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Verfahren zur Formierung der Elektroden für elektrolytische Kondensatoren
Eine dielektrische Haut wird an einer Belegung oder Elektrode eines elektrolytischen
Kondensators bekanntlich derart gebildet, daß man die Elektrode in,einegeeignete
chemische Flüssigkeit eintaucht und in dieser nmit Strom behandelt. Besteht die
Elektrode 'beispielsweise aus Aluminium, so wird an ihr beim Eintauchen. in einen
Elektrolyten und Stromdurchgang eine diel@ektrische Haut aus Aluminiumoxyd oder
-hydroxyd gebildet, die diclektrische Eigenschaften aufweist. Mit zunehmender Bildung
und Verdichtung dieser Haut wächst darum der Übergangswiderstand zwischen Elektrolyt
und Elektrode, und man kann durch Beobachtung eines Stromanzeigeinstruments feststellten,
wann die gewünschte Haut an der Elektrode gebildet und fertiggestellt ist.
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Ausgehend von dieser Beobachtung, besteht die Er findung darin, daß
man die Formierung, also Bildung einer dielektrischen Haut an der Elektrode, nichteinzeln,
sondern vielmehr gruppenweise, und diese gruppenweise Behandlung wiederum nicht
gleichzeitig, sondern in zeitlicher Verschiebung durchführt, derart, daß man zuerst
eine erste Gruppe von Elektroden der Strombehandlung in einem Elektrolyten unter
Beobachtung der fließenden Stromstärke unterwirft und sodann aufeinanderfolgernd
weitere nichtformierte Gruppen einsetzt und fertigformierte Gruppen abschaltet,
ersteres sobald die Stromstärke bei Behandlung bereits eingesetzter Gruppen unter
ein. vorbestimmtes Maß absinkt. Derart ist es möglich, durch Entfernung oder Unterbrechung
der Behandlung fertigformierter und rechtzeitiges Einsetzen neu zu formierender
Kondensatorbelegungen die Strombelastung der Apparatur weitgehend konstant zu halten,
die Apparatur und den Elektrolyten gleichmäßig auszunutzen und das Bedienungspersonal
gleichmäßig zu beschäftigen.
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Ebenso wird nach erfolgter erster Formierung und Zusammenbau der Elektroden
in einem ;geschichteten oder gewickelten Kondensatorkörper die Nachformierung nicht
einzeln, sondern gruppenweise vorgenommen. Es werden ,also mehrere Kondensatorkörper
gleichzeitig ,an die Nachformierungsspannung gelegt. Dazu ist es erforderlich, jedem
einzelnen Kondensatorkörper einten Widerstand vorzuschalten, der in der Größenordnung
von etwa zo ooo Ohren. liegt, wenn der Kondensatorikörper eine Kapazität von einem
Mikrofarad oder darunter besitzt und für eine B:etrxebsspannung von nahe 475 Volt
bestimmt ist.
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Die Erfindung ist an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung erläutert,
in welcher
Abb. i eine Draufsicht auf eine zugeschnittene Elektrode
darstellt, wie sie für die Durchführung der Erfindung zweckmäßig benutzt wird.
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Abb. 2 und 3 sind Draufsichten derselben Elektrode nach gewissen Umformungen.
Abb. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten
Vorrichtung.
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Abb. 5 ist eine zur Durchführung der ersten Formierung geeignete Schaltung.
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Das in Abb. i dargestellte Metallblatt i (Platte, Folie) besitzt abgerundete
oder glatte Ecken 2. In das. Blatt sind Schlitze 3 und 4 eingeschnitten, die mit
dem Elektrodenblatt i zusammenhängen und Verbindungsstücke 5 und 6 bilden. Abb.
2 zeigt den Verbindungsstreifen umgebogen und bei 7 flach gelegt, so daß ein vom
Verbindungsteil 5 rechtwinklig hervorragender Teil 6 entsteht. Gemäß Abb. 3 ist
der Streifen 5 (Fahne) schließlieh bei 8 abgeschnitten.
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Die Behandlung der gemäß Abb.2 hergerichteten Folien wird zweckmäßig
mittels der in Abb. 4 dargestellten Spannvorrichtung i i ausgeführt, die eine größere
Anzahl von Verbindungsklammern 12 besitzt, mit denen die Folien i, von denen eine
beispielsweisse in der Abbildung dargestellt ist, in gleicher Richtung mit der negativen
Elektrode 19 festgehalten werden und mit denen die Folien aus dem Behälter 2o, der
gestrichelt angedeutet ist, herausgehoben und getrocknet werden können, ohne die
behandelten Folien in die Hand zu nehmen.
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Die Elektrode 19 ist zweckmäßig ein runder Eisenstab von. etwa 15
mm Durchmesser und 3o cm Länge, der mittels eines Ringes 17 an einem Balielitstab
15 befestigt ist. An dem Ring 17 ist ein Anschlußstück 18 vorgesehen. Der Eisenstab
19 ist von dem Bakelith.alter 14 entfernbar, wenn die Spannvorrichtung I I zum Trocknen:
von Platten oder Blättern benutzt wird. Fürununterbrochenen Betrieb ist eine-größere
Anzahl solcher Spannvorrichtungen i i, wie in Abb. 4 gezeigt, erforderlich. Der
Bakelithalter 14 besitzt zur Verringerung von Stromverlusten, die durch Niederschlag
leitender Dämpfe auf dem Streifen 15 während des Betriebes verursacht werden können,
Einbuchtungen 16. Der Halter 15 wird von der Spannvorrichtung i i so getragen, daß
der Stab 19 im wesentlichen konzentrisch zu den Klammern 12 hängt. Die Spannvorrichtung
i i ist zweckmäßig aus verzinntem Messing hergestellt und besitzt einen vorspringenden
Rand 14, der auf das .obere Ende des Behandlungsgefäßes 20 paßt. An der Spannvorrichtung
i i ist eine Verbindungsklemme 13 vorgesehen. Die für das Verfahren benötigte Lösung
wird in den, Behälter 2o reingebracht bis zu einer durch die gestrichelte Linie
21 angedeuteten Höhe, etwa i cm unterhalb des Gefäßrandes; diese Höhe wird im wesentlichen
während des gesamten Verfahrens beibehalten. Als geeignetes Material für das durch
die gestrichelte Linie 20 angedeutete Gefäß kommt glasiertes Steingut in, Frage.
Die Klammern 12 müssen in solchen Zwischenräumen angeordnet werden, daß nebeneinanderliegende
Folien i, die durch diese Klammern gehalten werden, weder einander noch irgendeinen
Teil des Behälters 2o berühren.
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Zweckmäßig wird zwischen dem Stab 19 und jeder Metallfolie i ein.
Z«hschenraum von etwa 2 bis 3 cm gelassen. Die Vorsprünge 15a des Bakelitträgers
15 können zum Aufhängen der Spannvorrichtung während des Trocknens der Platten nach
der Behandlung im Behälter 2o dienen.
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In Abb. 5 ist eine zweckmäßige Art der Herstellung des dielektrischen
Überzugs auf den Belegungen i veranschaulicht.
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Ein Nebenschlußgenerator 71 mit - einer Leerlaufspannung von
750 Volt besitzt eine Feldwicklung 72 und Widerstände 73. Für die Abschaltung
sind Schalter 74 vorgesehen. Ein Voltmeter 75 und ein Amperemeter 77 zeigen Spannung
und Strom .an. Die Behandlungszeit kann an einer Uhr 76 abgelesen werden. Eine Anzahl
von Behandlungsbehältern 2o, 2oa, 2o'" 20c ist mit Spannvorrichtungen i i, I Ia,
i iU, i 1c versehen. Blanke Metallfolien (Zuschnitte) der in Abb. 2 dargestellten
Art sind in der in Abb.4 gezeigten Lage angeordnet. Gleichzeitig werden immer nur
einige Folien i an die Vorrichtung i i angebracht, damit der Generator 71 nicht
überlastet wird. Weitere Folien. i werden in Zwischenräumen von wenigen Minuten
besonders eingelegt, wenn der durch die vorher behandelten. Folien fließende Strom
abgesunken ist und das Hinzufügen weiterer Platten gestattet.
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Die Schalter 79, 8o, 81, 82, 83, 84, 8:5 und 78 überwachen
den Stromkreis für die Serien- und später für die Parallelschaltung der zwei Behandlungsgruppen
i i, l ja
und 11 v, i i e. Diese Art der Behandlung wird
verwendet, um die Leistung des Generators 71 am vorteilhaftesten auszunutzen, dpa
bei der Behandlung einer Platte i der anfangs benötigte Strom groß ist, jedoch schnell,
in wenigen Minuten, auf @ein-en geringen Wert absinkt, wie dies mit Hilfe von Meßinstrumenten.
75, 77 und der Uhr 76 festgestellt werden kaim. Bei Beginn werden je zwei blanke
Platten (Zuschnitte) i in, je .ein Behandlungsgefäß 20, 20a, 20U, 20c eingebracht,
während die Schalter so eingelegt werden, daß die Vorrichtungen I I Zn I I a, I
I U Zu 11c parallel arbeiten, die parallelen, Gruppen i i und I 1a jedoch in Serie
zu der Gruppe I Ib, I Ic geschaltet
sind. Dies wird durch Öffnen
des Schalters 78, Schließen des Schalters 79, der Schalter 82, 83, 84, 85 und 8o
und Öffnen des Schalters 8 i erreicht. Diese Serienschaltung wird verwendet, bis
die Vorrichtungen i i mit den Folien i vollständig gefüllt sind. Die Schalter 74
müssen geöffnet sein, während neue Folien i in die Vorrichtungen- i i eingebracht
werden. Nachdem die Vorrichtungen 11, I 1a, I IL, i ie mit den eben
behandelten Platten gefüllt sind, wird der Vorgang beendet, wenn io Minuten verstrichen
sind, worauf die Schalter zur Parallelschaltung umgelegt werden. Die Schalter 8
i und 78 werden geschlossen und der Schalter 79 geöffnet. Die Schalter 74 werden
darauf geschlossen, so daß die volle Spannilng vom Generator 7 1 an den parallel
geschalteten Vorrichtungen i i, I i-, 11 U, I Ic lie,;t. Der Widerstand
73 wird r@eguliert, so d.aß keine Überlastung des Generators 7 i eintreten kann,
die Anfangsspannung gering ist und schrittweise auf ein Maximum gesteigert werd,
wenn der Widerstand 73 auf seinen geringsten Wert eingestellt ist. Auf diese Weise
beträgt die vom Voltbieter 75 angezeigte Spannung bei. Beginn etwa 240 Volt und
wächst auf 750 Volt. Bei ParalleIschaltun,g beginnt die Spannung bei 325 Volt und
wächst ,auf 48o Volt durch Einstellung des Widerstandes 73. Die Parallelschaltung
wird für eine bestimmte Zeit festgelegt, z. B. 40 Minuten. Während dieser Vorgänge
wird der Elektrolyt in den. Gefäßen 2o3 20a, 20L, 20c nach Bedarf ergänzt, und zwar
mit einer verdünnten Lösung oder mit destilliertem Wasser, damit, wie es erforderlich
ist, der Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten -%Nßrd.
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Nach Beendigung des dargelegten Vorganges «-erden die Vorrichtungen
i i, I I a, I Ih, IIc von den Behältern 20, 20a3 20b, 20c jentfernt, und die behandelten
Folien i können, während sie von den Vorrichtungen gehalten werden, trocknen. Inzwischen
kann ein anderer Satz Vorrichtungen in Arbeitsstellung i auf die Behälter
20, ton gebracht und der Pr ozeß wiederholt werden.