Selbstausheilender elektrischer Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen elek trischen Kondensator, der unter Verwendung von dünnen Lackschichten als Dielektriktuu hergestellt ist.
Wird eine Metallfolie mit, einer dünnen Lackschicht versehen und auf die Lackschicht ein ausbrennfähiger Metallbelag aufgebracht, so entsteht auf -diese Weise ein aus einem ein zigen Körper bestehendes Kondensatorbau- element mit der Metallfolie und dem aus- brennfähigen Metallbelag als Belegungen und der Lackschicht als Dielektrikum. Es liegt auf der Hand, dass selbst Kondensatoren mit gro sser Kapazität, die aus einem derartigen Kon- densatorelement hergestellt werden,
nur wenig Raum in Anspruch nehmen. Schwierigkeiten bereitet dabei aber der Anschluss der aus- brennfähigen Belegung, da diese ja bekannt lich eine Schichtdicke von weniger als 0,001 mm haben muss. Befriedigende Lösungen für den Anschluss einer derartigen, äusserst dünnen, auf eine lackierte Metallfolie aufgebrachten Belegung sind noch nicht bekannt geworden, und deshalb hat auch die Verwendung eines Kondensatorelementes mit nur einer selbst tragenden Folie noch nicht zu befriedigenden Ergebnissen geführt.
Ein wesentlicher Fort schritt wird dagegen bei einem Kondensator mit dünnen Laelzschichten als Dielektrikum erzielt, wenn die zu einem Wickel oder Stapel verarbeiteten Kondensatorbelegungen einer seits aus mindestens einer Metallfolie, von welcher nur eine Anschlusskante von der das Kondensatordielektrikum bildenden Lack schicht freigehalten ist, und anderseits aus ausbrennfähigen Metallschichten bestehen, welche auf beide Seiten mindestens eines Isolierstoffbandes aufmetallisiert sind.
In diesem Falle enthält der beispielsweise gewickelte Kondensator zwar zwei selbsttra gende Folien, nämlich die lackierte Metall folie und das metallisierte. Isolierstoffband; dadurch ist aber die Kontaktierung der aus brennfähigen Belegung in einwandfreier Weise ermöglicht, und der Vorteil, den die dünne Lackschicht als DielektrikLllu bietet, bleibt ge wahrt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungs- beispiele des Erfindungsgegenstandes in ge genüber der Wirklichkeit stark verzerrten Grössenverhältnissen schematisch dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Konden sator, der aus einer lackierten Metallfolie und aus einer metallisierten Isolierstoffolie ge wickelt ist, Fig. 2 einen Schnitt durch einen ebenso aufgebauten Kondensator, bei dem jedoch die auf einer Stirnseite vorstehenden metallisier ten Isolierstoffolien um 180 umgelegt sind, und Fig. 3 einen aus Hauptbelegungen und Blindbelegungen bestehenden Kondensator, dessen Hauptbelegungen lackierte Metallfolien und dessen Blindbelegungen metallisierte Iso- lierstoffbänder sind.
Die Belegungen des in Fig. 1 dargestellten Kondensators bestehen aus einer ÄluminiLun- folie 10 und aus ausbrennfähigen, etwa 0,0001 mm starken, auf ein Isolierstoffband 11 aufmetallisierten Schichten 12 aus Zink.
Das wirksame Dielektrikum des Kondensators be steht aus einer dünnen, auf die Aluminium folie 10 aufgebrachten Lackschicht 13, von welcher nur eine Anschlusskante 10' der Alu miniumfolie auf einer Stirnseite des Konden- sators freigehalten ist.
Im Gegensatz zu der Lackschicht 13 ist das Isolierstoffband 11 lediglich Träger der Kondensatorbelegung 12, liegt also nicht im elektrischen Feld des Kondensators; es ragt wie die Aluminiun- folie 10 auf einer Seite, und zwar auf der dieser gegenüberliegenden Seite, aus dem Kon- densatorwickel heraus und ist hier bis zu seinem äussersten Rand doppelseitig metalli siert, während der andere Rand des Bandes metallfrei gehalten ist und innerhalb des Kondensators liegt.
Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den auf die beiden Sei ten des Isolierstoffbandes 11 aufmetallisierten Schichten 12 ist dabei dadurch hergestellt, dass z. B. beim Aufdampfen der beiden Metall schichten bis zum äussersten Rand des Ban des 11 auch auf der Schnittkante dieses Ban des Metall kondensiert, durch das die beiden Metallsehichten elektrisch leitend miteinander verbunden werden. In der rein schemati schen Zeichnung ist dies nicht veranschaulicht.
Der Anschluss der Kondensatorbelegungen kann auf derjenigen Seite, auf welcher die Metallfolie 10 freiliegt, durch Druckkontakt oder durch eine aufgespritzte Metallbrücke 14 erfolgen, auf der andern Seite, auf welcher die metallisierten Isolierstoffbänder aus dem Kondensatorwickel herausragen, durch eine aufgespritzte Metallbrücke 15.
Will man ins besondere auf dieser Seite mit Sicherheit ver meiden, dass durch das aufgespritzte Metall eine leitende Brücke zwischen den aufmetalli- sierten Belegungen 12 und den Metallfolien 10 entsteht, kann nach Fig. 2 die an der einen Stirnseite des Kondensatorwickels vorstehende metallisierte Isolierstoffolie 16 um 180 so um geklappt werden,
dass der im Wickel liegende Rand der lackierten Metallfolie 17 durch den umgeklappten Rand der Isolierstoffolie 16 im wesentlichen abgedeckt ist und das Spritz- metall 18 nicht bis zu der Metallfolie 17 vor dringen kann. Eine elektrisch leitende Verbin dung zwischen den Metallschichten auf den beiden Seiten der Isolierstoffolie 16 besteht auch in diesem Fall über die Stirnkante der Folie hinweg.
Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Kon densator sind die auf ein Isolierstoffband 20 aufgebrachten, ausbrennfähigen Metallschich ten 21, 22 Blindbelegungen, das heisst Bele gungen, die keine der beiden Kontaktbrücken berühren. Jeder dieser Blindbelegungen sind zwei voneinander getrennte, mit Ausnahme der auf den beiden Kondensatorstirnseiten vor stehenden Anschlusskanten 23', 24' mit Lack schichten 25, 26 versehene Aluuniniumfolien 23, 24 als Hauptbelegungen zugeordnet.
Die Hauptbelegungen bieten in diesem Fall zwei Vorteile, und zwar den einwandfreier An schlüsse an den lackfreien Anschlusskanten 23' und 24' der Aluminiumfolien 23 und 24 durch aufgespritzte Metallbrücken 27, 28 oder durch Druckkontakte und den weiteren Vorteil einer besonders guten Wärmeabfuhr aus dem Innern des Kondensators heraus.
Es ist bekannt, dass Kondensatoren mit dünnen Lackschichten als wirksames Dielektri- kum eine sehr hohe spezifische Kapazität er reichen können. Die Kapazität kann dabei dadurch noch erhöht werden, dass dem Lack anorganische Stoffe mit hoher Dielektrizi- tätskonstante beigemengt werden, wie z. B. Bariumtitanate und andere. An Stelle von Lackschichten können z. B. aber auch dünne Kunststoffolien auf die Aluminiumfolien auf kaschiert werden.
Bei dem Kondensator nach Fig. 3 lässt man dann die Kunststoffolien an den im Kondensator innen liegenden Kanten der Aluminiumfolien überstehen und ver schweisst sie hier miteinander. Auch kann die Durchschlagspannung durch Oxydation der Aluminiumfolie an ihrer Oberfläche erhöht werden. Um die bei Durchschlägen auftreten- den Energieumsetzungen auf ein zulässiges Mass zu begrenzen, ist es zweckmässig, die ausbrennfähigen Belegungen durch metall freie Zwischenräume zu unterteilen.