DE644306C - Verfahren zur Herstellung von Randwulsten an keramischen Kondensatordielektriken - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Randwulsten an keramischen Kondensatordielektriken Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Randwulsten an keramischen Kondensatardielektriken von dünner und durchgängig gleicher Wandstärke, wie sie insbesondere bei Kondensatoren für hohe Spannungen angewandt werden. Die Randwulste dienen bekanntlich dazu, die Glimmentladungen zu verhindern, die an den Rändern der Belegungen infolge des Unterschiedes zwischen den Dielektrizitätskonstanten: des Kondensatordielektrikums und der Luft einerseits und infolge der geringen Durchschlagsfestigkeit der Luft andererseits auftreten. Bei Großkondensatoren mit keramischem Dielektrikum von verhältnismäßig dicker Wandstärke bereitet die Anbringung von Randwulsten meist keine allzu großen Schwierigkeiten. Man geht dabei so vor, daß man die erforderlichen Wulste mit denn eigentlichen Kondensatordielektrikum aus einem Stück herstellt. Die Wandstärke ergibt noch eine ausreichende Standfestigkeit des Formstückes im Brande, und die Randwulste sind relativ zum Knndensatordielektrikum nicht so. stark, als daß unzulässige Spannungen an der Übergangsstelle zwischen Randwulst und eigentlichem Dielektrikum beim Abkühlen auftreten.
• Viel schwieriger liegen die Verhältnisse bei denjenigen Kondensatoren, die mit Rücksicht auf eine möglichst .gedrängte Bauart keramische Dielektrika von nur geringer Wandstärke haben. Geht man beispielsweise mit der Wandstärke des Kondensatordielektrikums unter 2 mm herunter, so ist es praktisch nicht durchführbar, Randwulste von io mm Wandstärke der darüber unmittelbar anzuformen und ein derartiges Formstück zu brennen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß ein Wulst aus Glas auf das fertiggebrannte Dielektrikum aufgeschmolzen wird. Hierdurch hat man die Möglichkeit, das eigentliche Kondensatordielektrikum vollkommen fertigzustellen und das Randwulstmaterial nachträglich in plastischer Form, so daß es sich den Maßabweichungen des Kondensatordielektrikums leicht anpaßt, aufzubringen, wobei die Wärmebeanspruchungen des Kondensatordielektrikums in praktisch unschädlichen Grenzen gehalten werden können.
• Zweckmäßig werden als Wulstmaterial handelsübliche Thüringer oder Jenaer Gläser, ferner Bleigläser, insbesondere solche mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 7,5 bis io# io-E, verwendet. Wie Versuche gezeigt haben, ist das unmittelbare Aufschmelzen solcher Gläser auf keramische Dielektrika mit hohem Ti02-Gehalt und entsprechend hoher Dielektrizitätskonstante im allgemeinen möglich. Die unmittelbare Aufschmelzung der genannten handelsüblichen Gläser gelingt auch bei keramischen Dielektriken, welche im wesentlichen aus einer Mischung von Magnesiumozyd und Titandiosyd erbrannt sind und wesentlich oder anteilig aus Magnesitnntitanat bestehen. In allen den Fällen;, in denen das unmittelbare Aufschmelz't@i Schwierigkeiten bereitet, verwendet man zwecke.' mäßig eine spannungsausgleichendeZwischen=' glasirr.
• Werden an sich die Glimmentladungen schon durch einen Randwulst verringert, dessen Material die gleiche Dielektrizitätskonstante hat wie das Kondensatordi.elektrikum, so kann man diese Wirkung dadurch verbessern, daß man für den Randwulst Gläser verwendet, deren Dielektrizitätskonstante unter derjenigen des Kondensatordielektrikums liegt. Man kann schließlich bei dem erfirdtiiigsgeinäl.>ien Verfahren mehrere Glassorten benutzen, die man in der aus der L-berfangtechnik bekannten Art bei dem Aufschmelzen des Glaswulstes verarbeitet.
• Beispielsweise Anwendwigen des erindungsgemäl@en Verfahrens zeigt die Zeichnung.
• Beim Kondensator nach Abb. t dient ein keramisches Rohr a als Kondensatordielektriktim. An seinen Enden werden die Glaswulste b aufgeschmolzen, und zwar derart, daß sie nach der Kondensatormitte hin sanft verlaufen. Danach werden nach einem der bekannten Metallisierungsverfahren die Belegungen c und r1 angebracht. Die äußere Belegung c ist auf die Randwulste b geführt. wobei jedoch ein ausreichender Kriechweg zwischen den Belegungen c und d vorgesehen ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bindet zweckmäßig auch Anwendung bei Randwulsten, die nicht nur auf dem Kondensatordielektrikuin angeordnet sind, sondern auch bei solchen Randwulsten, die über das eigentliche Konde.nsatordielektrikum hinausragen. Eine Ausführungsform solcher Randwulste zeigt Abb. 2. Das Glas b ist derart wulstartig am Ende des Kondensatordiellektrikums a aufgeschmolzen, daß seine Innenfläche bündig mit der Innenfläche des Dielektriktims a verläuft. Beide Belegungen c und d sind bis auf den Glaswulst b geführt.
• Eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens findet bei dem Kondensator nach Abb. ; Anwendung. Bei den dielektrisch verlustarn.en ke.-amischen Kondensatorbaustoffen der Steatitgruppe bereitet das Aufschmelzen der obengenannten handelsüblichen Gläser aauf das Dielektrikui nSchwierigkeiten .In derartigen Fällen brennt man zunächst auf die Enden des Kondensatordielektrikums a eine Zwischenglasur e auf, die sich leicht so zusammensetzen läßt, daß die bei unmittelbarer Aufschtnelzunb auftretenden Spannungen ausgeglichen werden. Danach wird so vorgegangen wie bei dem bisher schon beschrie-_ benen Verfahren.
• Bei Kondensatoren für geringe Spannunt`m kann man gemäß Abb. 4, auf einen starken Glaswulst verzichten. Es genügt dann das Aufbrennen einer Glasurschicht b auf das keramische Dielektrikum in der Weise, daß die Glasurschicht nach der Kondensatormitte hin sanft verläuft und einen schwachen Wulst bildet. Die Belegung c ist auf die Oberfläche der Glasurschicht b heraufgeführt.
• Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen noch Abb.5 für einen Plattenkondensator und Abb. 6 für einen Topfkondensator, bei denen die früheren Bezugszeichen entsprechend angewandt sind. So wie man hinsichtlich des Ausdehnungskoeffizienten eine gewisse Auswahl unter den Glassorten treffen muß, ist es auch zweckmäßig, die Glassorten hinsichtlich ihrer Dielektrizitätskonstante derart auszuwählen, daß für das Wulstmaterial Gläser zur Anwendung kommen, deren Dielektrizitätskonstantenirnter derjenigen des Kondensatordielektrikums liegen.
• Eine hervorragende Randschutzwirkung erzielt man dann, wenn man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Glassorten mit abgestuft niedrigerer Dielektrizitätskonstante in der aus der Überfangtechnik bekannten Art bei der Wulstaufschmelzung verarbeitet.
• Werden für die Aufbringung der Bele-. gungen Metallisierungsverfahren angewandt" die ohne weiteres keine gut haftenden Metallschichten auf der Glas- bzw. Glasuroberfläche ergeben, empfiehlt es sich, die zu metallisierenden Oberflächen mit an sich bekannten Mitteln aufzurauhen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Randwulsten an keramischen Kondensatordielektriken von dünner und durchgängig gleicher Wandstärke, insbesondere für hohe Spannungen, dadurch gekestnzeichnet, daß ein Wulst aus Glas auf das fc#rtiggcbrannte Dielektrikum aufgeschmolzen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliche Thüringer oder Jenaer Gläser, ferner Bleigläser, insbesondere solche mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 7,5 bis i o# i o-6, verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Glassorten verwendet werden, deren Dielektrizitätskonsta.nten unter derjenigen des Kondensatordielektrikums liegen. ¢.
4. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glassorten in der aus der Überfangtechnik bekannten Art bei dem Aufschmelzen des Glaswulstes benutzt werden.
5. 5. . Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, gekennzeichnet durch das Aufbrennen einer spannungsausgleichenden Glasurschicht auf das Kondensatordielektrikum vor dem Aufschmelzen des Glaswulstes.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaswulst sanft nach der Kondensatormitte hin verlaufend ausgebildet wird.