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Verfahren zur Herstellung von Kondensatorbändem für regenerierfähige
elektrische Kondensatoren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Kondensatorbändem für regenerierfähige elektrische Kondensatoren, die aus einem
Isolierstoffband, z. B. einer Papier- oder Kunststofffolie, zwei oder mehreren Lackschichten
und mindestens einer zwischen den Lackschichten eingebetteten Metallschicht bestehen.
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Beim Metallisieren von Kunststoffolien oder Papierbändern dringt der
Metalldampf in die Poren des Dielektrikums ein und bildet dort vom Metallbelag in
das Dielektrikum ragende Metallspitzen, die die Durchschlagsfestigkeit des Dielektrikums
herabsetzen.
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Es ist bekannt, um diesen Effekt zu vermindern, die Oberfläche der
Dielektrikumsbänder zu lackieren. Aber selbst bei zweimaliger Lackierung lassen
sich nicht alle Poren in der Oberfläche beseitigen. Insbesondere bleiben solche
Poren, die größer sind als die Lackschichtstärke, unverschlossen.
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Es ist weiterhin bekannt, auf einer Trägerflüssigkeit abwechselnd
Lackschichten und Metallisierun-Gen zu erzeuaen und diese mit Hilfe eines Metallfolienbandes
von der Träaerflüssigkeit abzuheben und zusammen mit dem Metallfolienband zu einem
Kondensator zu verarbeiten. Das Metallfolienband dient zunächst als Abhebeorgan
und wirkt im fertigen Kondensator als Belegung. Dabei läßt es sich nicht vermeiden,
daß in das wirksame Dielektrikuin Metallspitzen ragen.
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Um die Durchschlagsfestigkeit der Dielektrikumsbänder zu vergrößern
bzw. den schädlichen Effekt der Ausbildung von Metallspitzen in den Poren des Dielektrikumsbandes
so weit wie irgend möglich zu vermeiden, wird vorgeschlagen, erfindungsgemäß auf
eine Hilfsträgerfolie eine erste Lackschicht aufzutragen, hierauf einen Metallbelag
aufzudampfen und hierüber eine zweite Lackschicht aufzubringen und sodann das als
Kondensatordielektrikum verwendete Isolierstoffband auf die oberste Lackschicht
vor deren vollständiaein Festwerden und im Stadium einer ausreichenden Klebefähiakeit
derselben aufzulegen oder aufzupressen und dann die Hilfsträgerfolie abzuziehen.
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Man erhält hierdurch ein aus einem Isolierstoffband, zwei Lackschichten
und einem Metallbelag bestehendes Kondensatorband, das eine wesentlich höhere Durchschlagsfestigkeit
aufweist als die bisher bekannten Kondensatorbänder, bei denen die Lackschichten
oder zumindest eine Lackschicht auf das Isolierstoffband auflackiert wurden und
hierauf der Metallbelag aufgedampft wurde. Während bei den bekannten Bändern metallische
Spitzen entstanden, die weit in das Dielektrikumsband hineinragten, können beim
erfindungsgemäßen Verfahren lediglich Metallspitzen entstehen in der Stärke der
ersten Lackschicht. Insbesondere weisen sowohl das Dielektrikumsband wie auch die
zweite Lackschicht keinerlei Metallspitzen auf und besitzen daher eine sehr hohe
Spannungsfestigkeit. Es lassen sich hierbei Betriebsfeldstärken im Kondensator erzielen,
die ganz erheblich über denjenigen von anderen Kondensatoren mit gleich starkem
Dielektrikum liegen. So sind z. B. für 9 #tni. starkes lackiertes Papier
27 V/#tm, für 6 Etui. starkes Polyäthylenterephthalat maximal
50 V/ #un zulässig. Dagegen kann ein erfmdungsgemäß aufgebautes Kondensatorband,
bestehend aus 3,8 itin Polyäthylenterephthalat, einer 1,3 [tm starken
zweiten Lackschicht, der darauffolgenden Metallisierung C 42 und einer 1,2
#tin starken ersten Lackschicht (beide Lackschichten bestehend aus Acetyleellulose),
mit Betriebsfeldstärken bis zu 100 V/iim belastet werden. Verwendet man bei
der erfindungsgemäßen Anordnung statt Polyäthylenterephthalat ein Papierband, so
sind Feldstärken bis zu etwa 75 V/[tm zulässig.
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Zur Verbesserung der Selbstheileigenschaften eines erfindungsgemäß
aufgebauten Kondensatorbandes ist es zweckmäßig, in bekannter Weise mindestens eine
der Lackschichten aus einem Stoff herzustellen, der mindestens 101/o des zu seiner
vollständigen Umsetzung zu stabilen Oxydationsprodukten benötigten Oxydationsmittels
im Molekül enthält. Als besonders geeignet haben sich Celluloseester und Celluloseäther,
z. B. Acetylcellulose oder Äthylcellulose, erwiesen. Bei Verwendung solcher gut
regenerierender Lackschichten kann als eigentliches Dielektrikumsband auch ein Band
aus einem Stoff verwendet werden, der an sich für selbstheilende Kondensatoren weniger
geeignet oder ungeeignet ist, z. B. Polystyrol oder Polyearbonat. In gleicher Weise
ist es möglich, C
insbesondere bei Verwendung von Dielektrikumsbändern
aus Papier, den Kondensator mit einem Imprägniermittel zu tränken, das an sich ungünstige
Eigenschaften in selbstheilenden Kondensatoren aufweist, z. B. chloriertes Diphenyl
oder chloriertes Naphthalin.
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Für manche Verwendungszwecke hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
das Dielektrikumsband nicht schon auf die zweite Lackschicht aufzulegen bzw. aufzupressen,
sondern die zweite Lackschicht zunächst erhärten zu lassen, hierauf einen weiteren
Metallbelag aufzubringen und über diesem zweiten Metallbelag eine weitere Lackschicht
anzuordnen und das Dielektrikumsband erst auf diese weitere Lackschicht, solange
diese noch klebefähig ist, aufzulegen bzw. aufzupressen. Die beiden Metallschichten,
die in einem Kondensatorband angeordnet sind, werden dann so angeordnet, daß sie
bei der Kontaktierung der Kondensatorbelegungen im Kondensator leitend miteinander
verbunden werden, so daß die zweite Lackschicht im feldfreien Raum des Kondensators
liegt. Man kann dies in einfacher Weise dadurch erreichen, daß der üblicherweise
an einem Rand des Metallbelags frei gelassene Isolierstreifen bei beiden Metallschichten
auf der gleichen Seite angeordnet wird. Eine solche Anordnung aus einem Dielektrikumsband,
drei Lackschichten und zwei Metallschichten hat sich besonders dann als vorteilhaft
erwiesen, wenn das Dielektrikumsband aus einem Stoff mit besonders guten dielektrischen,
aber schlechten Regeneriereigenschaften, z. B. Polystyrol, besteht und man die dielektrischen
Eigenschaften dieses Stoffes nicht durch die schlechteren dielektrischen Eigenschaften
von Lackschichten herabsetzen will. Man kann dann die erste und die dritte Lackschicht
ebenfalls aus dem dielektrisch hochwertigen Stoff herstellen, während die zweite
im feldfreien Raum lieaende Lackschicht aus einem Stoff gebildet wird, der im Molekül
mindestens 101/o des zu seiner voll-17 ständigen Umsetzung- zu stabilen Oxydationsprodukten
benötigten Oxydationsmittels enthält, z. B. Acetylcellulose.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung können die Figuren dienen.
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F i g. 1 zeigt ein Trägerband 1, auf das eine erste
Lackschicht 2, hierüber eine Metallschicht 3 und hierüber eine zweite Lackschicht
4 angeordnet ist. Nur die erste Lackschicht 2 ist mit metallischen Spitzen
10 durchsetzt.
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F i g. 2 zeigt, wie, solange die Lackschicht 4 noch klebefähig
ist, ein Dielektrikumsband 5 auf die Lackschicht 4 aufgelegt bzw. aufgepreßt
wird, so daß dieses mit der Lackschicht 4 verklebt. Nach Abziehen der Hilfsträgerfolie
1 entsteht dann ein Kondensatorband wie es in F i g. 3 dargestellt
ist. In diesem Kondensatorband sind die Lackschicht 4 und das Dielektrikumsband
5 völlig frei von metallischen Spitzen 10
und bilden ein Dielektrikurn
außerordentlich hoher Durchsehlagsfestigkeit. Ein solches Kondensatorband kann zusammen
mit einem weiteren gleichartigen Kondensatorband, gegebenenfalls unter Verwendung
weiterer unmetallisierter Dielektrikumsbänder, zu einem Kondensator verwickelt werden.
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F i Z-3. 5 zeigt in einem Ausschnitt einen derartigen aus zwei
Kondensatorbändern, wie sie in F i g. 3 dargestellt sind, aufgebauten Kondensator,
wobei die Kondensatorbelegungen 3 durch Stirnkontaktschichten 8 und
9 kontaktiert sind.
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F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Hierbei wurden auf die nicht dargestellte Hilfsträgerfolie 1 zuerst eine
erste Lackschicht 2, hierauf ein Metallbelag 3, hierüber eine zweite Lackschicht
4 und dann eine weitere Metallschicht 6 und eine weitere Lackschicht
7 aufgebracht und durch Auflegen bzw. Aufpressen des Dielektrikumsbandes
5
auf die Lackschicht 7 und Ablösen der Hilfsträgerfolie ein Kondensatorband
hergestellt. Die metallfreien Randstreifen sind bei den Metallbelägen
3
und 6 am gleichen Rand angeordnet, so daß bei der Stirnkontaktierung
im Kondensator die beiden Metallbeläge leitend miteinander verbunden sind, wobei
die Lackschicht 4 im feldfreien Raum des Kondensators liegt. Die Anordnung der F
i g. 4 ist besonders zweckmäßig, wenn das Dielektrikumsband 5 aus
einem hochwertigen Dielektrikum, z. B. Polystyrol, besteht, wobei man dann zweckmäßigerweise
die Lackschichten 2 und 7 ebenfalls aus diesem Stoff herstellt, während die
Lackschicht 4 aus einem Stoff mit guten Regeneriereigenschaften, z. B. Acetylim
cellulose, bestehen kann.