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Aus metallisiertem Dielektrikum zusammengebauter Wickelkondensator.
Die Erfindung betrifft Kondensatoren mit metallisiertem Dielektrikum, bei dem als metallische Belegung keine selbständigen Metallfolien verwendet sind, sondern bei denen die Metallbelegung durch Aufspritzen, Aufstäuben, Einwalzen, Aufdampfen des Metalls, Kathodenzerstäubung od. dgl. unmittelbar auf dem Dielektrikum erzeugt wird. Bei derartigen Kondensatoren ergeben sich Schwierigkeiten bei der Herstellung des Stromanschlusses, insbesondere dann, wenn die Metallbelegung sehr dünn ist.
Kondensatoren mit sehr dünnen Metallbelegungen, deren Schichtdicke insbesondere dünner ist als 0'001 mm, z. B. 0'0001 mm, haben den Vorteil, dass bei einem Durchschlag der Metallbelag an der Durchschlagsstelle in einen Bereich verschwindet, das grösser ist als das bei dem Durchschlag erzeugte 13Ch im Dielektrikum. Der durch den Durchschlag entstandene Kurzschluss unterbricht sich infolgedessen von selbst. Diese Kondensatoren haben jedoch den unangenehmen Nachteil, dass Schwierigkeiten entstehen, wenn man in üblicher Weise für den Stromanschluss Metallblechstreifen einlegt, die unmittelbar mit den Belegungen in Berührung stehen.
Infolge der grossen Stromdichte an den Rändern der Metallstreifen entstehen leicht Übererwärmungen, so dass die Metallbelegung hier wegschmilzt und der betriebsmässige Stromübergang auf die Kondensatorbelegung unterbrochen wird.
Dieser Nachteil ist gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass auf dem Dielektrikum an der Stromanschlussstelle eine vor dem Zusammenbau des Kondensators aufgebrachte Übergangsschicht vorgesehen ist, die dicker ist als die als eigentliche Kondensatorbelegung wirkende Schicht der Metallisierung. Diese Übergangsschicht wird als Verstärkung der Metallisierung am Rande des Dielektrikums angebracht, so dass die Stromzuführung unmittelbar an der Stirnseite des Kondensators erfolgen kann. Die Dicke des verstärkten Randes soll mindestens das Eineinhalbfache der Dicke der Kondensatorbelegung betragen.
Die Verstärkung der Metallisierung am Rande des Dielektrikums wird vor dem Wickeln oder Legen des Kondensators vorgenommen. Nach dem Zusammenbau des Kondensators kann dann an den Stellen des verstärkten Randes eine metallische Stromanschlussfläche aufgebracht werden.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Kondensator der Erfindung, dessen metallisiertes Dielektrikum in einer Ebene bis zum Rande durchgeführt ist. Fig. 2 zeigt teilweise im Schnitt einen Wickelkondensator, dessen metallisiertes Dielektrikum am Rand umgeklappt ist.
Die Dickenabmessungen der einzelnen Schichten sind in beiden Abbildungen im Interesse einer deutlicheren Wiedergabe übertrieben gross dargestellt. Die Dielektrikumsschichten, die z. B. aus Papier bestehen können, sind in Fig. 1 mit a bezeichnet. Auf diesen Dielektrikumsschichten sind die metallischen Belegungen b in ganz dünner Stärke aufgebracht, beispielsweise durch Aufdampfen oder durch Kathodenzerstäubung. Auf den Rändern e sind die Metallbelegungen verstärkt, beispielsweise auf die zwei-bis dreifache Dicke d der übrigen als Kondensatorbelegung wirkenden Schicht b.
Die Verstärkung der Metallbelegung auf den Rändern e kann bei der Metallisierung des Dielektrikums durch Verwendung von entsprechend der Verstärkung erweiterter Düsen oder durch Verwendung von Zusatzdüsen sofort bei der Herstellung der übrigen Metallschicht b mit dem gleichen Metallisierungsverfahren vorgenommen werden.
Die in dieser Weise metallisierten Dielektrikumsstreifen werden lagenweise aufeinandergelegt, oder es werden zwei solcher Bänder zu einem Kondensator aufgewickelt. Dabei können unter Umständen noch eine oder mehrere 11gen nichtmetallisiertes Papier dazwischengelegt werden. Nach dem Zusammenbau des Kondensators wird an den verstärkten Rand d ein metallischer Stromanschluss e
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angebracht, der beispielsweise aus einer aufgespritzten Metallschicht bestehen kann. Infolge der Verstärkung der Schicht b an den Stellen d ergibt sich hier eine gute Verbindung mit der Stromanschlussschicht e. An dieser Schicht e können dann z. B. Stromanschlussdrähte angelötet werden.
Fig. 2 zeigt einen Wickelkondensator, dessen Wickelachse mit. ä-. A angedeutet ist. Die linke Seite des Kondensators ist teilweise im Schnitt gezeigt. Mit t und 9 sind die Papierlagen bezeichnet.
Der Papierstreifen t ist metallisiert durch den Metallbelag h, und der Streifen g ist metallisiert durch den Metallbelag i. Die Metallbeläge sind an den Rändern k und m verstärkt und mit dem Papier so um 1800 umgeklappt, dass die Metallschichten nach aussenliegen. Zwei derartige Streifen sind zusammen in der Weise aufgewickelt, dass die umgeklappten Ränder k des einen Streifens t auf der einen Stirnseite des Kondensators und die umgeklappten Ränder m des andern Streifens 9 auf der andern Stirnseite des Kondensators liegen.. Nach dem Zusammenbau des Kondensators wird auf die verstärkten Ränder k und m je eine Metallschicht n und o aufgebracht, an die dann je ein Stromanschlussdraht p und q angelötet wird.
Die metallisierten Papiere mit den umgeklappten Rändern gemäss Fig. 2 können auch statt durch Aufrollen durch Aufeinanderlegen zusammengebaut werden.
Mit einem Kondensator von folgenden Abmessungen wurden gute Ergebnisse erzielt : Die
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Stromanschlussschicht (e, n, o) wurde aufgespritzt in einer Dicke von etwa 0#3 mm.
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Winding capacitor assembled from metallized dielectric.
The invention relates to capacitors with a metallized dielectric in which no independent metal foils are used as the metallic coating, but in which the metal coating is produced directly on the dielectric by spraying, sputtering, rolling, vapor deposition of the metal, cathode sputtering or the like. With capacitors of this type, difficulties arise in establishing the power connection, in particular when the metal coating is very thin.
Capacitors with very thin metal coatings, the layer thickness of which is in particular thinner than 0,001 mm, e.g. B. 0'0001 mm, have the advantage that in the event of a breakdown, the metal coating at the breakdown point disappears into an area which is larger than the 13Ch generated in the dielectric during the breakdown. As a result, the short circuit caused by the breakdown is automatically interrupted. However, these capacitors have the unpleasant disadvantage that difficulties arise if sheet metal strips that are in direct contact with the assignments are inserted in the usual way for the power connection.
As a result of the high current density at the edges of the metal strips, overheating easily occurs, so that the metal coating melts away here and the operational current transfer to the capacitor occupancy is interrupted.
According to the invention, this disadvantage is eliminated in that a transition layer is provided on the dielectric at the power connection point, which is applied before the assembly of the capacitor and is thicker than the layer of the metallization acting as the actual capacitor coating. This transition layer is applied to the edge of the dielectric to reinforce the metallization, so that the power can be supplied directly to the end face of the capacitor. The thickness of the reinforced edge should be at least one and a half times the thickness of the capacitor assignment.
The reinforcement of the metallization at the edge of the dielectric is carried out before the winding or laying of the capacitor. After the capacitor has been assembled, a metallic power connection surface can be applied to the areas of the reinforced edge.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. 1 shows a section through a capacitor of the invention, the metallized dielectric of which is carried out in one plane up to the edge. Fig. 2 shows partially in section a wound capacitor, the metallized dielectric is folded over at the edge.
The thickness dimensions of the individual layers are exaggerated in both figures in the interests of a clearer reproduction. The dielectric layers, e.g. B. can consist of paper, are denoted in Fig. 1 with a. The metallic coatings b are applied to these dielectric layers in a very thin thickness, for example by vapor deposition or by cathode sputtering. The metal coverings are reinforced on the edges e, for example to two to three times the thickness d of the remaining layer b, which acts as a capacitor cover.
The reinforcement of the metal coating on the edges e can be carried out immediately during the production of the remaining metal layer b with the same metallization process during the metallization of the dielectric by using nozzles that have been expanded according to the reinforcement or by using additional nozzles.
The dielectric strips metallized in this way are laid one on top of the other in layers, or two such strips are wound up to form a capacitor. Under certain circumstances, one or more 11 sheets of non-metallized paper can be placed in between. After assembling the capacitor, a metallic power connection e is attached to the reinforced edge d
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attached, which can for example consist of a sprayed-on metal layer. As a result of the reinforcement of the layer b at the points d, a good connection with the power connection layer e results. At this layer e z. B. power connection wires are soldered.
Fig. 2 shows a winding capacitor, the winding axis with. ä-. A is indicated. The left side of the capacitor is shown partially in section. With t and 9 the paper layers are designated.
The paper strip t is metallized by the metal coating h, and the strip g is metallized by the metal coating i. The metal coverings are reinforced at the edges k and m and folded over with the paper around 1800 so that the metal layers are on the outside. Two such strips are wound together in such a way that the folded edges k of one strip t are on one end of the capacitor and the folded edges m of the other strip 9 are on the other end of the capacitor. After the capacitor has been assembled, it opens the reinforced edges k and m each have a metal layer n and o applied to each of which a power connection wire p and q is then soldered.
The metallized papers with the folded edges according to FIG. 2 can also be assembled by laying one on top of the other instead of being rolled up.
Good results have been obtained with a capacitor of the following dimensions: The
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Power connection layer (e, n, o) was sprayed on in a thickness of about 0 # 3 mm.