DE869663C - Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, mit einem Dielektrikum ausKunststoff-Folie und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, mit einem Dielektrikum aus Kunststoff-Folie und Verfahren zu seiner Herstellung Als Dielektrikum für Kondensatoren verwendet man vielfach Kunststoff-Folien. So werden z. B. bei bekannten Kunststoffkondensatoren als Dielektrikum gereckte, insbesondere zweiseitig gereckte Polystyrol-Folien verwendet. Diese Kondensatoren haben bekanntlich gute mechanische und elektrische Eigenschaften. Ein Nachteil dieser Kondensatoren ist jedoch, daß sie nur bis zu Temperaturen von ungefähr 6o° verwendet werden können. Überschreitet man diese Temperatur, so verschlechtern sich die elektrischen und mechanischen Eigenschaften ganz erheblich. So verändert sich z. B. der Kapazitätswert, und die Spannungsfestigkeit nimmt ab. Dagegen haben Kondensatoren mit einem Dielektrikum aus urigereckter oder einseitig gereckter Kunststoff-Folie, z. B. die bekannten Kondensatoren mit einem Dielektrikum aus Triacetat-Folie, eine höhere Temperaturbeständigkeit, aber eine ungenügende mechanische Festigkeit und eine ungenügende Konstanz der Kapazität, was auch durch eine Temperaturbehandlung nicht oder nicht ausreichend verbessert werden kann.
• Beide Kondensatorentypen weisen also Nachteile auf, die ihre Verwendung wesentlich einschränken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kondensator mit Kunststoffdielektrikuni @zu -schaffen, der- die: guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften der obigen Kondensatorentypen unterweitgehenderAusschaltung ihrer die Verwendung beschränkenden-- Eigenschaften in sich vereinigt.
• Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Dielektrikum eines solchen Kondensators aus sich abwechselnden Lagen üngereckter oder nur einseitig gereckter und zweiseitig gereckter Kunststoff-Folien aufzubauen und diese Folien durch eine Wärmebehandlung miteinander zu verbinden, z. B. zu verschweißen, zu verkleben oder zu verbacken.
• Den Aufbau eines solchen Kondensators- zeigt z. B. die Figur im Schnitt. Auf einen geeigneten Wickelkörper i sind abwechselnd -das aus der ungereckten oder einseitig gereckten Folie 2 und der zweiseitig gereckten Folie 3 bestehende Dielektrikum und die Belegungen q. aufgewickelt.
• Wird ein solcher Kondensatorwickel erhitzt, so ' entreckt sich die zweiseitig gereckte Folie. Dabei ist diese bestrebt, sich zusammenzuziehen. Durch dieses Zusammenziehen preßt sie den Kondensatorwickel zusammen, so daß eine feste Kondensatoreinheit entsteht. Durch das Zusammenziehen. der Folie werden die zwischen Folie und Belegungen evtlnoch vorhandenen Zwischenräume mit Folienmaterial ausgefüllt. Ferner werden die ungereckte und die gereckte Folie durch die Wärmebehandlung fest miteinander verbacken oder verschweißt. Die Temperatur dieser Wärmebehandlung liegt zweckmäßig oberhalb der Betriebstemperatur des Kon-`dengätörs.----- _ .
• Ein solcher Kondensator weist wesentliche Vorteile auf, besitzt-alsö hohe Spannungsfestigkeit, gute mechanische Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und gute Kapazitätskonstanz auch bei hohen Temperaturen. Die ungereckte Folie dient bei ihm als Stützfolie für die zweiseitig gereckte Folie, so daß die letztere bei Betriebstemperaturen, die über der für diese Folie zulässigen Temperatur liegen, sich nicht weiter entrecken kann. Durch das vorhergegangene Entrecken und das damit verbundene Zusammenziehen der Folie ist außerdem dem Kondensator eine ausreichende Festigkeit verliehen.
• Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von ungereckter oder einseitig gereckter Triacetat-Folie bzw. Cellulose-Acetobutyrat-Folie und von zweiseitig gereckter Polystyrol-Folie erwiesen. Erfindungsgemäße Kondensatoren aus solchen Folien zeigen noch bei.ioo° gute mechanische Eigenschaffen sowie die geforderte Kapazitätskonstanz, Spannungsfestigkeit und Temperaturbeständigkeit.
• Der Aufbau des Kondensators kann in der für Kunststbffkondensatoren bekannten Art erfolgen. Man kann z..B. beide. Kunststoff-Folien und die Belegungen in gleicher Breite ausführen. Vorteilhafter ist es jedoch, die zweiseitig gereckte Kunststoff-Folie, wie z: B. in der Figur gezeigt, breiter als die Belegungen und als die ungereckte oder einseitig gereckte Folie zu machen; durch die Wärmebehandlung des Kondensators schnürt sich nämlich diese Folie a:m Rand soweit ein und backt so fest zusammen, däß ein dichter stirnseitiger Wickelverschluß erzielt wird. Ein solcher Kondensator ist bei geeigneter Ausbildung luft- und feuchtigkeitsdicht, so daß sich ein Einbau in ein Gehäuse erübrigt. Die Kontaktierung erfolgt in der für Kunststoffkondensatoren bekannten Art, z. B, durch Einlegen von Kontaktfahnen od. dgl. Auch die stirnseitige Kontaktierung der erfindungsgemäßen Wickelkondensatoren ist möglich; wobei dann in an sich üblicher Weise auf jeder Stirnseite nur je eine Belegung der Stirnkontaktierung zugäugig ist. Hierzu werden die als Belegungen dienenden Metallfolien, z. B. in Richtung der Achse des Wickels, gegeneinander so versetzt aufgewickelt, daß. sie mit je einer Kante über die Dielektrikumfolien herausragen.
• Schließlich sei noch betont, daß die Erfindung nicht auf Kondensatoren mit Metallfolien als Belegungen beschränkt ist, sondern auch solche mit auf die Dielektrikumfolien z. B. aufgedampften Metallbelegungen betrifft.
• Die in der Figur gezeigte Ausführungsform stellt nur ein Beispiel dar. Es sind natürlich weitere Ausführungsformen möglich. So können z. B. beide Kunststoff-Folien beidseitig über die Belegungen überstehen, worauf der Wickel in der beschriebenen Weise verbacken wird usw. Die Erfindung ist ferner nicht nur auf Wickelkondensatoren beschränkt, sondern kann auch auf Stapelkondensatoren angewendet werden. Auch hierbei gelten die für Wickelkondensatoren beschriebenen Richtlinien.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, mit einem Dielektrikum aus Kunststoff-Folie, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum aus sich abwechselnden Lagen von ungereckter oder einseitig gereckter und zweiseitig gereckter Kunststoff-Folie besteht und daß die das Dielektrikum bildenden Kunststoff-Folien durch Wärmebehandlung miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt, verschweißt oder verbacken sind.
2. 2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als ungereckte oder nur einseitig gereckte Folie Triacetat-Folie oder Cellulose-Acetobutyrat-Folie verwendet ist.
3. 3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, däß, als zweiseitig gereckte Folie Polystyrol-Folie verwendet ist. q..
4. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die ungereckte oder einseitig-gereckte und die beidseitig gereckte Folie vor der Wärmebehandlung gleiche Breite haben. .
5. 5. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiseitig gereckte Folie breiter ist als die ungereckte oder einseitig gereckte Folie.
6. 6. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Folien beidseitig über die die Belegungen bildenden Metallfolien überstehen. j.
7. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i bis 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig gereckte Folie über die Metallfolien und über die ungereckte oder einseitig gereckte Folie, die gleich breit oder zweckmäßig etwas breiter ist als die Metallfolie, beidseitig übersteht. B.
8. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie oder beide Folien so weit überstehen und durch die Wärmebehandlung so verbacken sind, daß ein dichter Verschluß des Kondensators entsteht.
9. 9. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung erst nach Fertigstellung des Wickels erfolgt. io. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei Temperaturen erfolgt, die oberhalb der Betriebstemperatur des Kondensators liegen. ii. Elektrischer Kondensator nach einem der Ansprüche i bis 5 bzw. hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 9 oder io, insbesondere Wickelkondensator, dadurch gekennzeich= net, daß, auf je einer Stirnseite des Kondensatorkörpers nur je eine Belegung kontaktiert ist, indem z. B. die als Belegung dienenden Metallfolien die Dielektrikumfolien auf je einer Stirnseite überragen und ihre herausragenden Kanten mit je einer mindestens einen Teil der Stirnfläche bedeckenden Metallschicht, z. B. durch Metallbespritzung, versehen sind.