zeigt eine Reihenschaltung von Twinzellen, welche entsprechende Gehäuse 16 mit jeweils zwei Rohrräumen 10 aufweisen.

12 ist eine Schnittansicht eines Kondensators mit einem profilaufweisenden Gehäuse 2, einem Gehäusedeckel 14 und einem Gehäuseboden 15. Der Gehäusedeckel und der Gehäuseboden werden vorzugsweise mit dem rohrförmigen, profilaufweisenden Gehäuse 2 dicht verschweißt und beide können Aluminium enthalten. Der Gehäuseboden 15 wird vorzugsweise mit dem Kondensatorwickel 11 verschweißt und legt ein erstes Potential fest. Wenn der Gehäuseboden 15 mit dem rohrförmigen Gehäuse 2 verschweißt ist, trägt das rohrförmige Gehäuse das gleiche Potential. Der Kondensatorwickel kann jedoch mittels einer Isolierung gegenüber dem Gehäuse, dem Gehäusedeckel und dem Gehäuseboden elektrisch entkoppelt sein. In diesem Falle kann der Gehäusedeckel 14 oder der Gehäuseboden 15 mit einem zusätzlichen Anschlussbolzen mit Durchführung versehen werden, um eine elektrische Anbindung nach außen zu verschaffen. Der Gehäusedeckel 14 ist mit einer isolierten, elektrischen Durchführung 14a für ein Anschlusselement 12 oder Anschlussbolzen ausgebildet, wobei das Anschlusselement mit dem Kondensatorwickel 11 vorzugsweise verschweißt wird. Zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäusedeckel 14 ist vorzugsweise eine Isolierung, insbesondere ein Isolierring 14b vorhanden. Das Anschlusselement 12 trägt dann das zweite Potential.

Jeder Kondensator kann mit einem Filter oder einem Ventil ausgestattet werden, welche beide bei einem Überdruck im Kondensatorinnenraum das Gas kontrolliert entweichen lässt. Das Ventil oder der Filter kann im Gehäusedeckel 14 oder in der elektrischen Durchführung des Gehäusedeckels integriert oder zwischen Gehäusedeckel 14 und rohrförmiges Gehäuse 2 angeordnet sein. Im Falle der Verwendung eines Filters ist eine Porosität oder eine Permeabilität des Filters zu wählen, welche für den Druckabbau gasdurchlässig ist, jedoch gegenüber Schadstoffen, wie zum Beispiel Elektrolyten, undurchlässig ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann jeder Kondensator mit einer Sollbruchstelle ausgestattet sein, die reißt, wenn Druck über ein bestimmtes Niveau im Kondensator entsteht. Die Sollbruchstelle kann als verschweißte Kontaktierung oder als Drahtkontaktierung zwischen Kondensatorwickel 11 auf der einen Seite und Gehäuseboden 15 oder Anschlusselement 12 auf der anderen Seite ausgeführt sein, welche reißt, wenn der Abstand zwischen dem Kondensatorwickel und dem Anschlusselement aufgrund des Überdrucks zunimmt. Es ist auch möglich, das Kondensatorgehäuse mit einem Sprungboden 15 auszustatten. Der Sprungboden ist in einem unbelasteten Zustand nach innen gewölbt, d. h., die Wölbung ist in den Innenraum des Kondensators gerichtet. Bei einer Druckbelastung, insbesondere bei einem Überdruck, springt der Sprungboden 15 schlagartig nach außen weg bzw. wölbt sich nach außen aus, sodass der Kontakt zum Kondensatorwickel unterbrochen wird.

1
Kondensator
2
Gehäuseteil (Kondensatorgehäuse)
3
Profilausformung eines Kondensatorgehäuses
4
Längsbohrung bzw. Längskanal
5
Kühlkanal
6
Längsrippe
7
Längssnute
8
Haken einer Längsnute
9
hervorstehende Auflageplattform
10
Aufnahmeraum (Rohrraum)
11
Kondensatorwickel
12
Anschlussbolzen
13
Innenrippe
14
Kondensatordeckel
14a
elektrische Durchführung des Kondensatordeckels
14b
Isolierring
15
Kondensatorboden
16
Kondensatorgehäuse mit zwei Rohrräumen
17
Kondensatorverbinder


Anspruch[de]
Gehäuseteil für mindestens ein elektrisches Bauelement, wobei das Gehäuseteil (2) ein rohrförmiges Profil (3) mit polygonalem Außenumriss und wenigstens einen sich in Längsrichtung erstreckenden Aufnahmeraum (10) für das Bauelement umfasst, mit wenigstens einer im Gehäuseteil in Längsrichtung verlaufenden Kammer, die mittels wenigstens eines Verbindungskanals mit dem Aufnahmeraum (10) in Verbindung steht. Gehäuseteil nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine Kammer in einer Ecke des Gehäuseteils angeordnet ist. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profil (3) Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) umfasst. Gehäuseteil nach Anspruch 3, bei dem die Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) Nuten (7) umfassen. Gehäuseteil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem die Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) Bohrungen oder Kanäle (4) umfassen. Gehäuseteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) Rippen (6) umfassen. Gehäuseteil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem die Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) Haken (8) umfassen. Gehäuseteil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Befestigungsmittel (4, 6, 7, 8, 9) in Längsrichtung des Gehäuseteils verlaufen. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Kühlkanäle (5) aufweist. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Material Aluminium umfasst. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das durch Strangpressen hergestellt ist. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in den Aufnahmeraum (10) des Gehäuseteils gerichtete Vorsprünge (13) aufweist. Gehäuseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das mehrere Aufnahmeräume (10) aufweist, die jeweils zur Aufnahme eines elektrischen Bauelements (1) vorgesehen sind. Kondensator, der ein Gehäuseteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Kondensator nach Anspruch 14, bei dem die mindestens eine Kammer als Puffervolumen für den Aufnahmeraum (2) wirkt. Kondensatormodul, das mehrere Kondensatoren nach einem der Ansprüche 14 oder 15 aufweist, wobei die Kondensatoren untereinander mittels elektrisch leitender Kondensatorverbinder (17) verschaltet sind.






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