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Zweistufiges Formierungsverfahren für Metallbelegungen elektrolytischer
Kondensatoren Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Formierungsverfahren für Metallbelegungen
elektrolytischer Kondensatoren, bei dem die Metallbelegungen in Form von Streifen,
Bändern oder Drähten in Längen vorliegen, die ein Vielfaches der für einen Kondensator
benötigten Einzellänge betragen.
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Isolierende oder dielektrische Häute können an bestimmten Metallen
durch chemische oder elektrochemische Mittel erzeugt werden, so beispielsweise durch
elektrochemische Behandlung von Aluminium in einem Elektrolyt, der aus einer Lösung
von \atriumborat bestellt, durch den elektrischer Strom in solcher Richtung fließt,
daß das Aluminium die Anode bildet; hierdurch wird auf dem Aluminium eine Schicht
von Aluminiumoxyd erzeugt. Solche Häute sind aber unhomogen und können darum nicht
einer Spannung dauernd widerstehen, die etwa roo oder aoo Volt übersteigt.
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Gemäß der Erfindung faßt man je vier zu formierende Metallbelegungen
paarweise zusammen und führt diese durch die beiden Behandlungsstufen aufeinanderfolgend
derart hindurch, daß ein in der ersten Behandlungsstufe befindliches Paar aus anderen
Belegungen besteht als ein in der zweiten Behandlungsstufe befindliches Paar.
Da
im allgemeinen die Spannung zwischen den beiden Bändern oder Drähten während der
beiden Formierungsprozesse auch verschieden ist, empfiehlt es sich, eine Anordnung
zu wählen, wie diese beispielsweise in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.
Dort «-erden vier Bänder A, b', C, D kontinuierlich durch vier Sätze von
Behandlungsträgern oder Kesseln hindurchgeführt. So bilden die Bänder A und B ein
Paar, welches einer niedrigen Spannung unterworfen wird, und zwar in einem Behälter,
der die Flüssigkeit für die erste Behandlungsstufe enthält, während die Bänder C
und D gleichfalls ein ähnliches Paar darstellen, das durch einen ähnlichen ersten
Behandlungsbehälter hindurchläuft.
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Für die zweite Behandlung der Bänderpaare «erden die Bänder in der
Weise umgruppiert, daß das Band .-. und C ein neues Paar bildet, welches durch einen
die Flüssigkeit für die zweite Behandlungsstufe enthaltenden Behälter hindurchläuft.
Die Bänder B und D werden zu einem ähnlichen Paar zusammengefaßt,
das durch einen anderen Behälter für die zweite Behandlungsstufe hindurchgeführt
wird. Auf diese Weise ist es möglich, die erforderliche hohe Spannung zwischen den
Bändern A und C und gleichfalls zwischen den Bändern B und D für die
zweite Behandlungsstufe zu erhalten, ohne die niedrige Spannung, welche zwischen
den Bändern der Paare .3, B und C, D herrscht, zu stören. Es versteht sich von selbst,
daß in diese Anordnung Waschbehälter und andere Behandlungsstufen eingeschaltet
werden können, und zwar entweder zwischen den elektrolytischen Behandlungskesseln,
diesen folgend oder vorhergehend, ohne von dem Hauptprinzip der Anordnung oder der
zweifachen Behandlungsweise der Metallbänder abzuweichen. Es versteht sich gleichfalls
von selbst, daß Bänder hier lediglich beispielsweise für irgendeine gestreckte Materialform
gewählt sind.
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In der schematischen Zeichnung des Ausführungsbeispiels sind zwei
Draht- oder Bandpaare .-i, B und C, D dargestellt. Diese sind auf vier Rollen
25, 26, 27, 23 gehalten, von welchen sie in der Weise abgewickelt werden,
daß sie über Führungen laufen, durch welche sie veranlaßt werden, in Behälter 1i,
12, 13, 14 einzutauchen, welche in diesem Fall die Elektrolyte für die Formierungsprozesse
enthalten.
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Das Bandpaar d, B durchläuft zuerst den Behälter ir, während
gleichzeitig die Bänder C, D durch den Behälter 12 hindurchgeftihrt werden. In diesen
beiden Behältern werden die Bänder der ersterwähnten Formierung unterworfen mit
Hilfe von Strömen, die entsprechenden Wicklunzen I, 2 und .4, 3 des Transformators
20 entnommen werden. Die Enden dieser Wicklungen :ind, wie dargestellt, mit den
Bindern :1, B und C, D verbunden. -Nach dem Auftauchen aus den Dehandlunnshehältern
i i, i2 werden die Bänder in der Weise umgruppiert, daß der Streifen C vom
unteren Behälter 12 mit dem Streifen :l vom oberen Behälter ii zusammen " enonunun
und über Führungen I9, 20 in (las gemeinsame Bad oder den Den' andhingsbehälter
i3 ein geleitet werden. In gleicher Weise wird das verbleibende Bandpaar, und zwar
das Band D vom Behälter 12 und das Band B vom Behälter ii> zusammengefaßt und über
Rollen 21, 22 und 23, 24 in den zweiten Behandlungsbehälter eineieitet. In diesen
Behältern 13, 14 wird die Spannung zwischen den Bändern einer dritten Wicklung 7
des Transformators 2o entnommen, "t-elche zwischen den Anzapfpunkten 3 und b der
früher erwähnten beiden Wicklungen r, = und .I, 3 gebildet ist. Die Wicklungen I.
2 bzw. 4, 3 sind, wie gezeichnet, unmittelbar zwischen den ersten Bandpaaren .-l,
B und C, D eingeschaltet. Durch eine solche Umgruppierunz der Bänder bei ihrem Durchgang
durch die Bäder ist es möglich, eine bestimmte Spannung und Stromdichte von den
äußeren Wicklungen des Transformators in den ersten Behandlungsbädern 1I, 12 abzunehmen
und eine vollkommen verschiedene Spannung und Stromdichte von der Wicklung 7 in
die zweiten Behandlungsbäder 13, 14 zu leiten, ohne daß eine Störung der einen Behandlung
durch die andere erfolgt. Die vier Behälter 1t, 12, 13, 14 sind isoliert, um 'tretistroniverluste
zu vermeiden; die Behälter können aber aus isolierendem Material bestehen oder mit
diesem ausgekleidet sein. Die Energiezufuhr für die Formierungsprozesse wird von
der Wechselstromquelle S erhalten, welche den Strom über einen Hauptschalter io
der Primärwicklung 8 des Transformators 2Q zuführt. Vorteilhaft ist auch ein Regelwiderstand
q in den Speisestromkreis eingeschaltet, um die den J-')eliaiidlitngsbädern zugeführte
Spannung zti regeln.
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-Nach dem Durchgang durch die Bäder werden die vier Bänder auf Rollen
15, io-, I;, IS aufgewunden, die vorteilhaft geei,-net angetrieben sind und die
Bänder gleichförmig durch die Behandlungsbäder durchziehen.
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Kondensatoren, die in -solcher Weise leergestellt sind, zeigen einen
geringeren Verluststrom als andere elektrolytische Kondensatoren, deren dielektrische
Häute in irgendeiner bisher bekannten Weise hergestellt wurden, so daß gem;iß der
Erfindung her-estellte Kondensatoren stabiler und weniger der Zerstörtinr ati-szesetzt
sind.
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Zur Isolierung von Aluniiniuindrä liten oder Leitern, die etwa zum
Wickeln von Spulen od. dgl. benutzt werden, kann eine ähnliche Verfahrensweise zur
Herstelhin- der isolierenden Hülle benutzt werden, bevor die Leiter gewickelt «erden.
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Zwische nbehandhingen, wie Waschl)roze sse oder chemische Behandlungen,
der Bänder
können vor, zwischen und nach den Bädern ii, 13 und 12,
14. eingeschaltet werden, beispielsweise um die elektrolytische Behandlung zu erleichtern
und den Elektrolyt von den Bändern oder Drähten abzuwaschen. Hierdurch kann wirksam
verhindert werden, daß z. B. die Bänder Lösung aus einem Band in ein darauffolgendes
übertragen.
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Die gegenseitige Anordnung der durch die Behälter 11, 1z, 13, 14 hindurchgehenden
Bänder und der Behälter kann selbstverständlich abweichend von der schematischen
Zeichnung sein, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Beispielsweise
kann an Stelle einer Übereinande ranordnung der Bänder eine NTebeneinanderanordnung
gewählt werden, so daß eine gedrän,-tere Zusammenfassung der Behälter möglich ist.
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:1n Stelle der Abzapfpunkte 3 und 6 kann ein besonderer Transformator
vorgesehen sein, so daß die getrennte Einstellung der beiden Behandlungen erleichtert
ist. Die Wicklung kann auch durch eine Gleichstromspannungsduelle ersetzt «erden,
so daß eine der Behandhingen mit Gleichstrom und die andere mit Wechselstrom durchgeführt
wird. Auch ist es möglich, die durch den Transformator von den Wicklungen 1, 2 und
4., j zugeführten Spannungen durch Gleichstromspannungen zu ersetzen, während die
Wechselstromspannung von der @@'icklung 7 beibehalten wird.
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Eine weitere Abänderung der gekennzeichneten Anordnung kann darin
bestehen, daß einer oder der andere der Formierungsprozesse in zwei oder mehrere
Teile unterteilt wird, die bei verschiedenen Spannungen "der mit ve rverschiedenen
Elektrolyten durchgeführt werden. In diesem Fall wird die Anzahl der Bänder oder
Bandpaare in geeigneter Weise vergrößert, so daß die erforderliche Isolation zwischen
den verschiedenen Spannungen aufrechterhalten wird, wenn die Paare für die nachfolgenden
Behandlungsstufen aufgeteilt und umgruppiert werden.
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Die Trennung der Spannungen für solche mehrfache Behandlungen kann
auch durch den Gebrauch von Gleichstrom an Stelle von Wechselströmen für eine oder
mehrere Behandlun,-sstufen erhalten werden, so daß Drosseln oder Kondensatoren Anwendung
finden können, die ein Überfließen der einen Stromart in die andere vermeiden.