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Kondensatoren oder Apparate von kondensatorartiger Wirkung mit leitenden Zwischenschichten im Dielektrikum und deren Herstellung.
In der im D. R. P. Nr. 177667 sind Kondensatoren und Apparate von kondensatorenartiger Wirkung beschrieben. bei denen im Dielektrikum leitende Zwischenschichten mit verschiedener seitlicher Ausdehnung vorgesehen sind, um die elektrische Feldstärke so zu verteilen, dass eine günstigere Beanspruchung des Dielektrikum, und damit eine bessere Ausnutzung des lsoliermateriales zu erreichen ist.
Die nach diesem Patente hergestellten Kondensatoren und kondensatorartigen Apparate. in welchen als Dielektrikum Papier, Pappe. Pressspan oder ähnliche Faserstoffe verwendet werden. haben allgemein den Nachteil, dass diese Materialien teils unter dem Einflüsse der Atmosphäre, teils unter dem der elektrischen Entladungen eine Veränderung der Oberfläche erleiden. Das anfänglich vorzügliche Isolationsvermogen nummt mit der Zeit ab. und auch irgend welche Imprägnierungen konnen auf die Dauer keinen genugenden Schutz geben. In manchen Fällen
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wendung finden. wo sie betriebsmassig ziemlich hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
Dielektrika, die dauernd den oben genannten schädlichen Einflüssen widerstehen. wie Glas. Porzellan oder ähnliche StoRe, lassen sich nicht ohne weiteres nut leitenden Zwischenschichten zu Apparaten der fraglichen Art vereinigen.
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durch starkes Erhitzen, entweder das Dielektrikum oder die leitende Zwischenschicht erweicht. bezw. verflüssigt werden. Im ersteren Falle wird das plastische oder überhaupt im weiteren Sinne flüssige Dielektrikum in die starren leitenden Zwischenlagen hineingegossen, bezw. eingepresst. im letzteren Falle wird der Stuff der leitenden Zwishenschichten in entsprechende Aussparungen des starren Dielektrikums eingegossen.
Dieses Herstellungsverfahren besitzt ausserdem den Vorzung, dass lufterfüllte Räume im Innern der Kondensatoren vollig vermieden werden können.
Im D. R. P. Nr. 177667 ist über die besondere An der leitenden Zwischenschichten
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nun eine wesentliche Erleichterung und Verbilligung der Herstellung der in Frage stehenden Apparate auf folgende Weise erzielt werden.
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Die oben als Füllungen bezeichneten Stoffe zur leitenden Verbindung benachbarter Belegungen, im besonderen Metallpulver und Kohlepulver, stellen in geeigneten Fällen schon selbst leitende Zwischenschichten dar, so dass zusammenhängende Belegungen der dielektrischen Oberflächen unnötig werden. Denn die dicht nebeneinander die dielektrischen Oberflächen berührenden Körnchen sind mit mehr oder weniger grosser Annäherung als leitende Belegungen anzusehen. Da der Widerstand der leitenden Zwischenschichten-ganz betrachtlich sein kann, ohne dass sie aufhören ihre Aufgabe zu erfüllen, so braucht man für sie nicht Metall zu wählen, sondern kann, was manchmal besonders zweckmässig ist, die praktisch kurz als schlechte Leiter bezeichneten Stole wählen. So hat sich gezeigt, dass z.
B. schon Gips mit leitenden Beimengungen und selbst Gips ohne absichtlich leitende Beimengungen für die leitenden Zwischenschichten mit vollkommenen Erfolge verwendet werden kann. Beimischungen von Kohle-oder Metallpulver und dergleichen können dabei die geringe erforderliche Leitfähigkeit des Gipses oder-Zementes sicher stellen, im besonderen auch gewisse Salze, wie Chlornatrium oder Chlormagnesium. Unter Umständen können auch flüssige Lösungen oder Säuren verwendet werden. Allgemein also sind die Zwischenschichten wegen der nur geringen erforderlichen Leitfähigkeit auch aus Leitern zweiter Klasse mit und ohne Beimischungen von Leitern erster Klasse herzustellen.
Die Einzelheiten in der Formgebung und der Ausführung der fraglichen Apparate richten sich nach den Umständen. Wesentlich ist nur, dass die dielektrischen Schichten, die ja auch keine vollkommenen Nichtleiter amd, durch Zwischenschichten getrennt sind, die im Vergleich zu jenen ein wesentlich grösseres, wenn auch an sich geringes Leitvermögen haben. Diese Vethältnisse lassen sich kurz dahin ausdrücken, dass die dielektrischen Schichten durch Zwischenschichten von nur geringem Leitvermögen getrennt sein dürfen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren oder Apparaten mit kondensatorartiger WirkungmitleitendenZwischenschichtenimDielektrikumundverschiedenerseitlicherAusdehnung dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Zwischenschichten in flüssiger Form in dafür vorgesehene Hohlräume des starren Dielektrikums eingeführt werden, oder dass das Dielektrikum in flüssiger oder plastischer Form in die leitenden Zwischenschichten gegossen oder gepresst wird.
2. Elektrische Kondensatoren oder Apparate von kondensatoratrtiger Wirkung mit leitenden Zwischenschichten im Dielektrikum und verschiedener seitlicher Ausdehnung, gekennzeichnet durch Zwischenschichten aus Materialien mit einem Leitvermögen von der Grössenordnung wie Portlandzement, Gips und dergl.
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Capacitors or apparatus with a capacitor-like effect with conductive intermediate layers in the dielectric and their manufacture.
In the D.R.P. No. 177667 capacitors and apparatus with a capacitor-like effect are described. in which conductive intermediate layers with different lateral dimensions are provided in the dielectric, in order to distribute the electric field strength in such a way that a more favorable stress on the dielectric and thus a better utilization of the insulating material can be achieved.
The capacitors and capacitor-type apparatus made according to this patent. in which as dielectric paper, cardboard. Pressboard or similar fibrous materials can be used. generally have the disadvantage that these materials change their surface partly under the influence of the atmosphere and partly under that of the electrical discharges. The initially excellent insulation capacity diminishes over time. and any type of impregnation cannot provide adequate protection in the long run. In some cases
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find application. where they are exposed to fairly high temperatures during operation.
Dielectrics that permanently withstand the harmful influences mentioned above. like glass. Porcelain or similar materials cannot simply be combined with conductive intermediate layers to form devices of the type in question.
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by intense heating, either the dielectric or the conductive intermediate layer is softened. respectively be liquefied. In the former case, the plastic or in the broader sense liquid dielectric is poured into the rigid conductive intermediate layers, respectively. pressed in. in the latter case, the stuff of the conductive intermediate layers is poured into corresponding recesses in the rigid dielectric.
This manufacturing process also has the advantage that air-filled spaces inside the condensers can be completely avoided.
In the D. R. P. No. 177667 is about the special nature of the conductive interlayers
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Now the production of the apparatus in question can be made considerably easier and cheaper in the following manner.
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The substances referred to above as fillings for the conductive connection of neighboring coverings, in particular metal powder and carbon powder, are themselves conductive intermediate layers in suitable cases, so that coherent coverings of the dielectric surfaces are unnecessary. This is because the grains which are in close contact with one another and which are in contact with the dielectric surfaces are, with a greater or lesser approximation, to be regarded as conductive coatings. Since the resistance of the conductive intermediate layers can be quite considerable without them ceasing to fulfill their task, you do not need to choose metal for them, but can, which is sometimes particularly useful, choose the stole, which is practically briefly referred to as poor conductor. It has been shown that z.
B. already plaster of paris with conductive admixtures and even plaster of paris without intentionally conductive admixtures for the conductive intermediate layers can be used with complete success. Admixtures of carbon or metal powder and the like can ensure the low required conductivity of the gypsum or cement, in particular also certain salts such as sodium chloride or magnesium chloride. Under certain circumstances, liquid solutions or acids can also be used. In general, then, because of the low conductivity required, the intermediate layers can also be made from second class conductors with and without admixtures of first class conductors.
The details of the shape and design of the apparatus in question depend on the circumstances. It is only essential that the dielectric layers, which are not perfect non-conductors either, are separated by intermediate layers which, compared to these, have a much greater, albeit low, conductivity. These conditions can be briefly expressed as saying that the dielectric layers may be separated by intermediate layers of only low conductivity.
PATENT CLAIMS:
Process for the production of capacitors or apparatus with a capacitor-like effect with conductive intermediate layers in the dielectric and different lateral dimensions, characterized in that the conductive intermediate layers are introduced in liquid form into cavities provided for this purpose in the rigid dielectric, or that the dielectric is poured into the conductive intermediate layers in liquid or plastic form.
2. Electrical capacitors or apparatus with a kondensatoratrtiger effect with conductive intermediate layers in the dielectric and different lateral expansion, characterized by intermediate layers of materials with a conductivity of the order of magnitude such as Portland cement, gypsum and the like.