DE605140C - Aus metallischen Belegungen und zwischengelegten, vorzugsweise impraegnierten Dielektrikumschichten bestehender elektrischer Kondensator - Google Patents

Description

• Aus metallischen Belegungen und zwischengelegten, vorzugsweise imprägnierten Dielektrikumschichten bestehender elektrischer Kondensator Elektrische Kondensatoren, besonders gewickelte Kondensatoren, wurden bisher gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß zunächst der Kondensatorkörper aus aufeinanderfolgenden Faserstoff- (Papier-) und dünnen Metallschichten (Folien) hergestellt wurde. -Wickelkondensatoren wurden durch Wickeln oder Rollen langer Blätter oder Streifen von Faserstoff und dünnem Metall zu festen Körpern geformt. Hierauf wurde der Kondensatorkörper imprägniert mit irgendeiner geeigneten Imprägnierungs- oder Isoliermasse, beispielsweise aus Wachs, Paraffin und/oder 01. Nach der Imprägnierung wurden die Anschlußstücke an die Metallbelegungen des so gebildeten Kondensatorkörpers angesetzt, gewöhnlich angelötet. Wurden solche Kondensatorkörper an ihren Anschlüßstücken aufgehängt, dann wurde oft beobachtet, daß die gelöteten Verbindungsstellen abbrechen oder von den Belegungen abreißen. Es wurde auch ein Schutzgehäuse für den Kondensatorkörper vorgesehen, das auf den Kondensatorkörper aufgewickelt wurde und die Anschlußstücke trug. In solchen Kondensatoren wurde also der Zug an den Anschlußstücken von dem Gehäuse aufgenommen.
• Zum Anlöten der Anschlußstücke an die Belegungen ist größere Hitze notwendig, und es steht fest, daß hierauf viele Fehler solcher Kondensatoren, die bisher nicht erklärt werden konnten, zurückzuführen sind. Offenbar wird durch diese Hitze zunächst das Imprägnierungsmittel verändert. So können hierdurch Fettsäuren im Kondensator entstehen, besonders wenn das Imprägnierungsmittel paraffinartige Substanzen enthält.
• Ein gemäß der Erfindung aufgebauter Kondensator vermeidet alle diese Nachteile und zeichnet sich weiter durch eine außerordentliche Einfachheit im Aufbau aus. Bei einem aus Metallbelegungen und zwischengelegten, vorzugsweise imprägnierten Dielektrikumschichten bestehenden Kondensator sind erfindungsgemäß die mit den Belegungen verbundenen Anschlnßstücke in eine mit einer oder mehreren Windungen um den Kondensatorkörper gelegten Hülle aus streifenförmigem Isoliermaterial eingelegt und vorteilhaft in der innersten Windung durch diese mechanisch gehalten. Die Anschlußstücke werden dann mit den zugeordneten Belegungen leitend verbunden, insbesondere verlötet. Diese Verbindung kann aber vor der Imprägnierung vorgenommen werden, so daß der erwähnte schädliche Einfluß durch die Löthitze auf das Imprägnierungsmittel fortfällt. Auch können die so verlegten Anschlußstücke kräftigem Zug standhalten, ohne daß die Verbindungen zwischen den Anschlußstücken und Belegungen irgendwie verletzt werden können.
• Die erfindungsgemäße Art der Befestigung der Anscblußstücke unterscheidet sich auch grundsätzlich von einem früheren Vorschlag desselben Erfinders, bei dem die überstehenden Belegungsränder mit einer klammerartig ausgebildeten Ableitung, welche auch das Stirnende der Schutzhülle umfaßt, durch Nieten und gegebenenfalls sonstige Zuleitungen verbunden sind. Eine Einbettung der Anschlußstücke in eine um den Kondensatorkörper gelegte Hülle aus streifenförmigem Isoliermaterial im Sinne der vorliegenden Erfindung findet dort nicht statt., Sind die Anschlußstücke derart sicher angebracht und angelötet, dann kann der Kondensator imprägniert und/oder gewachst oder sonstwie fertiggestellt werden, ohne daß die Gefahr bestünde, daß die Lötstellen brechen oder beschädigt werden. Sinngemäß wird die Erfindung überall dort angewendet, wo es sich um Verbindungen zwischen Anschlußstücken und Kondensatorkörper handelt, die sonst bei der Herstellung oder der Handhabung beschädigt werden könnten oder bei denen die Verbindungsart der Anschlußstücke mit dem Kodensatorkörper irgendwelchen Teilen des letzteren schädlich sein könnte. Die Anschlußstücke können ausreichende Länge und ausreichend kleinen Querschnitt haben, so daß bei Einschaltung des Kondensators in einen Stromkreis durch Anlöten die Temperatur des Kondensatorkörpers an den Eintrittsstellen der Anschlußstücke durch Zuleitung der Wärme von der neuen Lötstelle nicht so stark erhöht werden kann, daß irgendeine unerwünschte Veränderung oder Beschädigung der Isolation des Kondensators oder der Lötstelle im Kondensator erfolgt.
• Weitere Vorteile der Erfindung seien an Hand des Ausführungsbeispieles der Zeichnung erläutert, auf welche die Erfindung aber keineswegs beschränkt ist.
• In der Zeichnung ist Fig. i die Ansicht einer Hülle für den Kondensatorkörper in Übereinstimmung mit der Erfindung; Fig. z zeigt eine Möglichkeit der Anbringung der Hülle am Kondensatorkörper; Fig.3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt eines fertigen Kondensators mit aufgebrachter Hülle; Fig. q. zeigt schaubildlich eine Ansicht des fertigen Kondensators.
• In Fig. i ist i ein Streifen aus einem zur Herstellung einer Hülle eines Kondensators geeigneten Material, besonders Isoliermaterial und beispielsweise starkes Papier, das mit Durchbrechungen 2, 3 vorteilhaft in Nähe eines Endes des Streifens versehen ist. Anschlußstücke 4 und 5 aus Draht oder Metallband oder anderem leitenden Material sind durch die Durchbrechungen 2 bzw. 3 hindurchgezogen und sodann umgebogen, so daß sie haarnadelartige Form erhalten. Hierbei ist darauf zu sehen, daß der eine Schenkel der Nadel länger ist als der andere. Der kürzere Schenkel reicht dabei von der Durchbrechung bis etwa an den seitlichen Rand des Streifens i oder nur weniges über diesen hinaus.
• In Fig. 2 besteht der Kondensatorkörper 8 aus abwechselnden Schichten einer Metallbelegung und eines Dielektrikums. Diese Schichten sind so weit gewickelt, daß die Belegungen bereits vollständig innerhalb der gebildeten Rolle liegen und nur noch das Ende des Dielektrikumstreifens ein wenig in der dargestellten Weise von der Rolle absteht. 9 bzw. io sind die an gegenüberliegenden Stirnseiten der Rolle vorspringenden Belegungen. Die Hülle i, etwa entsprechend Fig. i, wird nunmehr zwischen den vorspringenden Teil des Dielektrikumstreifens und den bereits gewickelten Kondensatorkörper eingelegt. Die Hülle i ist mit den vorbereiteten Anschlußstücken 11, 12 versehen, die in ihrer grundsätzlichen Form und Anbringung in den Durchbrechungen 2, 3 denen nach Fig. i entsprechen. Die Anschlußstücke 11, 12 sind aber auf ein Stück ihrer Länge verbreitert und dementsprechend abgeflacht, wie aus Fig. 2 ohne weiteres zu erkennen ist, so daß sie einerseits leichter eingewickelt und andererseits mit breit anliegender Fläche in Berührung mit den Belegungen gebracht werden können. Nunmehr wird die Hülle i durch weiteres Wickeln des Kondensatorkörpers 8 auf diesen letzteren aufgewickelt; die Länge der Hülle ist so gewählt, daß sie vorteilhaft in mehreren Lagen den Kondensatorkörper bedeckt. Die Anschlußstücke4, 5 in Fig. i bzw. 11, 12 in Fig. 2 sind vor dem Einbau an den Verbindungsstellen mit Zinn versehen, um die spätere Lötung zu erleichtern.
• Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch den fertig gerollten Kondensator mit Hülle und Anschlußstücken. Die U-förmigen Stücke 11, 12 werden durch die Hülle i ersichtlich in Stellung gehalten und sind in den Wandungen der Hülle verankert. Die kurzen Enden der Streifen 11, 12 können nach innen über die vorspringenden Stirnenden der Belegungen 9, io gebogen und an diese angelötet werden, wie bei 14 bzw. z5 gezeigt ist.
• In dieser Stufe der Herstellung wird die Isolation zwischen den Belegungen durch die Dielektrikumstreifen allein geliefert. Um den Kondensator weiter zu schützen und seine Isolation zu vergrößern, wird er nunmehr mit einer geeigneten Isoliermasse bzw. Isoliermittel, so z. B. Wachs oder Öl, in der üblichen Weise imprägniert. Der Kondensator gemäß der Erfindung wird aber erst imprägniert, wenn er bereits mit seiner Hülle versehen ist und die Anschlußstücke sowohl mechanisch sicher im Kondensatorkörper verankert als auch elektrisch bereits mit den Belegungen verbunden sind. Nach der Imprägnierung mag der Kondensator weiter geschützt werden durch Eintauchen in irgendeine Isoliermasse, die gleich oder verschieden sein kann von derjenigen, welche zum Imprägnieren des Dielektrikums benutzt worden ist. Er wird vorteilhaft aber in Wachs eingetaucht, und die Stirnseiten des Kondensators zwischen den vorspringenden Enden der Hülle i können mit hartem Wachs oder einem anderen Isoliermaterial bei 16 dicht ausgefüllt werden. Im besonderen kann der ganze Kondensator in eine Masse (Isoliermasse) eingetaucht werden, die bei normaler Temperatur hart ist und dann nicht nur die Stirnseiten des Kondensators abschließt, sondern auch die Hülle i umgibt oder zumindest, falls sie aus geeignetem Material hergestellt ist, durchdringt.
• Die Kondensatoranschlüsse sind im Beispiel der Fig. 3 diametral entgegengesetzt zueinander und zu dem Kondensatorkörper angeordnet. Im Beispiel der Fig. q. sind sie jedoch nur in geringer Entfernung voneinander angeordnet, so daß sie an derselben Seite des Kondensatorkörpers so nahe beieinander liegen, wie einerseits die Einschaltung in den zugehörigen Stromkreis erfordert und andererseits die sichere Isolation der Klemmen gegeneinander zuläßt. Wünscht man aber, daß beide Anschlußstücke 11, 12 in einer Linie, also in einer Erzeugenden, des beispielsweise in Fig. ¢ gebildeten zylindrischen Kondensatorkörpers liegen, dann wird der in den Kondensator eingebettete Teil kürzer gemacht, als der halben Höhe des Zylinders entspricht.
• Ersichtlich sind in dem Kondensatorkörper gemäß der Erfindung die Anschlußstücke in der Hülle verankert, und sie treten durch letztere aus dem Kondensatorkörper heraus; sie sind sicher in Stellung gehalten gegenüber dem eigentlichen Kondensatorkörper, ohne auf diesen irgendwelche mechanischen Spannungen oder Zugkräfte übertragen zu können, welche auf die langen heraustretenden Enden der Anschlußstücke im -Betrieb ausgeübt werden mögen. Diese Vorteile der Erfindung treten aber bereits beim Imprägnieren auf, bei dem also auch bei roher Behandlung des Kondensators keine Beschädigung der Verbindungsstelle möglich ist. Im fertigen Kondensator ist es aber praktisch geradezu unmöglich, die Lötstellen zwischen den Belegungen und den Klemmen zu beschädigen, mögen die aus dem Kondensatorkörper heraustretenden Enden beim Einschalten des Kondensators in den Stromkreis auch gedreht oder auf Zug beansprucht werden.
• Es ist klar, daß die Erfindung ebenso auf stapelförmige Kondensatoren angewendet werden kann. Die Hülle kann dann um einen solchen Kondensatorkörper etwa quadratischen oder rechteckigen Querschnitts gleichfalls in einer oder mehreren Lagen herumgelegt und in der innersten Lage mit Anschlußstücken verbunden werden, wie- dies für einen rund oder abgeflacht gewickelten Kondensator im Ausführungsbeispiel der Zeichnung beschrieben ist.
• Sollte das Dielektrikum aus Schichten mechanisch festen Materials hergestellt sein, so könnten natürlich die mechanischen Verankerungen der Klemmen in vorspringenden Enden dieser Schichten selbst vorgenommen werden, und es könnte dann eine besondere Hülle unter Umständen erspart werden.
• Selbstverständlich ist es möglich, den irgendwie gemäß der Erfindung fertiggestellten Kondensatorkörper nunmehr in irgendein anderes Gehäuse einzusetzen und, wie bereits früher erwähnt, mit einer den Kondensatorkörper mehr oder minder vollständig einschließenden harten oder nachgiebigen Hülle aus Isoliermasse zu umgeben.
• Die Erfindung ist auch nicht auf die Anwendung von nur zwei Anschlußstücken beschränkt; viehmehr kann eine beliebige Anzahl in gleicher Weise am Kondensator befestigt werden. Ebenso ist es denkbar, daß der längere Schenkel beispielsweise des Stückes 5 nicht auf der gegenüberliegenden Seite zum längeren Schenkel des Stückes q. aus dem Kondensator herausgeführt wird, sondern vielmehr vor Erreichen der Randkante der Hülle i noch einmal etwa um 18o' abgebogen wird und somit auf derselben Seite wie die Klemme q. aus dem Kondensatorkörper herausgeführt wird. Wesentlich ist dann nur, daß die U-förmige Abbiegung beim Durchtritt durch die Durchbrechung 3 aufrechterhalten bleibt.
• Es ist auch möglich, die Anschlußstücke nicht in der innersten Lage der Hülle zu verankern, sondern beispielsweise an der zweiten oder dritten Lage, so daß sie vollständig von den Windungen der stärkeren Hülle eingeschlossen sind. Dann ist es vorteilhaft, an den inneren Rändern der Hülle Einschnitte vorzusehen, damit man durch diese die abgebogenen Enden der Anschlußstücke über die Stirnenden der Belegungen führen kann, ohne daß diese Anschlußenden in den Stirnflächen der Hüllen liegen.

Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Aus metallischen Belegungen und zwischengelegten, vorzugsweise imprägnierten Dielektrikumschichten bestehender elektrischer Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Belegungen (g, =o) verbundenen Anschlußstücke (q., 5 bzw. 11, 12) in eine mit einer oder mehreren Windungen um den Kondensatorkörper gelegten Hülle aus streifenförmigem Isoliermaterial eingelegt und vorteilhaft in der innersten .Windung durch diese mechanisch gehalten sind.
2. 2. Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle durch ein entsprechend langes Ende einer Dielektrikumschicht selbst gebildet ist.
3. 3. Kondensator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle breiter ist als dei Kondensatorkörper und somit nach dem Aufbringen über die Stirnenden des Kondensatorkörpers nach außen vorspringt. q..
4. Kondensator nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke U-förmig, jedoch mit ungleicher Schenkellänge abgebogen und an der Hülle mechanisch gehalten, insbesondere durch Durchbrechungen (2, 3) in ihr durchgezogen sind.
5. 5. Kondensator nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die längeren Schenkel der Anschlußstücke aus dem Kondensatorkörper herausgeführt sind, während die kürzeren Schenkel zur Verbindung mit den Belegungen dienen, insbesondere über deren Stirnenden hinweggeführt und mit diesen verbunden (verlötet) sind.
6. 6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Belegungen verbundenen Enden der Anschlußstücke in solchem Bogen abgebogen sind, daß- eine gewünschte Nachgiebigkeit (Federung) erhalten wird.
7. 7. Kondensator nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke zumindest in dem Teil, mit welchem sie in die Hülle bzw. den Kondensatorkörper eingeschlossen sind, flach sind. B.
8. Kondensator nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke in bezug auf den Umfang des Kondensators gegeneinander versetzt angeordnet . sind, zum Zwecke, die Anschlußstücke möglichst tief in .den Kondensator einführen und dort verankern zu können. g.
9. Kondensator nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Summe der Eingriffstiefen der Anschlußstücke in den Kondensatorkörper kleiner ist als die Breite des Kondensators bzw. der Hülle, so daß die Anschlußstücke in einer Linie (Geraden) angeordnet werden können. io.
10. Kondensator nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke an derselben Seite des Kondensatorkörpers herausgeführt sind, indem der längere Schenkel eines Anschlußstückes nochmals abgebogen ist. m.
11. Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (i) gleichzeitig als Gehäuse (Schutzhülle) für den Kondensator ausgebildet bzw. benutzt ist. i2.
12. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der aus Belegungen und Dielektrikumschichten bestehende Kondensatorkörper hergestellt, sodann die Hülle mit in ihr mechanisch verankerten Anschlußstücken aufgebracht und hierauf die letzteren mit den zugeordneten Belegungen, insbesondere Stirnenden dieser Belegungen, elektrisch verbunden werden.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Anschlußstücke mit den Belegungen vorteilhaft durch Löten hergestellt und sodann erst die Imprägnierung zumindest der Dielektrikumscbichten des Kondensatorkörpers vorgenommen wird. i4. Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Kondensators nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Imprägnierung noch ein Verschluß der Stirnenden mit einer geeigneten Isoliermasse und/oder das Anbringen einer Außenhülle aus geeigneter Isoliermasse für den ganzen Kondensator einschließlich der bereits aufgewickelten .Hülle erfolgt.