DE1614718A1

DE1614718A1 - Elektrischer Einfolien-Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1614718A1
Application number: DE19671614718
Authority: DE
Inventors: Holger Lindenau; Ernst Steiner
Original assignee: Steiner KG
Current assignee: Steiner KG
Priority date: 1967-01-21
Filing date: 1967-01-21
Publication date: 1970-12-10

Description

Anlage zur Patentanmeldung cier Firma STEINER KG., Erndtebrück vom 26. 01. 1967 .
Elektrischer Einfolien-Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung." Die Neuerung bezieht sich auf einen selbstheilenden Kondensator aus einer beidseitig metallisierten Folie, wobei die. Folie das Dielektrikum bildet und die beiden Metallschichten als Beläge dienen.
Herkömmliche Wickelkondensatoren werden in der Regel aus 2 Metallfolien und zwei oder mehr Isolierfolien oder aus zwei metallisierten Papier- oder Kunststoff - Folien hergestellt. Statt einseitig metallisierter Folien kann man auch zwei beidseitig metallisierte Folien verwenden.
Der Neuerung lag nun der Gedanke zugrunde, daß ja bereits eine beidseitig metallisierte Folie einen Kondensator bildet, wobei die Folie das Dielektrikum ist, und die beiden, z.B. im Vakuum aufgedampften, Metallschichten als Beläge dienen. Zur Herstellung eines Kondensators sind also nicht mehrere Folien notwendig. Es genügt eine einzige, beidseitig metallisierte. Bei richtiger Stärke der aufgebrachten Metallschichten ist der Kondensator selbstheilend.
Allerdings läßt sich ein Wickelkondensator herkömmlicher Bauart mit einer zweiseitig metallisierten Folie nicht herstellen, da bereits nach der ersten Windung ein Kurzschluß auftreten würde. Es muß vielmehr ein anderer Aufbau angewendet werden. Nach der Neuerung wird nun vorgeschlagen, die Folie in der in Figur 1 gezeigten Weise zickzackförmig zu falten. Dabei bedeutet 11 die das Dieleictrikum bildende Folie mit den leitenden Belägen 12 und 13, 14 ist das teilweise fertige Kondensator - Paket. Dieses wird dann in bekannter Weise an den Stirnseiten kontaktiert, mit Anschlubdr$hten versehen und gegebenenfalls zum Schutz gegen Feuchte und mechanischen Beschädigungen mit einer geeigneten Masse, z.B. Epoxydharz, vergossen oder überzogen. Man erhält ein quaderförmiges Bauteil mit guter Raumausnutzung, was insbesondere beim Einsatz in gedruckten Schaltungen wichtig ist.
Für die elektrischen Eigenschaften eines solchen Kondensators ist es unerheblich, ob der Abstand zwischen den einzelnen Faltkanten exakt gleich ist oder nicht. Das ist lediglich eine Frage der optimalen Raumausnutzung des fertigen Kondensators,-die günstiger bei gleichen Abständen zwischen den Faltkanten ist, oder auch der Konstruktion der zum Falten verwendeten Maschine. ' In Figur 2 ist die verwendete Folie im Schnitt dargestellt, mit dem Dielektrikum 21, den Belägen 22 und 23 und den versetzt angebrachten Freirändern 24 und 25.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kondensators liegt aber nicht nur darin, daß zu seiner Herstellung nur noch eine einzige Folie notwendig is;, Er zeigt auch eine höhere Konstanz als Mehrfolien - Kondensatoren und ist frei von Glimmentladungen. Kondensatoren, die aus Metallfolien und Kunststoff - Folien oder aus zwei einseitig metallisierten Kunststoffolien hergestellt sind, haftet der Nachteil an, daß sich wegen der fertigungsbedingten Unebenheiten der Folienoberfläche zwischen den einzelnen Windungen des Kondensators Lufteinschlüsse befinden, die sich durch eine nachträgliche Imprägnierung nicht mehr beseitigen lassen, weil die Kunststoffolie für Imprägniermittel undurchlässig ist. Da sich die Dicke der Lufteinschlüsse mit der Zeit ändert, insbesondere, wenn der Kondensator Temperaturänderungen unterworfen ist, ändert sich auch der Abstand der Belegungen, und die Konstanz des Kondensators ist gering. Ein zweiter gravierender Nachteil der Lufteinschlüsse besteht darin, daß es in ihnen bei Beanspruchung des Kondensators mit Wechselspannungen zur Ausbildung von Glimmentladungen kommt, die das Dielektrikum und damit den Kondensator zerstören.
Beide Nachteile treten bei Einfolien - Kondensatoren gemäß der Neuerung nicht auf. Der Abstand der leitenden Beläge ist durch die Stärke des Dielektrikiun.s eindeutig festgelegt und wird durch die weiteren bei der Herstellung des Kondensators angewendeten Schritte nicht mehr geändert, wodurch eine ausgezeichnete Konstanz erreicht wird. 'legen des Fehlens von Lufteinschlüssen zwischen dem Dielektrikum und den Belägen tritt auch eine Glimmentladung nicht mehr auf. Hohlräume zwischen den Metallschichten sind zwar noch vorhanden, jedoch im feldfreien Raum und daher ohne Einfluß auf die Kapazität und ohne Glimmentladung.
Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem fertigen Kondensator - Paket. Zwischen dem Dielektrikum und den Belägen befinden sich x;e1.ne Rohbäume mehr. Einschlüsse zwischen den Belägen, wie bei 31 dargest=:llt, befinden sich im feldfreien Raum. Lediglich an den Rändern, wie bei 32, können sich infolge geringer Ungenauigkeiten bei der Herstellung .es Freirandes bzw. beim Falten der Folie noch Lufteinschlüsse 111den, die nicht im feldfreien RaL:m liegen. Doch lassen sich diese Einachli:se durch eine Imprägnierung leicht beseitigen. Man Kann dazu die FGlie v- =r oder während des Faltens reit dem Imprägniermittel, z.B. Silif;unöl, reichlich benetzen, und dann aus dem fertigen Block das überflüssige Imprägniermittel durch Pressen wieder entfernen. Eventuell an den R@.zidern, wie bei 32, entstandene Hohlräume sind dann zuverlässig ;ausgefüllt. Dieses Verfahren ist nicht auf flüssige Imprägniermittel beschränKt. Unter Umständen kann ein Imprägniermittel vorteilhaft sein, das nach einiger Zeit aushärtet und die einzelnen Lagen des Kondensators miteinander verklebt. Das gleiche gilt-für ein bei Zimmertemperatur festen Wachs, das man in erhitztem und damit flüssigem Zustand beim Falten der Folie aufbringt. Auch hier erhält man nach Erkalten des Wachses einen imprägnierten festen Kondensatorblock.

Claims

Ansprüche: 1. Selbstheilender elektrischer Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß zu seinem Aufbau nur eine zweiseitig metallisierte Folie verwendet wird, welche in Form eines Blockes gefaltet ist. 2.) Verfarxeri zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zickzackförmig gefaltet, zu eine. Block zusammengefaßt und dann stirnseitig kontaktiert wird. 3.) Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,.daß die Folie-vor oder während des Faltens mit einem Imprägniermittel, z.B. Silikonöl, reichlich benetzt und die überschüssige Flüssigkeit durch Pressen des Blocks wieder entfernt wird. .) Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein aushärtendes Imprägniermittel verwendet wird, das die einzelnen Lagen des Kondensators miteinander,verklebt. 5.) Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel ein U*achs verwendet wird.