DE2660907C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung einer thermoplastischen Folie als Dielektrikum für einen elektrischen Kondensator, wobei die thermoplastische Folie mit einer dielektrischen Flüssigkeit imprägniert ist.

Aus der DE-OS 24 27 812 sind so hergestellte Kondensatoren bekannt. Als thermoplastische Folie wird dort beispielsweise Polypropylen genannt.

Polypropylenfilm hat bei der Benutzung als dielektrisches Medium in dielektrischen, flüssigkeitsimprägnierten elektrischen Kondensatoren eine weite Verbreitung gefunden. Bei der Herstellung eines solchen Kondensators werden sehr dünne Polypropylenstreifen mit Aluminiumfolienstreifen geschichtet, und diese Zusammensetzung bzw. Schichtung wird zu einer festen Rollenform aufgewickelt. Die Rolle wird in einem geeigneten Gehäuse angeordnet und mit einem dielektrischen flüssigen Imprägniermittel imprägniert. Alternativ können die Aluminiumfolienstreifen dadurch ersetzt werden, daß Metallbeschichtungen auf geeigneten dielektrischen Streifen angebracht werden. Der nach den bekannten Blasschlauch- und Zug- und Aufspannverfahren hergestellte Polypropylenfilm hat gewöhnlich sehr glatte kompakte Oberflächen, die dazu neigen, sehr fest aneinander oder an anderen angrenzenden Oberflächen zu haften. Hierdurch ergibt sich ein Problem bezüglich des Versuchs, den Film im Zustand einer fest aufgewickelten Kondensatorrolle zu imprägnieren. Es ist besonders schwierig, das Imprägniermittel, wie ein Öl, dazu zu veranlasen, die Kondensatorrolle vollständig zu durchdringen, und zwar insbesondere bezüglich der Grenzflächen der Polypropylenstreifen und Polypropylen- sowie Folienstreifen.

Aus diesem Grund wurden zahlreiche frühere Versuche durchgeführt, um die Imprägnierung von Kondensatorrollen durch Aufrauhen der angrenzenden Filmstreifen, Folien usw., zu beschleunigen, und zwar durch Ätz-, Gravierungs-, Abtragungs- bzw. Abschleif- oder Formungsverfahren. Das Ergebnis dieser Verfahren hat sich aus einer Anzahl von Gründen nicht als zufriedenstellend erwiesen. Insbesondere neigen viele dieser Aufrauhungsprozesse dazu, die körperliche Festigkeit des Films wie auch die dielektrische Festigkeit zu beeinflussen. Auch Formgebungsvorgänge, die die Gesamtdicke des Films vergrößern, wie Riffelungen und Gravierungen, erhöhen die Gesamtdicke der Rolle, die dadurch übermäßig groß wird. Es wurde festgestellt, daß nach dem Blasschlauchverfahren ein Film erzeugt wird, dessen Oberflächenbereiche schwach aufgerauht sind. Jedoch ist die Rauhigkeit nicht gleichförmig, sondern vielmehr sporadisch, und nicht einer Vorbestimmung bei dem Filmherstellungsvorgang unterworfen.

Aus der DE-PS 12 64 746 ist es weiterhin bekannt, eine rauhe Polypropylenfolie im Blasverfahren durch die Aufrechterhaltung eines Temperaturgradienten herzustellen. Dies geschieht dadurch, daß die Folie bei erhöhter Temperatur in zwei getrennten Steckvorgängen biaxial molekular orientiert wird und beim zweiten Streckvorgang eine dünne Oberflächenschicht auf niedrigerer Temperatur gehalten wird. Ein solches Verfahren ist indessen kompliziert und schwierig durchzuführen.

Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Verfahrensmerkmale zur Herstellung einer geeigneten Folie anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 - in einer schematischen Darstellung ein zum Erzeugen von Polypropylenfilm angewendetes Blasverfahren,

Fig. 2 - eine Mikrofotografie eines nicht schleierigen bzw. unscharfen oder unklaren Films,

Fig. 3 - eine Mikrofotografie eines Polypropylenfilmstücks mit einer Oberflächenunregelmäßigkeit von 20% Unschärfe,

Fig. 4 - eine Mikrofotografie eines Polypropylenfilmstücks mit einer Oberflächenunregelmäßigkeit von 30% Unschärfe,

Fig. 5 - eine Mikrofotografie eines Polypropylenfilmstücks mit einer Oberflächenunregelmäßigkeit von 40% Unschärfe,

Fig. 6 - einen mit dem schleierigen bzw. unscharfen oder unklaren Film nach der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Kondensator und

Fig. 7 - eine Kondensatorrolle mit dem schleierigen bzw. unscharfen oder unklaren Film nach der vorliegenden Erfindung.

Gemäß einer Blasvorrichtung 10 aus Fig. 1 wird ein Polypropylenharz in Fom von Kügelchen bzw. Pillen 11 in einen Einfülltrichter 12 und dann in einen Extruder 13 geführt, wo diese Polypropylenbestandteile erhitzt werden, um eine sehr weiche oder geschmolzene Polypropylenmasse zu bilden. Diese Masse wird von dem Extruder 13 durch eine Preßmatrize 14 in Schlauchform stranggepreßt und kommt in Kontakt mit einem Kühldorn 15, wo die Masse in Form eines Schlauchs 16 zu kristallisieren beginnt. Von dem Kühldorn 15 wird der Schlauch 16 durch ein Walzenpaar 17 gezogen, die den Schlauch zusammenpressen, und zwar unter Abdichtung eines Luftrohrs 18 in einer Nut der Walzen. Nach dem Passieren der Walzen 17 wird der gekühlte und kristallisierte Schlauch 16 durch ein geeignetes Heizmittel 19, beispielsweise durch eine Strahlungsheizvorrichtung, wieder auf seine Erweichungstemperatur erhitzt und dann durch Einführen von unter Druck stehender Luft über das Luftrohr 18 aufgeblasen. Hierbei ergibt sich eine gesteuerte Blase 20, wodurch das Polypropylenmaterial in horizontaler und vertikaler Richtung um einen Faktor von etwa 6 gedehnt wird, um einen zweiachsig orientierten Polypropylenfilm zu bilden. Die Blase 20 wird dann zwischen einem weiteren Paar Klemm- bzw. Quetschwalzen (nicht dargestellt) zusammengelegt und zu einer Schlitzvorrichtung befördert, wo die Blase in einen oder mehere Streifen aufgeschlitzt wird, die dann auf eine Aufnahmewickelrolle aufgewickelt werden.

Es wurde festgestellt, daß einige der aufgerauhten Filme besonders wünschenswerte Imprägnierungseigenschaften aufweisen. Wenn beispielsweise ausgewählte Filmproben maximaler Rauhigkeit zum Wickeln experimenteller Kondensatorrollen benutzt wurden, ergab sich, daß der Film nicht an sich selbst oder angrenzenden Oberflächen anklebt oder anhaftet. Auch sorgte die Rauhigkeit des Films für ein gewisses Abstandsmaß zu angrenzenden Oberflächen, so daß eine Imprägnierungsflüssigkeit leichter in den Raum eintreten konnte. Dementsprechend wurde nicht nur eine vergrößerte und gleichförmige Rauhigkeit zu einem erwünschten Merkmal, sondern es wurde auch ihre Vorhersagbarkeit, Steuerung und Gleichförmigkeit beim Anwenden eines Filmherstellungsvorgangs zu einem notwendigen Kriterium.

Die Oberflächenrauhigkeit oder -unregelmäßigkeit kann durch Messen der Schleierbildung oder Unschärfe des Films erfolgen. Die Unschärfe bzw. Unklarheit wird durch Messung des durch einen Filmabschnitt gelangenden Lichts bestimmt, und zwar im allgemeinen des rechtwinklig durch die Ober- und Unterflächen und nicht des seitwärts gelangenden Lichts. Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wurde ein Unschärfenmeßgerät in Form einer handelsüblichen erhältlichen Vorrichtung der Gardner Laboratory Corporation, Bethesda, Maryland, Katalog # HG1204, angewendet. Auch wurde ein digitales fotometrisches Glied, Katalog # PG5500, benutzt. Das Unschärfemeßgerät leitet Licht durch den Film und mißt die Lichtintensität nach dem Passieren des Lichts durch den Film im Vergleich zu der den Film erreichenden Lichtintensität. Die erzielten Werte werden in Prozent Filmunschärfe bzw. -unklarheit angegeben. Die angewendeten Testverfahren sind anerkannte Tests ASTM- D1003, ASTM-D1044 und FTMS 406, Verfahren 3022, der "American Society for Testing Materials".

Mit einem Unschärfe- bzw. Schleiermeßgerät wurden in kleinen Intervallen über einen Filmstreifen Messungen durchgeführt, beispielsweise 15 Messungen bei einem Filmstreifen von etwa 1 m Breite. Für die 10 größten Unschärfemeßwerte und für die 5 niedrigsten Meßwerte wurde jeweils ein mittlerer Meßwert aufgenommen. Die dem gesamten Film zugewiesene Unschärfebeschreibung ist eine Zusammensetzung der zwei Mittelwerte, beispielsweise eine 40/20-Unschärfe bzw. Unklarheit. Wenn eine einzelne Unschärfezahl vorliegt, ist diese Zahl, beispielsweise eine 30%ige Unschärfe, die von dem Unschärfenmeßgerät erzielte einzige Zahl. Es wurde auch ein Gardiner-Glanzmeßgerät, Katalog # GG9042, unter Verwendung des ASTM-Tests D2457-70 benutzt. Diese Vorrichtung mißt das von einer Filmoberfläche reflektierte Licht, und zwar auch in Ausdrücken der Unschärfe bzw. Unklarheit.

Die Unschärfe des Films kann durch Beeinflussen oder Steuern der Temperaturbedingungen eines vorbestimmten Bereiches des Schlauchs in der Anlage aus Fig. 1 gesteuert werden. Dieses kann klar dadurch demonstriert werden, daß ein spezifischer kleiner Bereich des Schlauches erhitzt oder durch beispielsweise eine schnelle Sprühkühlung gekühlt wird und daß die sich ergebenden Unschärfedifferenzen in der Blase festgehalten werden. Eine Temperatursteuerung kann beispielsweise in Form eines in Fig. 1 in einer Kammer 22 dargestellten Heizrings 21 auf den Schlauch 16 ausgeübt werden. Ein geeignetes Temperatursteuerungsfluid, wie Luft, kann durch einen oder mehrere Ringe 21 zirkulieren, um durch hierin ausgebildete passende Öffnungen gesprüht zu werden und mit dem Schlauch 16 in Berührung zu kommen, damit die Temperatur desselben über eine vorbestimmte axiale Länge erhöht oder vermindert wird. Ein solches Erwärmen oder Abkühlen kann mit einer Vielzahl von bekannten Geräten erzielt werden, die die Temperatur eines hindurchbewegten Objekts erhöhen oder vermindern können, und zwar durch direkten oder indirekten Kontakt, durch Flüssigkeiten oder Gase oder durch Strahlungsbeeinflussung, um typische Beispiele zu nennen.

Die Temperatursteuerung muß jedoch an einer vorbestimmten Position bzw. einem entsprechenden Bereich des Schlauches 16 durchgeführt werden. Das Polypropylen tritt in einem geschmolzenen bzw. erweichten Zustand aus der Preßmatrize 14 aus und bewegt sich koaxial um den Dorn 15, um progressiv gekühlt zu werden und als Schlauch 16 zu kristallisieren. Beim Kühlen des Schlauches 16 tritt eine in Umfangsrichtung verlaufende "Frostlinie" 16 (a) oder ein entsprechender Rand an einer Position auf, die etwa 152,4-609,6 mm von der Preßmatrize 14 entfernt ist. Diese Linie ist sichtbar und stellt die Kristallisationslinie dar, welche den Bereich wiedergibt, in dem eine vollständige Kristallisation des Polypropylenschlauchs stattgefunden hat. Die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehene Temperatursteuerung bzw. -beeinflussung, die normalerweise einer Wärmezufuhr zum Schlauch entspricht, muß hinter der Preßmatrize sowie vor der "Frostlinie" und vorzugsweise an einem mittleren Abschnitt angewendet werden.

Üblicherweise sind bei einem Blasschlauch-Filmherstellungsvorgang die Dornkühltemperaturen, die Schlauchtemperaturen und die "Frostlinie" ziemlich feste Bedingungen, und ihre Bereiche sind relativ begrenzt. Beispielsweise beträgt die Temperatur des aus der Preßmatrize 14 austretenden Polypropylens etwa 250°C, wobei die Temperatur der "Frostlinie" etwa bei 93,5°C liegt. Unter diesen Bedingungen liegen die Kristallisationseigenschaften des Schlauches ebenfalls ziemlich fest, und die Art der Kristallbildung ist gewissermaßen konstant.

Der schleierige bzw. unscharfe oder unklare Film nach der Erfindung wird durch die gesteuerte Ausbildung eines Haut- bzw. Randzoneneffekts durch eine spezifische Kristallschicht im Schlauch begründet. Der Hauteffekt des Schlauches kann als eine Schicht an der Schlauchaußenfläche beschrieben werden, die einen Bereich von bedeutend vergrößerter Dichte an Sphärolithen bzw. runden Kristallkörperchen von Typ III Polypropylenkristallen aufweist. Durch das Vorhandensein dieses Hauteffekts im Schlauch wird dessen äußere Oberfläche bei der zweiachsigen bzw. biaxialen Orientierung in der Blase in die schleierige bzw. unscharfe oder unklare Oberfläche nach der vorliegenden Erfindung umgewandelt. Eine Erklärung bezüglich der für die Unschärfe zuständigen Typ-III-Kristalle besteht darin, daß der Typ-III-Kristall im Filmherstellungsvorgang ein flüchtiger Kristall ist. Versuche haben ergeben, daß der Typ- III-Polypropylenkristall während des Wiedererwärmungsvorgangs bei 19 (Fig. 1) unmittelbar vor dem Blasdehnvorgang schmilzt. Die Wiedererwärmungstemperaturen liegen zwischen etwa 140°C und 155°C. Der Typ-III-Polypropylenkristall im Schlauch hat eine Dichte von etwa 0,8 und verwandelt sich aufgrund des Passierens der Heizmittel 19 zu Kristallen der Typen I und II, die Dichten in der Größenordnung von 0,9 haben. Daher führen das Dehnen der Blase in Verbindung mit der Dichteänderung der Kristalle zu einer Diskontinuität bzw. Ungleichförmigkeit oder einem kraterähnlichen Effekt, woraus sich das Merkmal der Unschärfe ergibt.

Der zum schleierigen bzw. unscharfen oder unklaren Film führende Hauteffekt kann dadurch erzielt werden, daß eine bestimmte Temperaturdifferenz zwischen dem Polypropylenschlauch an der Dornoberfläche und an einem entgegengesetzten Punkt an der Schlauchaußenfläche bewirkt wird. Diese Temperaturdifferenz bzw. dieses Temperaturgefälle ist auch mit der Tatsache verbunden, daß sich der Schlauch unter einer Zugspannung befindet, wenn er von der Klemmwalzen 17 gezogen wird. Deshalb verändern die zusätzliche Kühlung oder Erhitzung des Schlauches die in diesem auftretende Spannung und Belastung. Eine Zunahme der Temperatur führt zum Erzeugen von Scherbelastungen während des Vorgangs und zu einem größeren Maß an Kristallkernbildung in der äußeren Schlauchoberfläche, und zwar mit mehr Sphärolithen mit einer Typ-III-Kristallstruktur. Die vergrößerte Kristalldichte in der Außenfläche bestimmt den Hauteffekt. Ein wesentlicher Faktor bei schleierigem bzw. unscharfem Film ist die Ausbildung des Hauteffekts an einer Oberfläche des Schlauches, wenn dieser mittels einer spezifischen Temperatursteuerung zu einer endgültigen Filmform verarbeitet wird. Der Hauteffekt ist physikalisch und deutlich in einer Mikrofotografie eines Schlauchabschnitts unterscheidbar.

Der Hauteffekt wird dadurch veranlaßt, daß die Temperatur der Außenfläche des Schlauches in der Kammer 22 vor der "Frostlinie" (Erstarrungslinie) sehr schnell erhöht wird, und zwar ohne nachteilige Störung der "Frontlinie" und ohne Unterbrechung der im wesentlichen ausgeglichenen Wärmeflußbedingungen an dem Dorn und im Schlauch, wodurch sich eine gute Schlauchausbildung ergibt. Es wird angenommen, daß unter diesen Bedingungen ein günstiger Temepraturgradient oder ein entsprechender Temperaturverlauf im Schlauch entsteht, was für eine nachfolgende Hauteffekt-Kristallkernbildung vorteilhaft ist. Ferner ermöglichen die plötzliche Wärmezufuhr zu einem bestimmten Teil der Schlauchaußenfläche oder das plötzliche Verhindern eines Wärmeübergangs vom Schlauch, daß infolge der auftretenden Spannung dieser Schlauchteil gedehnt wird, und dieses Dehnen oder Scheren begünstigt ebenfalls die Kristallkernbildung. Das Aufbringen von Wärme und die sich daraus ergebenden Scherbelastungen an einer definierten Stelle vor der "Frostlinie" und an diese angrenzend tragen zum Erzeugen des unscharfen Films nach der vorliegenden Erfindung bei. Die Wärmezufuhr zur Schlauchaußenfläche wird am besten durch empirische Beziehungen und visuelle Feststellungen bestimmt, da der Hauteffekt und die sich daraus ergebende Unschärfe bzw. Schleierbildung reine physikalische Zustände sind, die leicht gemessen werden können.

Die Temperatursteuerung nach der Erfindung kann ohne eine tatsächliche separate Wärmezufuhr ausgeübt werden. Beispielsweise sind eine Temperaturverteilung oder ein Temperaturgradient von der Innenfläche zur Außenfläche des Schlauches und eine höhere Augenblickstemperatur an der Außenseite die die beschriebene Hautausbildung begünstigenden Eigenschaften. Beste Resultate werden erzielt, wenn die Verteilungskurve steil ist und die ausgeprägt höhere Temperatur nahe an der äußeren Oberfläche vorliegt. Beispielsweise war bei einer der Darstellung aus Fig. 1 folgenden praktischen Durchführung der Erfindung das Polypropylenharz von der Dart Industries handelsüblich erhältliches isotaktisches Polypropylen, das an der Preßmatrize üblicherweise bei etwa 232°C extrudiert wird. Für das Beispiel wurde jedoch die Temperatur auf etwa 224°C reduziert. Die Dorn/ Film-Relation entsprach einer Gleitreibung der direkt an den metallischen Dorn angrenzenden Filmoberfläche. Der Schlauchdurchmesser betrug etwa 152,4 mm, die Wandungsdicke entsprach etwa 0,432 mm, und die axiale Bewegung längs des Dorns entsprach etwa 10,67 m/min. Es trat ein gleichförmiger Dehnvorgang des Schlauches auf, und die sich ergebenden Scherbelastungen begünstigten die Kristallkernbildung. An diesem Punkt wurde die Dornkühlung progressiv vermindert, um ohne nachteilige Beeinflussung der "Frostlinie" eine erhöhte Temperatur im Schlauch zu bewirken. Die Kühlung kann längs des Dorns oder an einer spezifischeren Stelle etwas vermindert werden, wobei sich eine höhere Temperatur in der Außenfläche des Schlauches einstellt. An dieser Stelle kann auch die Wärmeabstrahlung an die Umgebung durch geeignete Ummantelungen oder Wärmereflektoren in der Kammer 22 gesteuert werden. Durch diese Maßnahme ergibt sich ebenfalls ein Hauteffekt am Schlauch, und es wird ein schleieriger bzw. unscharfer oder unklarer Film in der Blase erzeugt. An einem gemäß dem obigen Beispiel hergestellten Film durchgeführte Unschärfemessungen zeigten in Abhängigkeit von der Steuerungstemperatur des Schlauches an der Kammer 22 einen Bereich von 20 bis 40%.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Polypropylen hat ein hohes Maß an Unschärfe, die über die gesamte Filmoberfläche einmalig gleichförmig und gleichartig ist. Die spezifische Unschärfe- bzw. Schleierstruktur ist in den Fig. 2 bis 6 dargestellt.

In Fig. 2 ist eine Mikrofotografie eines Stücks aus Polypropylenfilm dargestellt, der nach einem schleierfreien oder früheren Blasverfahren hergestellt worden ist. Dieser Film hat eine Dicke von 0,018 mm und ist mit einer 75fachen Vergrößerung dargestellt. Es sind einige wenige gerade Kratz- bzw. Rißlinien und einige schmale Umfangslinien erkennbar, die die Rücken bzw. Wülste von oberflächlichen Hohlräumen oder Einsenkungen sein können.

In Fig. 3 ist eine Mikrofotografie eines Stücks von 0,018 mm dickem Polypropylenfilm ebenfalls bei einem Vergrößerungsfaktor von 75 dargestellt, wobei der Film entsprechend den beschriebenen Meßpraktiken der vorliegenden Erfindung eine Unschärfe bzw. Schleierbildung von etwa 20% besitzt. Die die Krater oder Einsenkungen begrenzenden Umfangsränder sind nunmehr klar sichtbar und deutlich. Die erhöhten Ränder bzw. Wülste oder faserähnlichen Bestandteile können um 2-3 µ über das übliche Dickenmaß des Films angehoben sein, und sie sind gleichförmig sowie kontinuierlich. Gleichförmigkeit und Kontinuität bedeuten hierbei, daß eine kontinuierliche Filmbahn von zumindest mehreren Metern oder eine Filmspulenzufuhr die Konfiguration und Dichte aus Fig. 3 an einer gesamten Oberfläche aufweist.

In Fig. 4 ist ein Polypropylenfilmstück mit einer Dicke von 0,018 mm bei einer 75fachen Vergrößerung dargestellt, wobei der Unschärfemeßwert entsprechend den Lichtmeßpraktiken der vorliegenden Erfindung etwa 30% beträgt. In dieser Darstellung sind gemäß der Beschreibung eine große Anzahl von verschlungenen und sich überlappenden faserähnlichen Bestandteilen oder Kratern vorhanden, die über eine kontinuierliche Filmbahn koextensiv und gleichförmig verlaufen. Die Darstellung ergibt ein Erscheinungsbild einer gepreßten Matte aus sehr dünnen losen Fasern. Die Struktur ist einer Imprägnierung sehr förderlich, sie ist nicht klebend bzw. haftend, und sie beinhaltet ein gutes Beispiel für einen schleierigen bzw. unscharfen oder unklaren Film nach der Erfindung.

In Fig. 5 ist ein Polypropylenfilmstück mit einer Dicke von 0,018 mm bei einer 75fachen Vergrößerung dargestellt, wobei der Unschärfemeßwert entsprechend der Meßpraxis nach der vorliegenden Erfindung größer als etwa 40% ist. Fig. 5 zeigt Myriaden bzw. eine Unzahl von kraterähnlichen Einsenkungen, die von faserähnlichen erhöhten Rändern in einer überlappten und verschlungenen Anordnung begrenzt werden. Das Aussehen ähnelt etwas einem Rißglas. Fig. 5 zeigt eine hervorragende Unschärfe- bzw. Schleierform nach der Erfindung.

Nach der Erfindung erzeugte und verschwommene bzw. unscharfe oder schleierige Filme wurden in ein elektrisches Kondensatorgebilde gemäß Fig. 6 eingebaut. Der dort dargestellte Kondensator 25 enthält den Film nach der Erfindung, und er entspricht in typischer Weise der Konstruktion und dem Arbeitsvorgang beispielsweise gemäß der DE-OS 24 27 812.

Der in Fig. 6 dargestellte Kondensator 25 kann als ein Hoch- und Wechselspannungsleistungskondensator und insbesondere als ein Leistungsfaktor- bzw. Verlustwinkelkorrekturkondensator bezeichnet werden. Er enthält ein geeignetes Gehäuseglied 26 mit einer daran dicht angebrachten Abdeckung 27. Der Kondensator 25 ist mit isolierenden Durchführungsgliedern 28 und 29 versehen, die Anschlüsse 30 und 31 gegenüber der Abdeckung 27 isolieren. Die Anschlüsse 30 und 31 bilden eine elektrische Verbindung (nicht dargestellt) zu Abzapf- bzw. Abgreifstreifen 32 und 33 der Rollenabschnitte 34 im Gehäuse 26. Die Rollenabschnitte 34 werden unter Bezug auf Fig. 7 näher erläutert.

In Fig. 7 ist ein allgemeines Beispiel eines Wickel- oder Rollenabschnitts 34 dargestellt, der für eine Verwendung in einem imprägnierten Kondensator entweder von dem oben beschriebenen Hoch- und Wechselspannungstyp oder in einem kleineren Kondensator vom Motorlauftyp bestimmt ist. Ein Rollenabschnitt 34 weist gewöhnlich abwechselnde Streifen 35 sowie 36 einer Metallfolie und ein Polypropylenfilmdielektrikum 37 sowie 38 auf. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben die Polypropylenstreifen 37 und 38 gewöhnlich eine Dicke von weniger als 0,025 mm, und die Folienstriefen 35 sowie 36 bestehen aus Aluminium. An die Folienstreifen angrenzend und an passenden Stellen in der Rolle sind Abgriffstreifen 32 und 33 angeordnet, die als elektrische Verbindungen für die Elektrodenfolienstreifen benutzt und in geeigneter Weise mit den Anschlüssen 30 sowie 31 verbunden werden. Die genannten Streifen sind ziemlich fest in Rollenform aufgewickelt und dann zu der dargestellten Konfiguration abgeflacht.

Die Imprägnierung des Kondensators 25 erfolgt gewöhnlich in der Weise, daß ein Imprägniermittel in ein oder mehrere kleine Öffnungen in der Abdeckung 27 eingeführt wird, wobei die Öffnungen anschließend durch Löten abgelichtet werden. Während des Imprägnierens ist der Kondensator 25 im allgemeinen in ein flüssiges Imprägniermittel eingetaucht, das das Gehäuse 26 füllt und die darin befindlichen Rollenabschnitte 34 imprägniert. Es werden auch gewöhnlich gewisse Vorevakuierungszyklen, hohe Temperaturen und andere Verfahrensschritte angewendet.

Einer der bei imprägnierten Kondensatoren, insbesondere bei solchen mit Rollenabschnitten, vorliegenden Nachteile ist die Schwierigkeit, eine im wesentlichen vollständige Imprägnierung der Rolle zu erzielen. Um beispielsweise einen Hochspannungs- (über etwa 600 Volt) und Wechselspannungs-Leistungsfaktorkorrekturkondensator auszubilden, sollte eine im wesentlichen vollständige Imprägnierung darin bestehen, daß alle ausgeprägten Lufträume oder Poren zwischen den Elektroden ausgefüllt werden, und zwar unabhängig davon, ob es sich hierbei um Poren und Zwischenräume zwischen angrenzenden dielektrischen Streifen, zwischen den dielektrischen Streifen und den Elektrodenstreifen oder um solche innerhalb des dielektrischen Materials handelt.

In einem gewickelten Rollenabschnitt, wie er in Fig. 6 und 7 dargestellt ist, muß das Imprägniermittel axial durch die Rolle fortschreiten, um die innersten Teile zu erreichen. Wenn das dielektrische Material porös ist oder wenn es das Imprägniermittel unter Imprägnierbedingungen in anderer Weise absorbiert und befördert, hindurchläßt oder leitet, dann kann das Imprägniermittel nicht nur schnell axial durch die Rolle, sondern auch transversal durch angrenzende dieletrische Streifen gelangen. Der schleierige bzw. unklare oder unscharfe Film nach der vorliegenden Erfindung, der an eine andere schleierige bzw. unklare Oberfläche oder an eine Folienfläche oder an eine Filmoberfläche angrenzt, bildet infolge seiner unregelmäßigen Oberfläche gewisse Öffnungen, Spalte und Durchgänge, die das Eintreten und Hindurchgelangen des Imprägniermittels bis tief in die Rolle erleichtern.

Bei einer beispielhaften prkatischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wurden einerseits Kondensatoren mit Streifen aus schleierigem bzw. unklarem Polypropylen gemäß der Beschreibung unter Bezug auf Fig. 7 und andererseits sonst identische Kondensatoren mit glatten dielektrischen Polypropylenstreifen hergestellt. Dabei entstanden folgende Ergebnisse:

Tabelle 1

Bei den Kondensatoren für den folgenden Test wurden dünne Polypropylenstreifen verwendet; es handelte sich um 540 V Wechselstromkondensatoren:

Tabelle 2

Der verschwommene bzw. schleierige oder unscharfe Film nach der Erfindung kann entweder an seiner unklaren oder an seiner entgegengesetzten Oberfläche eine elektrisch leitende Beschichtung aufweisen. Metallische Beschichtungen, wie aus Aluminium, haften nicht so fest an einer glatten Polypropylenoberfläche, wie es wünschenswert ist. Die Art der Unregelmäßigkeit und das Muster der unregelmäßigen Oberfläche des Films sorgen für einen besseren Kontakt zwischen der Metallschicht sowie dem Film und für eine verbesserte Bindung. Wenn sich die Metallbeschichtung auf der glatten Seite des Films befindet, wird ein verbesserter Verbund gebildet, d. h. eine Elektrode, ein dielektrischer Film und eine schleierige bzw. unregelmäßige Oberfläche. Derartige metallisierte Streifen haben eine wichtige Anwendung in Kondensatoren, und sie erfordern keine separate Elektrodenfolie. Der Hauptvorteil des Films besteht darin, daß er die Imprägnierung vereinfacht. Da die Filmunschärfe gleichförmig über den Film verläuft, kann der Imprägnierungszyklus unter Berücksichtigung dieses Vorteils programmiert werden. Da die Schleier bzw. Unregelmäßigkeiten von beträchtlicher Größe sind, wird die Flüssigkeitsdurchdringung zwischen der verschwommenen Oberfläche eines Polypropylenstreifens und angrenzenden Oberflächen vereinfacht, die aus schleierigem bzw. unscharfem Polypropylen oder anderem Material bestehen.

Die Erfindung ist allgemein anwendbar auf kristallisierbare thermoplastische Materialien, deren Verarbeitungseigenschaften denjenigen des isotaktischen Polypropylens nach der vorliegenden Erfindung ähneln. Zu diesen Materialien gehören Formen von Polypropylen, wie syndiotaktisches Polypropylen und die Kopolymere sowie Homopolymere von Polypropylen wie auch Mischungen aus Polypropylen mit anderen Kunstharzen. Auch sind die anderen kristallisierbaren Polyolefine eingeschlossen.

Claims (4)

1. Verwendung einer thermoplastischen Folie als Dielektrikum für einen elektrischen Kondensator, wobei die thermoplastische Folie mit einer dielektrischen Flüssigkeit imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastiche Folie nach einem Verfahren hergestellt wird, bei dem geschmolzenes Material durch eine Preßmatrize zu einem Schlauch stranggepreßt wird, der Schlauch zum Kristallisieren und zum Ausbilden einer Frostlinie über einen Kühldorn geführt und anschließend aufgeblasen wird, um eine biaxial orientierte Blase zu bilden, die schließlich zusammengelegt und aufgeschlitzt wird, wobei

• (a) an einer vorbestimmten Position zwischen der Preßmatrize und der Frostlinie ein Temperaturgradient von der Innenfläche zur Außenfläche des Schlauches aufgebaut wird mit einer höheren Augenblickstemperatur an der Außenseite des Schlauches, so daß auf der äußeren Oberfläche des Schlauches eine Haut gebildet wird, die Sphärolithe der Typ-III-Kristallstruktur enthält, und
• (b) das biaxiale Orientieren so erfolgt, daß sich die Typ-III- Kristalle in der äußeren Schicht des Schlauches in Typ-I- und Typ-II-Kristalle umwandeln und so die Bildung einer schleierigen und unscharfen Folie mit einer Gesamtunschärfe von wenigstens 20% bewirkt wird.

2. Verwendung einer thermoplastischen Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Folienmaterial eine Polyolefin, vorzugsweise ein isotaktisches Polypropylen, verwendet wird.

3. Verwendung einer thermoplastischen Folie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie auf der nicht schleierigen Oberfläche zur Elektrodenbildung metallisiert ist.

4. Verwendung einer thermoplastischen Folie gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden Aluminiumfolien verwendet werden.