CH224293A - Wound capacitor. - Google Patents

Wound capacitor.

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CH224293A
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capacitor
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wound
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Inventor
Robert Bosch Gesellsch Haftung
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Bosch Gmbh Robert
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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

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

Description

  

  Wickelkondensator.    Die Durchschlagsfestigkeit von getränk  ten Wickelkondensatoren hängt von der me  chanischen Festigkeit des fertigen     gonden=          satorwickels    ab. Wenn der     Kondensator    im  Betrieb grösseren Temperaturen ausgesetzt  ist, so wird bei Verwendung hochwertiger       Tränkmittel,    z. B. Vaseline, das     Tränkmittel     weich und irgendwelche durch den Her  stellungsprozess im     Kondensatorkörper    ent  standene Spannungen gleichen sich derart  aus, dass die einzelnen Windungen des  Wickels sieh     gegeneinander    verschieben, oder  dass der Kondensator     "aufblättert".     



  Zur Verhinderung des     Aufblätterns    setzt  man im     allgemeinen    die Kondensatoren unter  einen äussern Druck, indem man sie beispiels  weise zwischen Platten aus Blech oder sonsti  gen festen Werkstoffen verspannt. Die Kon  densatoren werden mit diesen Verspannungen  vielfach schon vor dem Tränken in ihre Ge  häuse eingebaut, im     Gehäuse    getränkt und  dieses darauf verlötet.    Diese     Spannvorrichtungen    nehmen ver  hältnismässig viel Platz weg: Ausserdem sind  sie teuer, was bei einem Massenartikel,     wie    es  Wickelkondensatoren sind,     ein    beträchtlicher  Nachteil ist.  



  Die     Erfindung    schlägt daher einen Kon  densator vor, der ohne diese zusätzliche     Ver-          spannungsmittel    ausgeführt werden kann,  ohne dass er während des     Betriebes    der Ge  fahr des     Aufblätterns    oder der Verschiebung  einzelner     Windungen    gegeneinander ausge  setzt ist. Die     Erfindung    besteht darin, dass  mindestens eine Anzahl der Windungen des       Kondensators    durch einen Kleblack mitein  ander verklebt werden.

   Am einfachsten ge  schieht dies dadurch, dass mit Kleblack     ver-          sehenes    Papier als     Dielektrikum        verwendet     wird. Beispielsweise können     sämtliche    zum  Aufbau des Wickels verwendeten Papier  bänder auf beiden Seiten mit einer Schicht       Kleblack    versehen werden. Nach dem  Wickeln braucht der     Kondensator    dann nur      auf eine gewisse Temperatur     erwärmt    zu  werden (es genügt dazu die übliche     Tränk-          temperatur    von etwa 120' C,) dann verkle  ben die einzelnen Windungen des Kondensa  tors fest miteinander.

   Man kann ihn dann an  schliessend noch besonders tränken, oder     das     Verkleben durch die während der     Tränkung     sowieso notwendige Temperaturerhöhung ein  treten lassen.     Ein    Aufblättern oder eine Ver  schiebung einzelner Lagen gegeneinander ist  damit völlig unmöglich geworden.  



       Zweckmässig        wind,    man jedoch nur eine       Seite        jedes        Papierbandes    mit Kleblack     ver-          eehenl,    wenn die     Papierbänder    auf     ihrer    ganzen       Länge    behandelt werden.

       Solche        Kondensato-          ren        können    dann ohne     weiteres        in    der bisheri  gen Art     und    Weise     getränkt    werden und       durch        denn    Kleblack wird trotzdem     erreicht,

            dass    ein     Auäblättern        unmöglich        ist.        Eine        Ver-          beaserung    der     Tränkung    kann man erreichen,  wenn man die     Kleblackschicht    nicht die  ganze Papieroberfläche bedecken lässt, son  dern das Papier nur mit Querstreifen aus  Kleblack versieht,     zwischen    denen die Pa  pieroberfläche unbedeckt bleibt.  



  U m     insbesondere    das     Auffedern    der in  höherem Mass dazu neigenden     äussersten    Win  dungen zu verhindern, kann man den Wickel  anstatt die Papierbänder auf ihrer ganzen  Länge mit Kleblack zu versehen, auch mit       unvorbehandelten    Papieren     wickeln    und nur  über den so entstehenden aktiven     Kondensa-          torkörper    einige     Leerwindungen    aus Papier  wickeln, das man mit dem Kleblack ver  sehen hat.

   Es kann dies das einfach weiter  gewickelte     Kondensatorpapier    sein, das dann  erst von einer     bestimmten    Stelle ab mit  Kleblack versehen ist, oder aber ein anderes  Papier.  



  An Stelle der     Leerwindungen    aus mit  Kleblack versehenem Papier kann man auch  Leerwindungen aus Metallfolie     verwenden,     die auf dieselbe Art und     Weise    miteinander  verklebt werden. Dies hat den Vorteil, dass  um den Kondensator herum ein metallischer       Mantel    gelegt     ist,    der die Wärme besser ab  leiten kann als ein Mantel aus verklebtem  Papier.

      Wickelt man     mehrere    Teilkondensatoren       konzentrisch    aufeinander, so kann jeder der  Teilkondensatoren in der     geschilderten    Weise       ausgeführt        sein.    Einfacher ist es jedoch, nur  den äussern     Teilkondensator    ganz zu verkle  ben oder nur um den äussern Teilkondensator  mit Kleblack versehene     Leerwindungen    zu  legen. Während die     innern    Teilkondensato  ren am     Aufblättern    verhindert werden, wird  der äusserste     Teilkondensator    durch die Leer  windungen ebenfalls daran gehindert.  



  Besonders     vorteilhaft    ist die vorstehend  beschriebene Ausführung auch für     Konden-          satoren,    deren Belegungen     aus    auf     das        Di-          elektrikum    niedergeschlagenen, nichtselbstän  digen, ausserordentlich dünnen Metallschich  ten     bestehen.        Diese    Metallschichten haben die  Eigenschaft,     bei    einem     Durchschlag        um    die       Durchschlagsstelle    herum so weit wegzubren  nen,

   dass der     Kurzschluss        unterbrochen    wird.  Der dabei entstehende Lichtbogen erhitzt an  der     Durchschlagsstelle        sowohl    das     Dielektri-          kum    wie auch das     TränkmitW,    so dass     Gase          entstehen,    die     unter    Umständen dem ganzen  Wickel gefährlich werden können. Der Licht  bogen braucht einen bestimmten Gasdruck,  um zu erlöschen.

   Wenn der Wickel aufge  blättert ist, so sind in ihm     Hohlräume    ,vor  handen, die     durch,die    bei     einem        Durchschlag     entstehenden Gase     ausgefüllt    werden     müssen,     so dass     längere        Zeit        vergeht,    bis der zum  Löschen des     Lichtbogens        notwendige    Druck  erreicht ist.

       Tier        Lichtbogen    brennt also       länger        und    es     entstehen    grössere Gasmengen,  d. h. die im Kondensator stattfindende Ener  gieumsetzung     wird        grösser.    Bei grossen Ener  gieumsetzungen aber wird das     Dielektrikum     des     Kondensators    mechanisch     zerstört:    das  Papier reisst auf, die     Lichtbogenlänge    wird  dadurch verkürzt, das Weiterbrennen -des  Lichtbogens     begünstigt    und so fort.

   Ein sol  cher Wickel     kann        trotz    der     dünnen,    bei einem  Durchschlag     wegbrennenden    Belegung unter  Umständen     bereits    durch den ersten Durch  schlag eine     unzulässig    hohe Leitfähigkeit er  halten.  



  Durch die Verhinderung des     Auffederns     der Wickel durch Ausführung gemäss der Er-           findun.g    werden diese Gefahren alle ausge  schaltet. Die     Windungen    liegen dicht auf  einander, die Gasräume sind klein, der not  wendige Gasdruck wird also schnell erreicht  und der Lichtbogen erlischt.  



  Die Klebkraft des Lackes kann durch  Auswahl geeigneter Weichmacher     und    durch  Bemessung ihrer Menge     eingestellt    werden.  Besonders hat sich ein     Nitrozelluloselack    mit  50 oder mehr Prozent     Diphenylphthalat-          zusatz    bewährt. Auch andere Kunstharz  lacke, z. B.     Styrollack,    ergeben gute Ergeb  nisse.



  Wound capacitor. The dielectric strength of impregnated wound capacitors depends on the mechanical strength of the finished capacitor winding. If the condenser is exposed to higher temperatures during operation, then when using high-quality impregnating agents such. B. Vaseline, the impregnating agent soft and any tensions caused by the Her position process in the capacitor body equalize each other so that the individual turns of the winding move against each other, or that the capacitor "flakes".



  To prevent peeling, the capacitors are generally subjected to external pressure by clamping them, for example, between sheets of sheet metal or other solid materials. With these tensions, the condensers are often installed in their housings before they are soaked, soaked in the housing and soldered onto it. These clamping devices take up a relatively large amount of space: They are also expensive, which is a considerable disadvantage for a mass-produced article such as wound capacitors.



  The invention therefore proposes a capacitor which can be designed without these additional bracing means, without being exposed to the risk of leafing open or the displacement of individual windings against one another during operation. The invention consists in that at least a number of the turns of the capacitor are glued to each other by an adhesive varnish.

   The easiest way to do this is to use paper coated with adhesive varnish as the dielectric. For example, all of the paper tapes used to build the roll can be provided with a layer of adhesive varnish on both sides. After winding, the capacitor only needs to be heated to a certain temperature (the usual soaking temperature of around 120 ° C is sufficient) and the individual turns of the capacitor are firmly bonded together.

   You can then soak it in a special way, or you can let sticking occur due to the temperature increase that is necessary during the soaking process. Leafing out or shifting individual layers against each other has thus become completely impossible.



       It is advisable to apply adhesive varnish to only one side of each paper tape if the paper tapes are treated along their entire length.

       Such capacitors can then easily be impregnated in the previous manner and because adhesive varnish is still achieved,

            that leafing out is impossible. The impregnation can be improved if the adhesive varnish layer is not allowed to cover the entire surface of the paper, but the paper is only provided with transverse stripes of adhesive varnish, between which the paper surface remains uncovered.



  In order to prevent in particular the springing up of the outermost turns, which tend to a greater extent, the winding can also be wrapped with untreated paper instead of applying adhesive varnish to the entire length of the paper tapes and only wrapping a few idle turns over the active capacitor body Wrap out of paper that has been covered with the adhesive varnish.

   This can be the capacitor paper that is simply further wound, which is then only provided with adhesive varnish from a certain point, or another paper.



  Instead of the empty turns of paper provided with adhesive varnish, it is also possible to use empty turns of metal foil, which are glued to one another in the same way. This has the advantage that a metallic jacket is placed around the capacitor, which can dissipate the heat better than a jacket made of glued paper.

      If several partial capacitors are wound concentrically on top of one another, each of the partial capacitors can be designed in the manner described. However, it is easier to glue only the outer partial capacitor completely or only to place empty turns provided with adhesive varnish around the outer partial capacitor. While the inner partial capacitors are prevented from opening, the outermost partial capacitor is also prevented from doing so by the empty turns.



  The embodiment described above is also particularly advantageous for capacitors whose coverings consist of non-independent, extremely thin metal layers deposited on the dielectric. These metal layers have the property that, in the event of a breakdown, they burn away around the breakdown point so far that

   that the short circuit is interrupted. The resulting arc heats both the dielectric and the impregnation material at the point of breakdown, so that gases are generated which, under certain circumstances, can be dangerous for the entire coil. The arc needs a certain gas pressure to extinguish.

   When the winding is peeled up, there are cavities in it, in front of which must be filled by the gases produced in the event of a breakdown, so that it takes a long time until the pressure required to extinguish the arc is reached.

       Animal arc burns longer and there are larger amounts of gas, i.e. H. the energy conversion taking place in the condenser increases. In the case of large energy conversions, however, the dielectric of the capacitor is mechanically destroyed: the paper tears open, the length of the arc is shortened, the arc continues to burn, and so on.

   Such a winding can, in spite of the thin coating that burns away in the event of a breakdown, under certain circumstances already have an impermissibly high conductivity from the first breakdown.



  By preventing the coil from springing open by designing it according to the invention, these dangers are all eliminated. The windings are close together, the gas spaces are small, the necessary gas pressure is reached quickly and the arc is extinguished.



  The adhesive strength of the paint can be adjusted by selecting suitable plasticizers and by measuring their amount. A nitrocellulose lacquer with 50 or more percent diphenyl phthalate has proven particularly useful. Other synthetic resin paints such. B. styrene lacquer give good results.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Wickelkondensator, dadurch gekennzeich net, dass mindestens eine Anzahl der Win dungen durch einen Kleblack miteinander verklebt sind. UNTERANSPRtTCHE: 1. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einander verklebten Windungen längs ein zelnen Querstreifen aus Kleblack miteinan der verklebt sind. 2. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass über dem aktiven Teil .des Kondensators weiter gewickelte, aus dem Kondensatorpapier be stehende und mit Kleblack versehene Leer windungen angeordnet sind. 3. PATENT CLAIM: Winding capacitor, characterized in that at least a number of the turns are glued together with an adhesive varnish. SUBSTANTIAL CLAIMS: 1. Winding capacitor according to patent claim, characterized in that the turns that are glued to one another are glued to one another along individual transverse strips of adhesive varnish. 2. wound capacitor according to patent claim, characterized in that over the active part .des capacitor further wound, made of the capacitor paper and provided with adhesive varnish, empty turns are arranged. 3. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass über dem aktiven Teil des Kondensators aus mit Kleblack versehenen Metallfolien bestehende Leerwindungen angeordnet sind. 4. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass seine Belegungen aus auf .das Dielektrikum nieder geschlagenen, nichtselbständigen und bei Durchschlägen um die Durchschlagsstelle herum wegbrennenden Metallschichten be stehen. 5. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem zum Verkleben der Windungen verwendeten Lack Weichmacher zugesetzt sind. Wound capacitor according to patent claim, characterized in that empty turns consisting of metal foils provided with adhesive varnish are arranged over the active part of the capacitor. 4. Winding capacitor according to patent claim, characterized in that its assignments are made of .das the dielectric deposited, non-independent and in the event of breakdowns around the breakdown point be burned away metal layers. 5. wound capacitor according to patent claim, characterized in that plasticizers are added to the paint used to glue the turns. 6. Wickelkondensator nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Kleblack ein Nitrozelluloselack mit Zusatz von Diphenylphthalat verwendet ist. 7. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kleblack ein Kunstharzlack verwendet ist. B. Wickelkondensator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass er aus mehreren übereinandergewickelten Teilkon densatoren besteht, wobei der äusserste Teil kondensator durch einen Kleblack miteinan der verklebte Windungen aufweist. 6. Winding capacitor according to Unteran claim 5, characterized in that a nitrocellulose lacquer with the addition of diphenyl phthalate is used as the adhesive lacquer. 7. wound capacitor according to claim, characterized in that a synthetic resin lacquer is used as the adhesive lacquer. B. wound capacitor according to patent claim, characterized in that it consists of several superimposed Teilkon capacitors, the outermost part having the capacitor miteinan the glued turns with an adhesive varnish.
CH224293D 1940-08-01 1941-07-17 Wound capacitor. CH224293A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3624459A1 (en) * 1986-07-19 1988-01-21 Bosch Gmbh Robert Electrical capacitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3624459A1 (en) * 1986-07-19 1988-01-21 Bosch Gmbh Robert Electrical capacitor

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