CH265331A - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren und nach dem Verfahren hergestellter Kondensator. - Google Patents

Description

  <B>Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren und nach dem Verfahren</B>  <B>hergestellter Kondensator.</B>    Vorliegende Erfindung bezieht sich auf  ein Verfahren zur Herstellung von elektri  schen Kondensatoren und auf einen nach dem  Verfahren hergestellten Kondensator.  



  Sie bezieht sich auf     Kondensatoren,    in wel  chen einseitig metallisierte Bänder eines     di-          elektrischen    Materials derart zu einer Rolle  aufgewickelt sind, dass der     dielektrische    Stoff  des einen     Bandes    gegenüber dem Metallbelag  des andern Bandes liegt, und bei welchen die  Anschlüsse an den beiden Enden der Rolle  angebracht sind.  



  Es sind bis     anhin    schon verschiedene Ver  fahren angewendet worden, um die metalli  sierten Flächen von derartigen Kondensatoren  mit den     Anschlussleitern    zu verbinden. Ein  allgemein übliches Verfahren, das in jenen  Fällen angewendet wurde, in welchen die Pole  des Kondensators aus Metallfolien bestehen,  die     zwischen    Bänder von isolierendem Papier  eingebettet sind, bestand darin, von zwei Fo  lien die eine am einen Ende des Kondensators  und die andere am andern Ende desselben  herausragen zu lassen, um sie nachher ab  biegen und . an die     Anschlussleiter    klemmen  oder löten zu können.

   Hiernach wurde das  Ganze in eine Kartonhülse eingeschlossen, und  es wurden metallene Endkapseln mit abge  bogenem Rand in die Enden der Kartonhülse  eingeschoben, wobei man die     Anschlussleiter     durch die Endkapseln     hindurchführte.    Der  abgebogene Rand solcher Kapseln war nach    aussen gerichtet, und<B>um</B> die Endkapseln in  der     Kartonhülse    zu sichern, bog man die Rän  der der Hülse einwärts oder brachte man einen  haltenden Stoff ein.

   Es führt jedoch ein sol  ches Vorgehen zu einem Kondensator, der  nicht nur ein bedeutend grösseres Volumen  als sein wirksamer Teil hat, sondern bei dem  auch die Güte der     Befestigung    der     Anschluss-          leiter    in vielen Fällen zu wünschen übriglässt  und die     'Montage    in einer beträchtlichen Zahl  von Arbeitsgängen besteht.  



  Es ist     bereits    auch schon vorgeschlagen  worden, zur Herstellung von Kondensatoren  Bänder einseitig     metallisierten        Papiers    zu  verwenden, die man zu einer Rolle aufwickelt,  wobei am einen Ende der Rolle ein Randstrei  fen des einen Papierbandes mit der Metall  schicht, die den einen     Kondensatorpol    ergibt,  und am andern Ende ein Randstreifen des  andern     Papierbandes        exponiert    ist. Es     wurde     auch schon vorgeschlagen, auf die Enden der  so erhaltenen Rolle Lot aufzutragen und die       Anschlussleiter    am Lot zu befestigen.

   Für  Kondensatoren, bei denen die Metallschicht  auf dem Papierband sehr dünn ist, bringt  aber das Auftragen von Lot direkt auf die       Metallschicht    der Papierbänder häufig eine  Beschädigung des Papiers mit sich.  



  Es wurde nun die Erfahrung gemacht,  dass das Aufspritzen von geschmolzenem Me  tall     mittels    einer Pistole zu keinen solchen Be  schädigungen des     dielektrischen        -Materials              führt,    weiter, dass Lot auf solch     eine    aufge  spritzte     Metallschicht        aufgetragen    werden  kann und dass die Rolle nach dem Aufspritzen  der Metallschicht unter der     Bedingung    im  prägniert werden kann, dass das Aufspritzen  auf einen Teil der     Endflächen    der Rolle be  schränkt bleibt.  



  Das Verfahren zur     Herstellung    von Kon  densatoren nach vorliegender     Erfindung,    bei  dem man eine Mehrzahl von einseitig metalli  sierten Bändern eines     dielektrischen    Stoffes  so zu einer Rolle aufwickelt, dass benachbarte       elektrische    Schichten     wechselnder    Polarität  durch den     dielektrischen    Stoff     getrennt    sind,  wobei     ein        Randstreifen    jedes dieser Bänder  so     umgebördelt        ist,

      dass die Metallschicht des  einen Bandes am einen Ende der entstehen  den Rolle     und        die    des     unmittelbar    neben ihm       liegenden    Bandes am     andern    Ende derselben       exponiert    ist,     kennzeichnet    sieh dadurch, dass  man einen Teil der Endflächen der Rolle mit  einem     geschmolzenen    Metall bespritzt und       einen    Teil davon freihält,

   dann die Rolle mit  einer     isolierenden    Flüssigkeit durch die von       aufgespritztem    Metall freigehaltenen Teile der  Endflächen imprägniert     und        Anschlussleiter     an die     aufgespritzten    Metallschichten anlötet.  



  Der     dielektrische    Stoff kann beispielsweise  Papier     sein..     



  Es ist     herstellungstechnisch    von Vorteil,       mindestens    ein Band     mit    Leichtmetall, z. B.       Aluminium    oder     Magnesium,    zu     metallisieren.     Die     Verwendung    dieser Metalle ergab bisher  jedoch     Schwierigkeiten,    indem ihre     Oxydober-          fläehe    der     Herstellung    eines     guten    elektrischen  Kontaktes mit dem aufgespritzten Metall     hin-          derlich    ist.  



  Hat dieser Kontakt einen wesentlichen       elektrischen    Widerstand infolge des Vorhan  denseins der     Oxydschicht,    so ergibt sich hier       gerne    ein     beträchtlicher    Spannungsabfall bei  der Ladung     und    der     Entladung    des     Konden-          sators.    Am Negativpol hat die     Oxydschicht     sogar noch die Tendenz, unter     Einwirkung     des Stromes anzuwachsen, vorausgesetzt, dass  Sauerstoff zugegen ist,

   was     normalerweise    der  Fall ist (entweder in Form von Oxyd auf be  nachbartem Metall oder von Feuchtigkeit     in       der     tongebenden    Atmosphäre). Bei andauern  dem Betrieb kann die Dicke der     Oxydschicht     einen solch hohen Wert erreichen, dass der  Kondensator praktisch von seinem     Anschluss-          leiter    isoliert ist.  



  Es war schwierig, einen     guten    elektrischen  Kontakt mit Aluminium oder Magnesium her  zustellen, aber es hat sich gezeigt, dass, wenn  Kupfer oder Silber in flüssigem Zustand und  mit grosser     Geschwindigkeit    auf die Alu  minium- oder     Magnesiumschielit    aufgespritzt       wird,    man einen guten und dauerhaften elek  trischen Kontakt erhält. Das so aufgespritzte  Kupfer oder Silber dringt durch die     Alu-          minium-    oder     Magnesimnoxydschicht    und er  gibt mit der eigentlichen     Metallschicht    einen  guten Kontakt.  



  Beiliegende     Zeichnung    stellt eine beispiels  weise     Ausführungsform    eines nach dem     erfin-          dungsgemässen    Verfahren hergestellten Kon  densators dar und veranschaulicht auch ver  schiedene Schritte eines Ausführungsbeispiels  dieses Verfahrens.  



       Fig.    1 ist ein schematischer Längsschnitt  einer bei der Herstellung des Kondensators       angefertigten    Rolle aus metallisierten Papier  bändern.  



       Fig.    2 ist eine     perspektivische    Ansicht die  ser Rolle, nachdem Metall auf ihre Endflächen  aufgespritzt worden ist.  



       Fig.    3 ist ein     Grundruss    eines Teils eines       Hälters,    welcher beim Aufspritzen von Metall  auf die     Kondensator-Rollenendflächen    Ver  wendung findet.  



       Fig.    4 ist ein     Schnitt    längs der Linie       IV-IV    der     Fig.    3,     isi        Richtung    der Pfeile  gesehen.  



       Fig.    5 veranschaulicht schematisch das An  löten einer Endkapsel mit     Anschlussdraht,    und       Fig.    6 ist eine Seitenansicht des fertigen       Kondensators.     



  Die     Fig.    1 zeigt eine den wirksamen Teil  eines Kondensators bildende Rolle und besteht  aus zwei einseitig mit einem Leichtmetall, mit       Aluminium    oder Magnesium metallisierten  Bändern 11, 12 aus     dielektrischem    Stoff, z. B.  Papier, die man nach     Umbördeln    des Rand  streifens 13 des einen Bandes 11     mit    der me-           tallenen    Schicht nach aussen und nach ähn  lichem     Umbördeln    des Randstreifens 14 des  andern Bandes     zusammen    aufgewickelt hat.

    Es ergibt sich hieraus, dass die Metallschicht  des Bandes 11 am einen Ende, die des Bandes  12 am andern Ende der     Kondensatorrolle    ex  poniert ist. Die exponierten     Metalloberflächen     bilden     Rollenendflächen,welche    man nun mit       :Metall,    am besten mit Kupfer oder Silber, be  spritzt; die aufgespritzten Schichten sind in  der     Fig.    2 mit 15 und 16 bezeichnet. Beim  Aufspritzen von Metall wird dafür gesorgt,  dass die Rolle ihre zylindrische Form bei  behält, z. B. indem man einen Klebestreifen  35 anbringt.  



  Zum Aufspritzen verwendet man einen in  den     Fig.    3 und 4 dargestellten Halter. Dieser  Halter weist einen Stahlblock 30 auf, dessen  Dicke gleich gross ist wie die Länge der Rolle.  Der Block besitzt eine Anzahl Bohrungen, wo  von jede eine Rolle aufnehmen kann. Die     Kon-          densatorrollen    werden so weit eingeschoben,  dass ihre     metallisierten    Endflächen 13,     1.1    mit  der     Vorder-    und der Hinterfläche des     Blok-          kes    30 bündig sind. Auf diese Flächen wird       sodann    je eine Schablone 32 aufgelegt, die mit  einer Anzahl Öffnungen 33 versehen ist.

   Die  Form und die Anordnung der Öffnungen 33  ist derart., dass sie einen Teil der Randstreifen  aller Windungen der Rollen     unbedeckt    lassen  und einen andern Teil abdecken, letzteres z. B.  mit einem Querstreifen 34. Die Schablonen 32  werden mittels Haltefedern 31 an Ort und  Stelle gehalten. Nachdem die Rollen 17 in die  Bohrungen des Halters 30 geschoben und die  Schablonen in der richtigen Lage angebracht  sind, kann das Bespritzen der     Rollenendflä-          chen    mit geschmolzenem Kupfer oder Silber  erfolgen.  



  Zum Aufspritzen des geschmolzenen Kup  fers oder Silbers verwendet man     zweckmässig     eine Spritzpistole, in welche ein Draht des zu  verspritzenden     Metalles    geführt, darin durch  die Flamme eines unter hohem Druck zuge  führten Gases geschmolzen und als Sprüh  regen kleinster flüssiger     Partikelchen    ausge  spritzt wird.

   Die Geschwindigkeit der von  einer solchen Pistole abgegebenen geschmolze-         nen        Partikelchen    ist recht. hoch, und diese ge  hen beim Aufprallen auf die exponierten me  tallenen Schichten der Rollen mit diesen eine  enge Bindung ein und stellen somit einen gu  ten elektrischen Kontakt her, ungeachtet einer  etwa die Oberfläche des Aluminiums oder des       Magnesiums    bedeckenden     Oxydschicht    und  ohne dass die Bänder aus     dielektrischem    Mate  rial beschädigt werden. Es werden dann die       Ifaltefedern    31 entfernt, die Schablonen 32  weggenommen und die Rollen aus den Boh  rungen des Blockes herausgestossen.

   Die Rol  len sehen dann aus, wie in der     Fig.    2 darge  stellt ist.  



  Man imprägniert dann jede Rolle mit einer  isolierenden Flüssigkeit durch die von aufge  spritztem Metall freien Teile der Endflächen  der Rolle.  



  Es folgt das Anlöten von Endkapseln 18  an die     Kondensatorrolle    17, wie dies in der       Fig.    5 veranschaulicht ist. Die Endkapseln 18  haben einen solchen Innendurchmesser, dass  sie knapp auf die Rollenenden passen. An je  der ist ein     Anschlussdraht    19 an der Stelle 20  angenietet. Die Innenfläche jeder Kapsel ist  verzinnt und jede enthält geschmolzenes Lot  21. Um das Lot in flüssigem Zustande zu hal  ten und um ein Ausschütten zu verhüten,  wird der     Anschlussdralit    19 in geeigneten  Zangenbacken 22 festgehalten und die Gas  flamme eines Brenners 23 nahe herangeführt.  Dann setzt ein Arbeiter die Rolle 17 mit einem  Ende in die Kapsel 18 ein.

   Das immer noch       (eselimolzene    Lot     vereinigt:    sieh nicht     nur    mit  der aufgespritzten     lIetallscliicht.    16, sondern  steigt in der Kapsel hoch und umgibt den     um-          gebördelten    Randstreifen 13 (oder 14, falls das  andere Rollenende eingetaucht     wird).    Da die  Bänder 11, 12     (Fig.    1) so zusammen aufge  wickelt sind, dass der Rand .des     umgebördelten     Randstreifens des einen Papierbandes sieh in  einem gewissen Abstand vom Rand des andern  Papierbandes befindet,

   kann das Lot 21 nur  mit der     Metallsehieht    des einen Papierbandes  in Berührung kommen. Unmittelbar nach dem  Einsetzen des Endes der Rolle 17 in die     End-          kapsel    wird die Flamme weggenommen, wor  auf auch das Lot sofort erstarrt. In ähnlicher      Weise wird dann eine weitere Endkapsel auf  dem andern Ende der Rolle 17 festgelötet.

   Da  mit ist die     Herstellung        des        Kondensators    be  endigt, und dieser sieht     dann    so     aus,        wie    in der       Fig.    6 dargestellt.     Wenn    man     will,    kann-man       auf    die Rolle 17 vor dem Auflöten der     End-          kapseln    eine     Schutzhülse    aus Karton aufschie  ben;

   man     kann.    aber diese     Schutzhülse    ohne  Bedenken weglassen, da schon die     Endkapseln     18 einen     recht-guten    mechanischen Schutzfür  die Rolle 17 ergeben -Lind auch den mittleren  Teil derselben     wirksam    schützen, da sie einen       grösseren    Aussendurchmesser haben als die  Rolle 17.  



  Es ist zu     erwähnen,    dass die Endkapseln  18     mit    ihrem Boden bis knapp an die aufge  spritzten Metallschichten 15 und 16 heranrei  chen, so dass die Aussenabmessungen     des        Kon-          densators        nur    wenig grösser     sind    als die Rolle  17.

   Weiter ist zu bemerken, dass dank der       Nietverbindung    20 der     Anschlussdrähte    19  und dem Umstand, dass das Lot 21 sich mit  der ganzen     metallisierten        Endfläche    der Rolle  verbindet und in bezug auf den     Anschluss-          draht    19     symmetrisch    angeordnet ist, jeder  auf den     Anschlussdraht    ausgeübte Zug durch  die Endkapsel auf die ganze Fläche der auf  gespritzten Metallschicht 15 bzw. 16 verteilt       wird,    die     Verbindung    äusserst widerstands  fähig ist.

   Nach dem     Wickeln    der Rolle 17  braucht es nur zwei Arbeitsgänge, um den  Kondensator fertigzustellen,     nämlich    das Auf  spritzen der Metallschichten 15     lind    16 und  das     Anlöten    der Endkapseln 18. In gewissen  Fällen können die     Anschlussdrähte    19 an den  Endkapseln 18 weggelassen werden, da diese  selbst ohne weiteres als     Anschlussleiter    für den  Einbau in geeignete Halter genügen.  



  Die     Vorteile    des in der beschriebenen Weise  angefertigten Kondensators liegen in seiner  Kompaktheit, in der Widerstandskraft seiner       Anschlussleiter,    in seiner Widerstandsfähigkeit  gegen das Abreissen der Endkapseln und end  lich in der Einfachheit der zu     seinem        Herstel-          limg        erforderlichen    Arbeitsgänge.

   Es ist aber  auch möglich geworden; wirtschaftlich Kon  densatoren einer solch kleinen     Kapazität    her-    zustellen, wie das bis anhin nicht möglich war,  da man ohne weiteres Kondensatoren mit  einem     Aussendurehmesser    von 2 bis 3 mm in  der     beschriebenen    Weise mit vollem Erfolg  mit     Anschlussleitern    versehen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren, bei welchem man eine Mehr zahl von einseitig metallisierten Bändern eines dielektrischen Stoffes so zu einer Rolle auf wickelt, dass benachbarte Schichten wechseln der Polarität durch den dielektrischen Stoff getrennt sind, wobei ein Randstreifen jedes dieser Bänder so umgebördelt ist, dass je die Metallsehieht des einen Bandes am einen Ende der entstehenden Rolle und die des unmittel bar neben ihm liegenden Bandes am andern Ende derselben exponiert ist, dadurch gekenn zeichnet;

   dass man einen Teil der Endflächen der Rolle mit einem geschmolzenen Metall be spritzt und einen Teil davon freihält, dann die Rolle mit einer isolierenden Flüssigkeit durch die von aufgespritztem Metall freige haltenen Teile der Endflächen imprägniert und Anschlussleiter an die aufgespritzten Me tallschichten anlötet. UNTERAN SPRiCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man zur Herstel lung der Rolle mindestens ein Band verwen det, das mit einem Leichtmetall metallisiert ist, und dass man auf die Endflächen der Rolle Kupfer aufspritzt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man zur Herstel lung der Rolle mindestens ein Band verwen det, das mit einem Leichtmetall metallisiert ist, und dass man auf die Endflächen der Rolle Silber aiüspritzt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man als Anschluss- leiterEndkapseln verwendet, die man in der Weise anlötet, dass man die Endflächen der Rolle nach ihrem Bespritzen mit Metall eine nach der andern in eine Endkapsel eintaucht, in welcher man Lot in flüssigem Zustand hält. 4.

   Verfahren nach Pat.entansprueh I, da durch gekennzeichnet, dass man zur Vorberei tung des Aufspritzens von Metall auf die Endflächen der Rollen mehrere solcher Rollen in einen Halter einschiebt, den man nachher mit Schablonen versieht, die den Teil der Rollenendflächen, der von aufgespritztem Me tall frei bleiben soll, bedecken, das Ganze der art, dass eine Anzahl Rollenendfläehen gleich zeitig bespritzt werden kann. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass man einen Halter von solcher Dicke verwendet, dass seine Vorder- und seine Hinterfläche mit beiden Endflächen der eingeschobenen Rollen bündig sind, zum Zwecke, beide Endflächen jeder Rolle be spritzen zu können, ohne die Rolle im Halter verschieben zu müssen. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man zum Auf spritzen des Metalles auf die Endflächen der Rolle eine Spritzpistole verwendet, in die das zu verspritzende Metall in Form eines Drahtes geführt wird, in der es geschmolzen und -von der es in geschmolzenem Zustande verspritzt wird.

   PATENTANSPRUCH II Kondensator, hergestellt. nach dem Verfah ren nach Patentanspruch I, welcher eine Rolle aus einer Mehrzahl von einseitig metallisier ten Bändern eines dielektrischen Stoffes auf weist, die so aufgewickelt sind, dass benach barte Schichten wechselnder Polarität durch den dielektrischen Stoff getrennt, sind, wobei ein Randstreifen jedes dieser Bänder so um gebördelt ist, dass je die Metallschicht des einen Bandes am einen Ende der Rolle und die des unmittelbar neben ihm liegenden Ban des am andern Ende der Rolle exponiert ist, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Endflächen der Rollen teilweise mit einem aufgespritzten Metall bedeckt und Anschlussleiter an die auf gespritzten Metallschichten an jedem Ende der Rolle angelötet sind. UNTERANSPRÜCHE: 7. Kondensator nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder aus dem dielektrischen Stoff mit einem Leicht metall metallisiert sind und da.ss das aufge spritzte Metall Silber ist..

   B. Kondensator nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Bänder aus dein dielektrischen Stoff mit einem Leicht inetall metallisiert sind und dass das aufge spritzte Metall Kupfer ist. 9. Kondensator nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endflä- chen der Rolle durch das Lot mit dein Boden je einer metallischen Endkapsel verbunden sind, die einen Rand besitzt, welcher einen an die Endfläche angrenzenden Teil der Man telfläche der Rolle umfasst. 10.

   Kondensator nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da.ss an den Boden jeder Endkapsel ein Anschlussdraht angenie tet ist.