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Elektrischer Schichtkondensator und Verfahren zu dessen Herstellung
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schichtkondensator, insbesondere
Wickelkondensator, mit einer beidseitig metallisierten Kunststoffolie sowie ein
Verfahren zu dessen Herstellung.
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Aus der DT-OS 2 151 438 ist bereits ein elektrischer Schichtkondensator
in Form eines Kunststoffolien-Wickelkondensators mit Dielektrikumsbändern aus Kunststoffolien
bekanntgeworden1 deren Beläge aus einer weiteren beidseitig metallisierten Kunststoffolie
bestehen. Als Material für die Dielektrikumsbänder wird dabei Polypropylen verwendet,
während als Material für die weiteren, beidseitig metallisierten Kunststoffolien
Polyester oder Polycarbonat vorgesehen ist. Insbesondere ist bei einem derartigen
Schichtkondensator vorgesehen, daß die beidseitige Metallisierung auf der weiteren
Kunststoffolie kurzgeschlossen ist, so daß die weitere Kunststoffolie in einem feldfreien
Raum liegt.
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Ein Nachteil eines derartigen Schichtkondensators ist darin zu sehen,
daß für die als Dielektrikumsband dienende Kunststoffolie und die weitere, beidseitig
metallisierte Kunststoffolie unterschiedliche Materialien verwendet werden. Aus
diesem Grunde werden die Wickeltechnik bei der Herstellung derartiger Kondensatoren
sowie deren Temperaturverhalten und deren elektrische Werte nachteilig beeinflußt.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß erfindungsgemäß als Material für die beidseitig metallisierte Kunststoffolie
Polypropylen vorgesehen ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist bei einem elektrischen Schichtkondensator
mit einem Dielektrikum in Form einer Polypropylenfolie und mit Elektrodenbelägen
aus einer beidseitig metallisierten Kunststoffolie, wobei die Metallisierung kurzgeschlossen
ist, als Material für die metallisierte Kunststoffolie Polypropylen vorgesehen.
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Bei einem in der älteren deutschen Patentanmeldung P 27 29 153.8 bereits
vorgeschlagenen elektrischen Schichtkondensator mit einer als Dielektrikum dienenden
Kunststoffolie, die beidseitig derart metallisiert ist, daß in Längsrichtung auf
deren beiden Oberflächenseiten ein isolierender Streifen frei bleibt, ist es gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung ebenfalls zweckmäßig, als Material für die
Kunststoffolie Propylen zu verwenden.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung von elektrischen Schichtkondensatoren
der erfindungsgemäßen Art ist in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen,
daß die Kunststoffolie zunächst auf ihrer einen Seite durch eine lonisationsentladung
von elektrostatischen Ladungen befreit und sodann auf dieser einen Seite durch Bedampfen
metallisiert wird und daß die Kunststoffolie danach auf ihrer anderen Seite durch
eine Ionisationsentladung von elektrostatischen Ladungen befreit und sodann auf
dieser anderen Seite durch Bedampfen metallisiert wird.
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Die lonisationsentladung kann dabei insbesondere durch eine Koronaentladung
erfolgen.
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Durch das vorstehend definierte Verfahren werden die Schwierigkeiten
überwunden, welche bisher einer Verwendung von Polypropylen als Material für eine
beldseitig metallisierte Kunststoffolie entgegenstanden.
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Polypropylen ist bisher deshalb nicht verwendet worden, weil eine
beidseitige Metallisierung durch Be-Bedampfung erhebliche Schwierigkeiten bereitet
hat. Diese Schwierigkeiten sind insbesondere dadurch bedingt, daß bei der Metallisierung
in Form eines Bedampfungsvorgangs durch elektrostatische Entladung eine gleichmäßige
Beschichtung nahezu unmöglich war. Es ist zwar in Betracht gezogen worden, die Oberfläche
der Kunststoffolie beispielsweise durch eine Koronaentladung von elektrostatischen
Ladungen zu befreien, um eine brauchbare Metallisierung durch Aufdampfen herzustellen.
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Wird die genannte Vorbehandlung jedoch gleichzeitig auf beiden Oberflächen
durchgeführt, so lassen sich die Schwierigkeiten bei der Metallisierung dennoch
nicht vermeiden, weil einzelne Windungen der Kunststoffolie auf einer Vorratsrolle
aufgrund der Ladungsabführung mit erheblichen Kräften aufeinanderkleben, so daß
sich beim Abziehen mit entsprechend hoher tangentialer Zugbeanspruchung unmittelbar
neue Ladungen bilden, die eine einwandfreie Metallisierung verhinderen.
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Dieser Nachteil wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vermieden,
daß die Ladungsabführung und die Metallisierung durch Bedampfung zunächst auf einer
Seite der Kunststoffolie aus Polypropylen und sodann auf der anderen Seite dieser
Kunststoffolie erfolgt.
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Die Behandlung der Kunststoffolie kann unmittelbar vor der Bedampfung
in der Atmosphäre oder ebenfalls unmittelbar vor der Bedampfung in der Bedampfungsanlage
erfolgen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispie len näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht einer beidseitig metallisierten Kunststoffolie fUr einen elektrischen Schichtkondensator;
und Fig. 2 einige Wickellagen eines Schichtkondensators mit einer Dielektrikumsfolie
und mit Elektrodenbelägen aus einer beidseitig metallisierten Kunststofffolie.
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Gemäß Fig. 1 wird für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schichtkondensators
eine langgestreckte Kunststoffolie 1 aus Polypropylen verwendet, welche das Kondensatordielektrikum
bildet. Diese Kunststoffolie ist beidseitig mit Metallschichten 2 und 3 versehen,
die derart um ihre Kanten herumgreifen, daß sich in der dargestellten Weise in Längsrichtung
der Folie 1 verlaufende isolierende Streifen 4 im Bereich ihrer Ränder ergeben.
Diese isolierenden Streifen 4 können beispielsweise derart hergestellt werden, daß
die Kunststoffolie 1 aus Polypropylen nach Abführung von elektrostatischen Ladungen
beispielsweise durch Koronaentladung zunächst auf einer Seite und sodann nach entsprechender
Abführung von elektrostatischen Ladungen beispielsweise durch Koronaentladung auf
der anderen Seite durch Bedampfen metallisiert wird, wonach die Metallisierung in
den Bereichen der isolierenden Streifen 4 durch mechanische oder elektrische Bearbeitung,
beispielsweise durch Ausbrennen oder Auskratzen entfernt wird. Andererseits kann
die Kunststoffolie 1
auch unter VeJendung von Blenden metallisiert
werden, so daß die isolierenden Streifen 4 beim Metallisierungsvorgang entstehen
und kein weiterer Bearbeitungsschritt erforderlich ist.
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/mit einer unbedampftefl Folie / Eine derartig metallisierte Kunststoffolie
kann zu einem zylindrischen Kondensatorwickel aufgewickelt werden, wobei eine Kontaktierung
durch Schoopieren an den Stirnseiten des Wickels erfolgt.
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Bei einem in Fig. 2 dargestellten Kondensatorwickel ist eine beidseitig
mit einer Metallisierung 21 vorgesehene Kunststoffolie 20 aus Polypropylen vorgesehen,
wobei die einzelnen Metallisierungslagen durch Dielektrikumsfolien 22, welche ebenfalls
aus Polypropylen bestehen können, voneinander getrennt sind. Bei dieser Aus£dhrungsform
eines Schichtkondensators wird die beidseitig auf die Polypropylen-Folie 20 aufgebrachte
Metallisierung 21 durch beispielsweise aufgespritzte metallische Verbindungen 23
kurzgeschlossen, so daß die Polypropylen-Folie 20 im feldfreien Raum liegt.
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