DE1190576B - Elektrischer Wickelkondensator aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband - Google Patents

Elektrischer Wickelkondensator aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband

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Publication number
DE1190576B
DE1190576B DES71077A DES0071077A DE1190576B DE 1190576 B DE1190576 B DE 1190576B DE S71077 A DES71077 A DE S71077A DE S0071077 A DES0071077 A DE S0071077A DE 1190576 B DE1190576 B DE 1190576B
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DE
Germany
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metal
metallized
layers
capacitor
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Application number
DES71077A
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English (en)
Inventor
Leonard Adelson
Walter C Lamphier
Ernest B Rondeau
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.)
Sprague Electric Co
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Sprague Electric Co
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Publication date
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    • 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

Landscapes

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

Description

  • Elektrischer Wickelkondensator aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wickelkondensator, der aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband aufgebaut ist, das aus einer einseitig lackierten Folie aus einem porösen Isolierstoff besteht.
  • Es ist bereits ein elektrischer Kondensator bekannt, der durch das Zusammenwickeln von zwei dielektrischen Streifen gebildet wird, von denen jeder auf einer Seite eine Lackschicht und auf der anderen Seite eine aufgedampfte Metallschicht aufweist.
  • Ferner ist es bekannt, zwecks Herstellung eines elektrischen Kondensators auf die beiden Seiten eines bandförmigen Dielektrikums Metallbeläge in Form eines in einem Lösungsmittel mit Lackanteil suspendierten, vorzugsweise schuppen- oder plättchenförmigen Metallpulvers z. B. durch Aufspritzen aufzutragen. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels wird der Lackanteil z. B. durch Wärmeeinwirkung gehärtet. Dadurch wird vermieden, daß die Metallpartikeln in Poren und Risse des dielektrischen Trägers eindringen. Verschiedene beidseitig metallisierte dielektrische Stoffe werden zu dem Kondensatorkörper vereinigt. Gegebenenfalls wird die dielektrische Zwischenlage vor der Metallisierung lackiert.
  • Schließlich ist ein elektrischer Kondensator bekannt, der aus einem auf einer Seite glatten Papier aufgebaut ist, dessen glatte Seite unmittelbar mit einem Metallbelag versehen ist und dessen andere Seite eine Lackschicht aufweist, auf die ein weiterer Metallbelag aufgetragen ist. Auf diese Weise kann auf keiner Seite des Papiers ein Eindringen des Metallbelags in Poren des Papiers stattfinden. Die glatte Papierseite hat keine Poren, und auf der unglatten Papierseite verhindert die Lackschicht ein solches Eindringen.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein auf beiden Seiten mit einer Metallschicht versehenes Dielektrikum für Wickelkondensatoren zu schaffen, dessen tasächlich wirksame dielektrische Schichtstärke wesentlich geringer ist als eine materielle Stärke, während es seine uneingeschränkten Festigkeitseigenschaften zufolge seiner physikalischen Stärke beibehält. Mit anderen Worten, es soll zwischen zwei Belagschichten eine wirksame dielektrische Schicht geschaffen werden, die eine wesentlich geringere Stärke besitzt als das tatsächlich zwischen den beiden Belagschichten vorhandene Material. Dadurch soll die Volumenkapazität des Wickelkondensators erhöht werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem elektrischen Wickelkondensator, der aus einer einseitig lackierten, porösen Isolierstoffolie aufgebaut ist, deren beide Seiten mit einem Metallbelag versehen sind, nach der Erfindung die Isolierstoffolie auf ihrer nicht lackierten Seite in ihrem ursprünglichen porösen Zustand belassen und so metallisiert, daß die Metallschicht in die Poren der Isolierstoffolie eingedrungen ist.
  • Bei dem Wickelkondensator nach der Erfindung besitzt das Dielektrikum annähernd die Dicke der Lackschicht auf der porösen Abstandsschicht, und gleichzeitig bleiben die Festigkeit und die gute Verarbeitungsfähigkeit der porösen Abstandsschicht als Träger für die Metallschichten erhalten. Zu den weiteren Vorteilen des erfindungsgemäßen Wickelkondensators rechnet die Herabsetzung der Abmessungen im Vergleich zu den erzielten Isolationseigenschaften. Diese Konstruktion liefert ein sehr dünnes aktives Dielektrikum und ermöglicht gleichzeitig eine gute Abstützung des isolierenden Materials für das aktive Dielektrikum und die Metallschichten. Die auf diese Weise auf einem porösen Träger angeordnete Lackschicht bildet eine glatte Unterlage für die sie bedeckende Metallschicht, was zur Verbesserung der Selbstheileigenschaften des fertigen Kondensators beiträgt. Die guten Selbstheileigenschafen gewährleisten, daß der fertige Kondensator eine brauchbare Kapazität und einen guten Isolationswiderstand aufweist.
  • Zum Aufbau von Kondensatoren nach der Erfindung wird Kraftpapier bevorzugt als poröses Abstandsmaterial verwendet. Jedoch kann man auch zahlreiche andere poröse, isolierende Abstandsmaterialien verwenden, z. B. Leinenpapier, Glasfasern, die in Form eines Stoffs oder einer Matte gewebt bzw. verarbeitet sind, vernetztes Nylon in gewebtem oder ungewebtem Zustand sowie andere poröse, isolierende Abstandsmaterialien und Kombinationen der angegebenen Materialien. Die Metallschichten können aus einem beliebigen geeigneten Metall, vorzugsweise Zink oder Aluminium, aufgebracht werden, und zwar im Wege des Spritzens, Aufdampfens, Versprühens und auf andere bekannte Weise. Es ist zweckmäßig, dasjenige Metallisierungsverfahren anzuwenden, von dem bekannt ist, daß es bei der Lackschicht anwendbar ist.
  • Die Abstandsschicht aus porösem Kraftpapier wird auf einer Seite mit einer Lackschicht überzogen und auf ihrer Rückseite durch Metallisieren mit einer Metallschicht versehen, und außerdem wird sie in geeigneter Weise imprägniert, um die verbleibenden Hohlräume in dem porösen Gefüge auszufüllen. Auf diese Weise läßt sich die vorteilhaftest mögliche Konstruktion erzielen. Diese Konstruktion liefert ein dünnes Dielektrikum auf einem flexiblen kräftigen Träger und ist außerdem infolge des Imprägnierens mit einem flüssigen Dielektrikum frei von Hohlräumen. Die glatte Oberfläche der Lackschicht liefert eine ideale Unterlage für eine Metallschicht. Die auf diese Lackschicht aufgebrachte Metallschicht erweist sich ihrerseits in dem gewickelten Kondensator wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften als vorteilhaft.
  • Ein weiterer Vorschlag der Erfindung sieht eine zusätzliche leitende Schicht vor, die mit der auf der Lackschicht befindlichen Metallschicht in elektrisch leitender Berührung steht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Wickelkondensators nach der Erfindung sind zwei beidseitig metallisierte Dielektrikumsbänder so zusammengewickelt, daß die auf die Lackschichten der beiden porösen Isolierstoffbänder aufgebrachten Metallschichten aufeinanderliegen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.
  • F i g.1 ist eine perspektivische Darstellung eines teilweise abgewickelten Wickelkondensators und läßt die imprägnierte Tragschicht erkennen, auf die gemäß der Erfindung Metallschichten durch einen Metallisierungsvorgang aufgebracht sind; F i g. 2 ist ein in einem erheblich größeren Maß-stab gezeichneter schematischer Schnitt durch die gemäß F i g. 1 aufeinanderliegenden Schichten und zeigt die Zusammensetzung der Schichten bei dem erfindungsgemäßen Kondensator.
  • In F i g. 1 ist ein Kondensatorteil 10 teilweise abgewickelt dargestellt, um die aufeinanderliegenden Windungen der isolierenden und porösen Abstandsschichten 11 und 12 erkennen zu lassen, aus denen sich der eigentliche Kondensator 10 zusammensetzt. Gemäß F i g. 2 sind zwei solche Abstandsschichten 11 und 12 vorgesehen, von denen jede auf einer Seite mit einer Lackschicht 13 bzw. 14 versehen ist. Die frei liegende Fläche jeder Lackschicht 13 und 14 ist im Wege des Metallisierens mit einer Metallschicht 15 bzw. 16 versehen. Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, weisen die Lackschichten 13 und 14 auf der rechten Seite Randstreifen auf, die nicht metallisiert sind. Diese nicht metallisierten Randstreifen 17 und 18 werden dadurch erzeugt, daß die betreffenden Flächen der Lackschichten während des Metallisierens abgedeckt werden, um das Aufbringen von Metall auf diese Randstreifen zu verhindern. Man kann die geschichteten Materialien in der bei 10 angedeuteten Weise aufwickeln, um die Metallschichten 15 und 16 in Berührung miteinander zu bringen, so daß sie einen gemeinsamen Belag bilden.
  • Die Lackschicht ist nur auf die eine Seite jeder Abstandsschicht aufgebracht. Ferner ist jede Abstandsschicht 11 und 12 auf ihrer Rückseite mit einer weiteren, durch Metallisieren erzeugten Metallschicht 19 bzw. 20 versehen. Gemäß F i g. 2 umfaßt die Konstruktion somit acht Schichten. Hierbei wird die oberste Schicht durch die Metallschicht 19 gebildet, die sich beim Metallisieren an der Abstandsschicht 11 verankert.
  • Die Abstandsschicht 11 ist mit einer Lackschicht 13 überzogen, und die Metallschicht 15 erstreckt sich über die Oberfläche der Lackschicht 13, so daß sie in Berührung mit der Metallschicht 16 kommt. Die Metallschicht 16 ist ihrerseits auf einer Lackschicht 14 angeordnet, die die eine Seite der Abstandsschicht 12 überzieht, auf deren Unterseite wiederum eine Metallschicht 20 angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß die aus F i g. 2 ersichtlichen Abmessungen nur der Veranschaulichung dienen und nicht maßstäblich sind.
  • Die Metallschichten 15 und 16 sind glatt, da sie auf den glatten Lackschichten 13 und 14 erzeugt werden. Die Glätte der genannten Flächen trägt zur Selbstheilungswirkung des fertigen Kondensators bei, denn das Metall kann von jeder Kurzschlußstelle aus verdampfen. Somit ergibt die Ausbildungsform nach der Erfindung nicht nur kleine Abmessungen, sondern auch einen hervorragenden Isolationswiderstand, da eine vollständige Selbstheilung gewährleistet ist. Es sei bemerkt, daß in Anwendungsfällen, bei denen der Isolationswiderstand nur von sekundärer Bedeutung ist, sich die erfindungsgemäßen Vorteile der kleinen Abmessungen auf Kosten eines geringeren Ausmaßes der Selbstheilungswirkung erzielen lassen, indem man eine glatte Metallschicht (15 oder 16) in Berührung mit einer rauhen Metallschicht (19 oder 20) aufwickelt.
  • Die Metallschichten 19 und 20 sind in die zugehörigen porösen Abstandsschichten 11 und 12 eingedrungen, so daß sie sich den betreffenden Lackschichten 13 bzw. 14 nähern, wobei nur sehr dünne aktive Schichten des durch die Abstandsschichten gebildeten Dielektrikums verbleiben; beispielsweise trennt die Abstandsschicht 11 mit der Lackschicht 13 die Metallschicht 19 von der Metallschicht 15 um eine erheblich kleinere Strecke, als es der Dicke der Abstandsschicht 11, entsprechen würde. Das aktive Dielektrikum zwischen den Belägen 15 und 19 wird dadurch im wesentlichen nur durch die Lackschicht 13 gebildet. Die Abstandsschicht 11 dient jedoch als Unterstützung für die Lackschicht 13 und die Metallschichten 15 und 19. Die Abstandsschicht 11 ist außerdem absorptionsfähig für das Imprägnierungsmittel, das nach dem Aufwickeln der Schichten in den Kondensator 10 eingeführt wird.
  • Im folgenden werden nähere Angaben über eine Ausbildungsform der Erfindung gemacht, die jedoch nur zur Veranschaulichung dienen und nicht als Einschränkung der Erfindung zu betrachen sind.
  • Aus doppelt metallisierten Bahnen wurde ein Wickelkondensator nach der Erfindung hergestellt und geprüft. Jede zusammengesetzte Bahn bestand aus nicht kalandriertem Kraftpapier als poröse Abstandsschicht, das auf einer Seite lackiert und sowohl auf der Lackschicht als auch auf .der Rückseite metallisiert war. Ein Kraftpapierstreifen mit einer Breite von etwa 45 mm und einer Dicke von etwa 0,005 mm wurde auf einer Seite mit einer Lackschicht aus Celluloseacetatsorbat lackiert; zu diesem Zweck wurde ein Gemisch aus Celluloseacetatsorbat und N,N'-Methylbisacrylamid aufgebracht, und das damit überzogene Papier wurde über Nacht erhitzt, um eine Lackschicht entstehen zu lassen. Danach wurde Zink in einer Vakuummetallisierungseinrichtung auf das mit dem Überzug versehene Papier aufgedampft. Um die erwähnten Randstreifen von der Metallschicht frei zu halten, wurden diese Streifen während des Metallisierens abgedeckt. Die Dickenabmessung der Metallschicht läßt sich nicht zum Zwecke der Überwachung der Herstellung messen. Das fertige zusammengesetzte Kondensatorband besaß eine Dicke von etwas weniger als 0,0065 mm.
  • Zwei derartige Kondensatorbänder mit einer Breite von etwa 45 mm wurden in 300 Windungen mit 297 kapazitiv wirksamen Windungen auf einen Dorn mit einem Durchmesser von etwa 3,2 mm aufgewickelt. Die aufgewickelten Kondensatorbänder wurden in geeigneter Weise mit einem mit Azobenzol stabilisierten natürlichen Mineralwachs imprägniert. Die Klemmenzuführungen wurden mit den betreffenden schichtförmigen Belägen mit Hilfe von aufgespritztem Lot verbunden, das auf die betreffenden metallisierten Ränder der Metallschichten an beiden Enden des Kondensators aufgebracht wurde.
  • Der fertige Kondensator wurde nach dem Imprägnieren bei einer Spannung von 150 V über einen Widerstand ausgebrannt. Der Kondensator besaß einen Isolationswiderstand von 4500 Megohm und eine Kapazität von 4,05 Mikrofarad bei einem Verlustfaktor von 7-10-3.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Elektrischer Wickelkondensator, der aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband aufgebaut ist, das aus einer einseitig lackierten Folie aus einem porösen Isolierstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffolie auf ihrer nicht lackierten Seite in ihrem ursprünglichen porösen Zustand belassen und so metallisiert ist, daß die Metallschicht in die Poren eingedrungen ist.
  2. 2. Kondensator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche leitende Schicht, die mit der auf der Lackschicht befindlichen Metallschicht in elektrisch leitender Berührung steht.
  3. 3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beidseitig metallisierte Dielektrikumbänder so zusammengewickelt sind, daß die auf die Lackschichten (13,14) der beiden porösen Isolierstoffbänder (11, 12) aufgebrachten Metallschichten (15, 16) aufeinanderliegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 811973, 878 412; schweizerische Patentschrift Nr. 226 563.
DES71077A 1959-11-03 1960-10-31 Elektrischer Wickelkondensator aus einem beidseitig metallisierten Dielektrikumband Pending DE1190576B (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH226563A (de) * 1941-04-28 1943-04-15 Fides Gmbh Verfahren zur Herstellung kapazitätskonstanter Kondensatoren.
DE811973C (de) * 1948-10-02 1951-08-27 Siemens & Halske A G Elektrische Einrichtung mit wenigstens auf einer Isolierstoffschicht aufgedampfter Metallschicht, z. B. elektrischer Kondensator mit auf-gedampften Belegungen
DE878412C (de) * 1943-04-10 1953-06-01 Bosch Gmbh Robert Elektrischer Kondensator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH226563A (de) * 1941-04-28 1943-04-15 Fides Gmbh Verfahren zur Herstellung kapazitätskonstanter Kondensatoren.
DE878412C (de) * 1943-04-10 1953-06-01 Bosch Gmbh Robert Elektrischer Kondensator
DE811973C (de) * 1948-10-02 1951-08-27 Siemens & Halske A G Elektrische Einrichtung mit wenigstens auf einer Isolierstoffschicht aufgedampfter Metallschicht, z. B. elektrischer Kondensator mit auf-gedampften Belegungen

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