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.