Kondensator mit unsymmetrischem Aufbau der leitenden Schichten. In der Technik werden sehr häufig Kon densatoren verwendet, welche aus Metallfolien und dazwischen gelagerten, ölimprägnierten Isoliersehieliten aufgebaut sind.
Solche Kon densatoren neigen aber bei hoher dielektriseher Beanspruchung zu Gasbildung, welche auf Glimmerscheinungen zurüekzufüliren ist, so dass bei einer bestimmten am Kondensator lie genden Spannung, genannt Ionisationsspan- nung, eine Zerstöruno- des Dielektrikunis und somit des ganzen Kondensators eintritt.
Frühere Versuche haben gezeigt, dass die ersten Glimmerseheinunen immer von den Rändern der metallischen Bele-ttngen aus gehen und dass demzufolge die hohe dielek- trische Festigkeit des Dielektrikums nie voll ausgenützt. wird.
Es wurden daher bereits Vorsehläg-e ge macht, diese Randeffekte durch Verdickung des Dielektrikums in den Randgebieten der Belegunken zu beheben.
In allen diesen Aus führungen -aren aber die metallischen Bele- gungen, Isolierstoffseliiehten, Zwisehenbele- gungen und Randverstärkungen, bezogen auf jede metallische, mit einem Kondensatorpol verbundene Belegung, völlig s@-mnietriseh an geordnet.
Versuche sowie theoretische Cberlegun gen haben nun gezeigt, dass es äusserst vorteilhaft ist, eine L"nsymmetrie in dieser Sehiehtanord- nung anzustreben, indem dadurch eine be deutende Leistungssteigerung, bedingt durch eine Vergrösserung der Ionisationsspannung oder durch Vergrösserung der Kapazität, er zielt werden kann.
Die Erfindung betrifft daher einen Kon densator mit einem aus mehreren mit einem Isoliermittel imprägnierten Isolierstoffsehich- ten. aufgebauten Dielektrikum, bei welchem die leitenden und mit. den Kondensatorpolen gal vanisch verbundenen Belegungen in mehreren voneinander durch das Dielekt.rikuni isolierten Schichten übereinander angeordnet sind.
Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass in bezug jede der mit dem einen der Kon- densatorpole verbundenen Belegungsschiehten, in deren sieh vom Rande dieser Schicht.
gegen das Kondensatorinnere mindestens bis zu einer Tiefe von einer Dielektrikumsdicke zwi schen zwei ungleichpoligen Belegungen er streckendes Randgebiet mindestens die eine der beiden benachbarten und mit dem andern Pol verbundenen Beleungsschiehten hinein ragt, innerhalb des durch diese zwei benach barten und mit dein gleichen Pol verbundenen Belegun;
sschiehten begrenzten Raumes die -Anordnung aller leitenden Schichten ein schliesslich her diesen Raum begrenzenden Be- legungssehiehten wenigstens im Randgebiet uns@-nunetriseh ist.
Die Erfindung ist im fol;-enden an Hand von in den Fig.2 bis 16 veranschaulichten Ausführungsbeispielen des Kondensators er läutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen bekannte -liLsbil- dungen von Kondensatoren und dienen zur Erläuterung des Erfindungsgedankens so wie zur Festlegung einiger Begriffe.
Die Fig. 3 bis 16 zeigen vorteilhafte Schichtanord nungen von Ausführungsbeispielen des Kon- densators nach der Erfindung, wobei mit Aus nahme von Fig.16 alle Figuren nur ein Stück des Kondensatorrandes, das heisst jenes Gebiet des Kondensators, in welchem die me tallischen Belegungen enden, im Querschnitt zeigen. Fig. 16 dagegen zeigt einen Querschnitt durch den Kondensator, in welchem zwei gegenüberliegende Kondensatorränder darge stellt sind.
Die Fig. 1 und 2 geben in vergrössertem Massstab den Querschnitt durch ein Teilstück eines der Kondensatorränder von allgemein üblichen Kondensatoren wieder. Die schraf fiert gezeichneten Schichten B, und<I>B,</I> bilden die metallischen Kondensatorbeleg ungen, wo bei die Belegungsschichten B, mit dem einen und die Beleg@mgsschiehten B, mit dem an dern nicht gezeichneten Kondensatorpol ver bunden sind.
Zwischen diesen Belegimgs- schichten B" B, sind die Isolierstoffsehichten D angeordnet, wobei das im Kondensator ent haltene Imprägniermittel nicht gezeichnet ist.
In Fig.l ragen in das Randgebiet jeder Belegungsschicht je die benachbarten Bele- gungsschichten hinein.
In Fig. 2 dagegen ragen nur in das Rand gebiet der Belegimgsschichten B., die benach barten Belegungsschichten B, hinein, wogegen in das Randgebiet der Belegungsscliiehten B, keine der benachbarten Belegungssehichten B, hineinragen.
In Fig.l sollte somit mindestens in den Randgebieten jeder Belegungsschicht, also bei spielsweise in bezug auf die Belegungssehieht Bi in dem durch die beiden gestrichelt ge zeichneten Geraden N, und N._ begrenzten Randgebiet innerhalb des durch die beiden benachbarten und finit dem gleichen Pol ver bundenen Belegungssehichten B_, begrenzten Raumes llZ, die Anordnung aller leitenden Schichten (in diesem Fall nur die beiden ein zig vorhandenen Schichten B,) unsymmetrisch sein.
In analoger Weise sollte in Fig. \? minde stens in allen Randgebieten der Belegungs- schichten B,, also beispielsweise in dem Rand gebiet N, N, der Schicht. B,', innerhalb des Raumes il die Anordnung aller leitender Schichten (in diesem Fall nur die einzig vor handenen Schichten B,) unsymmetrisch sein.
Uni eine praktiseli überhaupt noch wesent liche Leistungssteigerung- zu erzielen, ist als Randgebiet N, <I>N.,</I> ein Gebiet zu wählen, das gegen das Kondensatorinnere mindestens eine Tiefe A aufweist, welche ungefähr dem Abstand zweier ungleichpoliger Belegungsschichten ent spricht. Dies bedingt ,aber äusserst exakt arbei tende Wickelmaschinen, so dass man vorläufk praktisch das Randgebiet mindestens über ein Gebiet von ein bis zwei Zehntel Millimetern aus dehnen wird.
In allen Figuren ist. das Rand gebiet durch die Linien N" N, angegeben und der durch zwei mit dem gleichen Pol verbun denen Belegungssehiehten begrenzte Rauire 1I eingezeichnet, wobei letzterer natürlich immer nur für eine Bezugssehieht Gültigkeit hat.
Die geforderte Unsymmet.rie lässt sich auf verschiedene Weisen erzielen, z. B. allein durch verschiedene Wahl der Abstände aufeinander folgender Belegungsschiehten oder allein durch Staffelung der Belegungsschiehten, oder aber durch Kombination dieser beiden Möglichkeiten.
Bemerkenswert ist hierbei die Tatsache; dass es möglich ist, einen Kondensator symme- trischen Aufbaues (Fug. I und ?) dadurch un symmetrisch zu gestalten, dass die Dicke des Dielektrikums, welches auf der gleichen Seite der mit dein gleichen Kondensatorpol v erbtui- denen Belegungssehichten liegt, verkleinert wird. Entsprechen z.
B. beim symmetrischen Kondensator (Fug. 1) die unter sieh gleichen Abstände d." d, dein für eine bestimmte loni- sationsspannung Fi unbedingt nötigen lIini- mum, so kann die Unsymnietrie dadurch er zielt werden, dass beispielsweise die Abstände d, beibehalten und die Abstände d., kleiner als d., gemacht werden.
Trotzdem nun die Ab stände d, das für den symmetrischen Aufbau zulässige Minimum unterschreiten, besitzt der derart unsymmetrisch gemachte Kondensator die gleiche Ionisationsspannung wie der sy m- metrisehe Kondensator, wobei aber die Ka pazität und damit die Leistung des unsy m- metrisehen Kondensators bedeutend grösser ist.
Fig.3 zeigt einen derart unsvnnnetriseli gebauten Kondensator.<I>B,</I> und<I>B,</I> sind wie derum die metallischen Belegungssehiehten, von welchen jeweils die mit dem gleichen Kon- densatorpol verbundenen auf einer Seite in bekannter Weise aus den Isolierstoffsehiehten (strichpunktiert gezeichnet) herausragen kön nen.
Die Sehielitdieke d, entspricht dem bei symmetrischer Anordnung für eine Ionisations- spannuna UI nicht untersehreitbaren Mini mum.
Die Schiehtdieke d, dagegen ist bedeu tend kleiner als c1_ gewählt, wodurch die ge forderte U nsymmetrie geschaffen wird, ohne dass aber die Ionisationsspannung kleiner als Ui wird. 1)a die Dicke (l, bis auf das für die ahruna der Durehsehlansfestigkeit notwen- dige Minimum verkleinert werden kann, lässt sich eine bedeutende Kapazitä.tsvergrösserun.,.)- und damit Leistungssteigerung erzielen.
Die in Fig. 3 dargestellte Sehiehtanord- nung lässt sieh aueli verwenden, wenn alle Be- legungssehicliten innerhalb der Isolierstoff schichten beispielsweise längs der durch die Gerade N, im Schnitt dargestellten Ebene enden.
Eine weitere Leistungssteigerun- lässt sieh erzielen, wenn man ausser der Sebiehtdieke c1, auch noch die Seliiclitdieke d, #reringer macht als die bei synimetriseheniAufbau nicht unter sehreitbare Sehiehtdieke, dafür aber eine lei tende Zwischenbelegung Z einlegt, wie Fig. 4 zeigt.
Dadurch wird bei gleichbleibender Ioni- sationsspannuna eine weitere Kapazitäts- und damit Leistungssteigerung; erzielt.
Die Zwi schenbelegung Z kann entweder, wie in Fis-. -1 ,gezeichnet, in der Mittelebene des dickeren Teils d, durchgehend in den Kondensator ein gebaut sein;
es genügt aber auch, diese nur in einem begrenzten Gebiet, beispielsweise zwi schen den Grenzen F" F,. einzubauen. Selbst- verständlich kann gleichzeitig sowohl die Dicke d" als auch die Dicke d, des Dielek- trikums das für symmetrischen Aufbau nötige Minimum unterschreiten, wenn in diese beiden Gebiete eine oder mehrere Zwischenbelegun gen unsymmetrisch eingelagert werden,
wobei die Zahl der Zwischenbelegungen in beiden Dielektrikumsschiehten aleieh oder v ersehie- den sein kann.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 5 und 6 sind im Kondensatorrand Zwi- sehensehichten R aus Isoliermaterial zwischen die durchgehenden Isolierstoffsehichten ein geschoben, so dass naeb erfolgter Pressung der Sehiehten, unabhängig davon, ob der Konden sator als Wickel oder Stapel ausgeführt wird, die gewünschte Unsymmetrie erzielt. wird.
Es sei ausdrücklich darauf verwiesen, dass der in den sehweiz. Patentschriften Nr. 253829, 254089, 258703 und 25870-1- vorgeschlagene Einbau von Zwisehensehiehten in das Dielek- triknni der Kondensatorrä.nder ledi@-lieb dazu diente, das Randdielektrikuni gegenüber dem Kondensatorinnern zti verstärken,
wobei aber stets auf syminetriselie Anordnung aller lei tenden Schichten geachtet wurde. In vorlie gender Erfindung dagegen erfolgt dieser Ein bau der Zwisehensehiehten R, evtl. in Kom bination mit leitenden Zwischenbelegungen Z (Fig.16), stets so, dass die geforderte Unsym- metrie gewährleistet ist.
Die Zwisehenschiehtanordnung kann nach Belieben in Form eines doppelt abaesehrägten Keils gemäss Fig. 5 (Linie b-b) oder in Form einer Treppe gemäss Filg. 6 (Linie a-a) aus- geführt sein. Die Zwisehensehiehten können ferner gesamthaft als Paket auf der einen oder andern Seite der durchgehenden Isolier- stoffsehicht liegen, wie dies in den Fig. und 8 gezeigt ist.
In der Anordnung nach Fia.7 könnten die Belegungsschiehten aueli auf der Linie<I>N, N,</I> enden, weil ja die Ur symmetrie der Sehiehtanordnungen, bezogen auf jede Belegungsschicht vorhanden ist. In der Anordnung nach Fig.8 ist dagegen eine Verkürzun - der Belegungssehichten B_ auf die Linie N,--1", nicht möglich, weil dadurch bezogen auf solche verkürzten Schichten B.
die benachbarten BeleunsseliichtenB" -welche in das Randgebiet dieser Schichten B, hinein ragen, symmetrisch angeordnet wären. Die Zvisehenschichten können einzeln oder auch gruppenweise zwischen den durchgehen den Isolierstoffschichten verteilt sein, wie dies z. B. in den Fig. 5 und 6 bzw. in der Fig. 9 dargestellt ist. Zur Vereinfaehung der Zeich nung sind in Fig.9 nur die Schichten ge zeichnet, welche innerhalb zweier gleiehpoliger metallischer Belegungsschichten liegen.
Die Abstufung und Anordnung der Zwischen schichten ist in allen Anordnungen so zu wäh len, dass die metallischen Belegungen bei der Pressung minimal deformiert werden, so dass keine Knickengen und Risse entstehen und die Belegungen möglichst stetig von den In nengebieten gegen die Ränder verlaufen.
Eine weitere vorteilhafte Schichtanord nung, welche die Unsymmetrie in den Rand gebieten erzeugt, ohne aber die Abstände der Belegungsschichten im Kondensatorinnern verschieden zu machen, wie bei den Beispielen nach den Fig. 3 und 4, und ohne eine Krüm mung der Belegungen nötig zu machen, wie sie in den Anordnungen gemäss den Fig. 5 bis 9 nach erfolgter Pressung auftritt, zeigt Fig. 10.
Die einzelnen Belegungsschichten B1 und B= sind jeweils aus mehreren aufeinar_- dergeschichteten, miteinander leitend verbun denen Folien F" <I><U>F.,</U></I> und F, aufgebaut.
Die Folien aller mit dem einen Pol verbundenen Belegimgsschiehten, beispielsweise der Schich ten B" sind treppenförmig abgestuft und in die Stufen dieser verkürzten leitenden Folien F.=, F<I>_</I> sind Zwischenschichten R aus Isolier material eingefügt, so dass der Kondensator durchgehend eine einheitliche Sehiehtdicke besitzt und trotzdem die erfindungsgemässe Unsymmetrie aufweist, was in der Zeichnung durch die Abstände dl und cl-, angedeutet ist.
Anstatt beide verschiedenpoligen Bele- gumgsschichten aus Metallfolien aufzubauen, wie Fig. 10 zeigt, ist es auch möglich, wie in Fig.11 dargestellt, nur die mit dem einen Pol verbundenen Belegtingssehichten, also bei spielsweise die Schichten B" aus mehreren Folien zusammenzusetzen und abzustufen.
Anstatt die leitenden Belegungsschichten aus einzelnenFolien aufzubauen, könnenwenig- stens diejenigen, die mit dem einen Konden- satorpol verbunden sind, in Form eines dop pelwandigen flachen Hohlkörpers ausgebildet, sein, wie die Fig. 1? und 13 veransehau- lichen. Die schraffiert gezeichneten Hohl räume können dabei nach Belieben mit einer leitenden oder isolierenden Substanz ausge füllt sein.
Diese beiden Figuren zeigen nur die Belegungsschichten B, und B_ in ihrer gegenseitigen Anordnung, wobei in Fig.1? nur die mit dem einen Kondensator pol ver- birdenen Belegungsschichten B, und in Fig.13 die mit. beiden Kondensatorpolen ver bundenen Belegungsscliichten B" B_ als Hohl körper geformt sind.
Die Kondensatoren sind also entweder derart aufgebaut, dass minde stens die mit dem einen Kondensatorpol ver bundenen Belegungsschichten aus zwei gröss tenteils parallel verlaufenden Folien bestehen, wovon die eine eben ist und die andere am Rand gegen die erstere anschmiegend verläuft, so dass zwischen den Folien ein flacher Hohl raum. vorhanden ist;
oder aber der Konden sator ist derart aufgebaut, dass die mit dem gleichen Kondensatorpol verbundenen Bele- gungsschichten gleichliegend in den Konden sator eingebaut sind, und zwar derart, dass eine Belegungssehicht und deren benachbarte verschiedenpolige Belegtuigsschieht einander die ebenen Folien zukehren und die letztere Belegiuigsschicht der nächsten,
mit der ersteren Belegungsschieht gleichpoligen Belegung-s- schicht die am Rande gekrümmten Folien zu kehren.
Selbstverständlich kann die Unsy mmetrie auch durch treppenförmige Anordnung der Be- legungsschichten erzielt werden, wie dies bei spielsweise in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist, wobei zur Vereinfachung der Zeichnung die Isolierstoffschiehten nicht. eingezeichnet. sind. Die Stufentiefe dieser treppenförmigen Anordnung russ natürlich mindestens der Tiefe A des oben definierten Randgebietes ent sprechen.
In beiden Anordnungen ist aber dafür zu sorgen, dass auch für die Schichten B,' die nötige Unsymmetrie gewahrt bleibt, was beispielsweise durch Verdiekung des Di- elektrikums zwischen den Schichten B.' und . Bi erfolgen kann, wie dies in den Fig.14 und 15 dargestellt ist.
Die Uns' mmetrie kann aber auch erzielt, werden, indem das :Dielektrikuni auf einer Seite der am tiefsten einspringender: Belegungssebicliten (B.') mindestens iniRand- gebiet dureli mindestens eine Zwisellenbele- gung unterteilt ist.
In der Anordnung gemäss Fig.7-1 sind die Belegungssebiehten gruppenweise treppen- förmig gegeneinander verschoben, und in der Anordnung aeinäss Fig. l:5 sind die Bele"un"s- sehiehten ziekzaekföi-inig abgestuft.
In diesen Anordnungen. , iiaeli den Figu. I.-1 und 15 lassen sieh auch vorteilhaft die in dem Ausführungsbeispiel. gemäss Fig. -1 verwen deten inetallisehen Zwischenbelegungen Z ein bauen.
Diese Zwiselienbelegungen Z können natürlich auch in die Zwisehensehichten R eingebaut werden, derart, dass in das ver stärkte Dielektrikinn des Randgebietes minde stens eine leitende Zwischenbelegung einge schoben ist, wie dies in dein Ausführungsbei- spiel der Fig. 16 dargestellt ist.
Die Zwischen- belegungen 7, @deiehen Niveaus in gegenüber- liegenden Kondensatorrändern können über dies naeli Belieben miteinander verbunden werden, wobei diese Verbindungsleitungen ausserhalb oder innerhalb des Kondensators verlaufen können.
Alle die beschriebenen Anordnungen lassen sich entweder als Stapelkondensatoren oder als Wiekelkondensatoren in Forin von Flach- oder Rundwickeln ausführen, wobei natürlich auch noeli Kombinationen der einzelnen ge- zeiehneten Ausführung-sforinen inöcheh sind.
17s sei noch darauf verwiesen, dass bei Wik- kelkondensatoren zufolge der leicht verschie denen Krümmung aufeinanderfolgender Bele- gungsschiehten die Feldverteilung bezüglich einer Solchen Schiebt immer etwas unsynime- tri4eh ist, jedoch handelt es sieh hierbei um eine LTnsyn@metrie, die irre einige (;
rössenord- nungerr kleiner ist als die durch die vorlie gende Erfindung erzielte Unsynimetrie.
Selbstverständlich kann die gemäss obigen Ausführungen in irgendeiner Weise erzielte Unsymmetrie noell verstärkt werden, indem die Dielektrikunisehiehten beidseitiD- einer Be- legungssehieht aus -Material mit nntersehied- liehen Dielektrizitätskonstanten hergestellt werden, wobei es bekanntlich möglich wird, die Temperaturkonstanz der Kapazität des Kon densators zu verbessern.
Capacitor with asymmetrical structure of the conductive layers. In technology, Kon capacitors are very often used, which are made up of metal foils and oil-impregnated Isoliersehieliten stored in between.
Such capacitors, however, tend to form gas at high dielectric loads, which can be traced back to glowing phenomena, so that a certain voltage across the capacitor, called ionization voltage, destroys the dielectric and thus the entire capacitor.
Earlier tests have shown that the first mica lakes always start from the edges of the metallic lining and that, as a result, the high dielectric strength of the dielectric is never fully exploited. becomes.
Therefore, suggestions have already been made to eliminate these edge effects by thickening the dielectric in the edge areas of the voids.
In all of these designs, however, the metallic assignments, elements of insulating material, intermediate assignments and edge reinforcements, based on each metallic assignment connected to a capacitor pole, are arranged in a completely symmetrical manner.
Experiments and theoretical considerations have now shown that it is extremely advantageous to strive for longitudinal symmetry in this arrangement of the eyes, in that a significant increase in performance can be achieved by increasing the ionization voltage or by increasing the capacitance.
The invention therefore relates to a capacitor with a dielectric composed of several layers of insulating material impregnated with an insulating agent, in which the conductive and with. the capacitor poles galvanically connected assignments are arranged in several layers isolated from one another by the Dielekt.rikuni.
The invention is characterized in that with respect to each of the occupancy layers connected to one of the capacitor poles, they see from the edge of this layer.
against the inside of the capacitor at least to a depth of a dielectric thickness between two unequipolar assignments, he stretching edge area at least one of the two adjacent and connected to the other pole Beleungsschiehten protrudes, within the through these two neighboring and connected to the same pole assignment;
In the limited space, the arrangement of all conductive layers, including the occupancy delimiting this space, looks at least in the peripheral area us @ -nunetriseh.
The invention is explained in the following with reference to the embodiments of the capacitor illustrated in FIGS. 2 to 16.
1 and 2 show known -liLsbil- formations of capacitors and serve to explain the inventive concept and to define some terms.
3 to 16 show advantageous layer arrangements of exemplary embodiments of the capacitor according to the invention, with the exception of FIG. 16 all figures showing only a part of the capacitor edge, that is to say that area of the capacitor in which the metallic coatings end , show in cross section. Fig. 16, however, shows a cross section through the capacitor, in which two opposite capacitor edges are Darge.
FIGS. 1 and 2 show, on an enlarged scale, the cross-section through a section of one of the capacitor edges of commonly used capacitors. The hatched layers B, and <I> B, </I> form the metallic capacitor coverings, where the coverings B, with one and the cover @ mgsschiehten B, with the other, not shown capacitor pole are connected.
The layers of insulating material D are arranged between these covering layers B "B, the impregnating agent contained in the capacitor not being shown.
In FIG. 1, the adjacent covering layers protrude into the edge area of each covering layer.
In FIG. 2, on the other hand, only the adjacent covering layers B protrude into the edge area of the covering layers B. In contrast, none of the neighboring covering layers B protrude into the edge area of the covering layers B.
In Fig.l should therefore at least in the edge areas of each occupancy layer, so for example with respect to the occupancy Bi in the straight lines N and N._ drawn by the two dashed lines within the edge area delimited by the two adjacent and finitely the same pole ver related occupancy layers B_, limited space llZ, the arrangement of all conductive layers (in this case only the only two existing layers B,) be asymmetrical.
In an analogous manner, in Fig. \? at least in all peripheral areas of the occupancy layers B, that is, for example, in the peripheral area N, N, of the layer. B, ', within the space il the arrangement of all conductive layers (in this case only the only existing layers B,) be asymmetrical.
In order to achieve a practically significant increase in performance at all, an area N, <I> N., </I> should be selected as the edge area which has at least a depth A towards the inside of the capacitor, which corresponds approximately to the distance between two unpolarized layers speaks. This requires winding machines that work extremely precisely, so that the edge area is practically stretched over at least an area of one to two tenths of a millimeter.
In all figures is. the edge area is indicated by the lines N "N, and the rauire 1I bounded by two occupancy lines connected to the same pole is drawn, the latter of course only ever being valid for one reference line.
The required asymmetry can be achieved in various ways, e.g. B. solely through different choices of the distances between consecutive occupancy layers or solely through staggering the occupancy layers, or by combining these two possibilities.
What is remarkable here is the fact; that it is possible to make a capacitor with a symmetrical structure (Fug. I and?) un-symmetrical by reducing the thickness of the dielectric, which is on the same side of the covering layers with the same capacitor pole. Correspond e.g.
For example, in the case of the symmetrical capacitor (Fig. 1), the distance d. "D, which is absolutely necessary for a certain ionization voltage Fi, is the same, the asymmetry can be achieved by maintaining, for example, the distances d and the distances d., smaller than d., are made.
Despite the fact that the distances d fall below the minimum permissible for the symmetrical structure, the capacitor made asymmetrical in this way has the same ionization voltage as the symmetrical capacitor, but the capacitance and thus the power of the asymmetrical capacitor is significantly greater is.
FIG. 3 shows a capacitor constructed in such an unsnnnnetriseli way. <I> B, </I> and <I> B, </I> are, in turn, the metallic covering layers, of which those connected to the same capacitor pole are on one side in a known manner from the Isolierstoffsehiehten (shown in dash-dotted lines) can project out.
The Sehielitdieke d, corresponds to the minimum that cannot be undershot for an ionization voltage UI in a symmetrical arrangement.
The thickness d, on the other hand, is chosen to be significantly smaller than c1_, which creates the required asymmetry, but without the ionization voltage becoming smaller than Ui. 1) a the thickness (l, can be reduced to the minimum necessary for the ahruna of the dura- bility, a significant increase in capacity can be achieved,.) - and thus an increase in performance.
The visual arrangement shown in FIG. 3 can also be used if all the visual visualization within the insulating material layers end, for example, along the plane represented by the straight line N in section.
A further increase in performance can be achieved if, in addition to the self-viewing bed c1, one also makes the selection bed d, # lower than that in the case of the synimetrical construction, not under a manageable viewing bed, but inserting a conductive intermediate layer Z, as shown in FIG.
With the ionization voltage remaining the same, this results in a further increase in capacity and thus performance; achieved.
The intermediate occupancy Z can either, as in Fis-. -1, drawn, in the center plane of the thicker part d, be built continuously into the condenser;
however, it is also sufficient to install this only in a limited area, for example between the boundaries F "F,. Of course, both the thickness d" and the thickness d of the dielectric can be the minimum necessary for a symmetrical structure at the same time if one or more intermediate deposits are stored asymmetrically in these two areas,
whereby the number of intermediate assignments in both dielectric layers can be the same or different.
In further embodiments according to FIGS. 5 and 6, intermediate layers R made of insulating material are inserted between the continuous insulating material layers in the capacitor edge, so that once the layers have been pressed, regardless of whether the capacitor is designed as a coil or a stack, the desired asymmetry achieved. becomes.
It is expressly pointed out that in the Sehweiz. Patent specifications Nos. 253829, 254089, 258703 and 25870-1 - proposed installation of toe lines in the dielectric of the capacitor edges ledi @ -lieb served to reinforce the edge dielectric against the inside of the capacitor zti,
However, attention was always paid to the symmetrical arrangement of all leading layers. In the present invention, on the other hand, this installation of the toe lines R, possibly in combination with conductive intermediate assignments Z (FIG. 16), always takes place in such a way that the required asymmetry is guaranteed.
The interleave arrangement can be in the form of a double abaesehrägten wedge according to FIG. 5 (line b-b) or in the form of a staircase according to Filg. 6 (line a-a). The toe-to-toe can also lie as a whole as a package on one side or the other of the continuous layer of insulating material, as shown in FIGS.
In the arrangement according to FIG. 7, the occupancy layers could all end on the line <I> N, N, </I>, because the basic symmetry of the visual arrangements is present in relation to each occupancy layer. In the arrangement according to FIG. 8, on the other hand, it is not possible to shorten the occupancy layers B_ to the line N, −1 ", because this means that it relates to such shortened layers B.
the adjacent Beleunsseliichten B ″ - which protrude into the edge area of these layers B, would be arranged symmetrically. The toe layers can be distributed individually or in groups between the continuous insulating material layers, as shown, for example, in FIGS. is shown in Fig. 9. To simplify the drawing, only those layers are shown in Fig. 9 which lie within two metallic covering layers of equal polarity.
The gradation and arrangement of the intermediate layers should be selected in all arrangements in such a way that the metallic coverings are minimally deformed during pressing, so that no kinks and cracks occur and the coverings run as steadily as possible from the interior to the edges.
Another advantageous layer arrangement, which creates the asymmetry in the edge areas, but without making the distances between the coating layers in the capacitor interior different, as in the examples according to FIGS. 3 and 4, and without making a curvature of the coatings necessary, FIG. 10 shows how it occurs in the arrangements according to FIGS. 5 to 9 after pressing has taken place.
The individual covering layers B1 and B = are each made up of several foils F "<I><U>F.</U> </I> and F, which are layered on top of one another and are conductively connected to one another.
The foils of all the document layers connected to one pole, for example the layers B ″, are stepped in a stepped manner and intermediate layers R made of insulating material are inserted into the steps of these shortened conductive foils F. =, F <I> _ </I>, so that the capacitor has a uniform visual thickness throughout and still has the asymmetry according to the invention, which is indicated in the drawing by the distances d1 and c1-.
Instead of building up both different-pole covering layers from metal foils, as shown in FIG. 10, it is also possible, as shown in FIG. 11, to assemble and graduate only the covering layers connected to one pole, for example layers B ″ from several foils .
Instead of building up the conductive covering layers from individual foils, at least those that are connected to one capacitor pole can be designed in the form of a double-walled, flat hollow body, as shown in FIG. and 13 show. The shaded hollow spaces can be filled out with a conductive or insulating substance at will.
These two figures show only the covering layers B and B_ in their mutual arrangement, with FIG. only the covering layers B connected to the one capacitor pole, and in FIG. two capacitor poles associated with occupancy segments B "B_ are formed as a hollow body.
The capacitors are either constructed in such a way that at least the covering layers connected to the one capacitor pole consist of two largely parallel foils, one of which is flat and the other one snugly against the former at the edge, so that a shallow cavity. is available;
or the capacitor is constructed in such a way that the covering layers connected to the same capacitor pole are installed flush in the capacitor, namely in such a way that one covering layer and its adjacent different-pole covering layers face each other, the flat foils face one another and the latter covering layer the next ,
with the former assignment, homopolar assignment-s-layer is used to sweep the foils that are curved at the edge.
Of course, the asymmetry can also be achieved by a stepped arrangement of the covering layers, as is shown for example in FIGS. 14 and 15, the insulating material layers not being used to simplify the drawing. drawn. are. The step depth of this step-like arrangement so russ of course at least the depth A of the edge area defined above ent.
In both arrangements, however, it must be ensured that the necessary asymmetry is also maintained for layers B, 'which is achieved, for example, by thickening the dielectric between layers B.' and . Bi can take place, as shown in FIGS.
The uns'mmetry can also be achieved by dividing the: Dielectric unit on one side of the deepest re-entrant: occupancy area (B. ') at least in the edge area by at least one double occupancy.
In the arrangement according to FIG. 7-1, the occupancy lines are shifted in groups in a stepped manner with respect to one another, and in the arrangement according to FIG. 1: 5, the occupancy lines are stepped "un" ziekzaekföi-inig.
In these arrangements. , iiaeli den Figu. I.-1 and 15 also advantageously leave those in the embodiment. According to Fig. -1 use metal intermediate layers Z build in.
These intermediate layers Z can of course also be built into the intermediate layers R in such a way that at least one conductive intermediate layer is inserted into the reinforced dielectric of the edge area, as is shown in the exemplary embodiment in FIG.
The intermediate assignments 7, each level in opposite capacitor edges can be connected to one another as desired, these connecting lines being able to run outside or inside the capacitor.
All of the arrangements described can be implemented either as stack capacitors or as rocking capacitors in the form of flat or round coils, with noeli combinations of the individual designs shown being of course also possible.
17s it should be pointed out that in the case of winding capacitors, due to the slightly different curvature of successive assignment layers, the field distribution with respect to such shifts is always somewhat unsynimetrical, but this is a matter of LTnsyn @ metry, which some crazy
of the order of magnitude is smaller than the unsynimetry achieved by the present invention.
Of course, the asymmetry achieved in any way according to the above can be intensified by making the dielectric layers on both sides of a covering layer from material with different dielectric constants, whereby it is known to be possible to improve the temperature constancy of the capacitance of the capacitor .