DE760157C - Anordnung zum Vor-Ausbrennen von zu Durchschlaegen neigenden Stellen in metallisierten Isolierstoffbaendern - Google Patents

Description

• Anordnung zum Vor-Ausbrennen von zu Durchschlägen neigenden Stellen in metallisierten Isolierstoffbändern Es ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem in Papierbändern, die auf einer Seite mit einem Metallbelag versehen sind und zur Her. stellung von Kondensatoren verwendet werden, vor dem Zusammenbau zu einem Kondensator mittels einer besonderen Vorrichtung die im fertigen Kondensator zu Durchschlägen führenden leitenden Stellen unschädlich gemacht «-erden. Dieses Verfahren besteht darin, daß das Band mit der nichtmetallisierten Seite über eine Wälze geleitet wird, die eine metallische Oberfläche hat. Legt man nun zwischen die Metallschicht des Bandes und die .Walze eine genügend hohe Spannung, so wird, sobald eine zum Durchschlag neigende Stelle in dem Dielektrikumband über die Walze läuft, ein Durchschlag entstehen, der bei genügender Dünne des Belagen das Belagmetall um die Durchschlagstelle herum zum,Verschwinden bringt und die schlechte Stelle im Papier von dem Belag isoliert. Beim Zusammenwickeln zweier solcher Bänder zu einem Kondensator können also an solchen Stellen keine Durchschläge mehr auftreten, sofern keine höheren Spannungen als die Vorbehandlungsspannung auftreten.
• Dieses Verfahren zum Vor-Ausbrennen ist beispielsweise dann wichtig, wenn man bei sog. selbstausheilenden Kondensatoren, d.li. Kondensatoren, deren Belag bei einem Durchschlag um die Durchschlagstelle herum ausbrennt, mit möglichst «wenig dielektrischen Schichten auskommen will. Während ein selbstausheilender Kondensator, wenn er mehrere Lagen Dielektrikum zwischen - den Belegungen besitzt, beim anlegen an eine Spannung auch nach dem Zusammenwickeln gut und rasch ausheilt, zeigt es sich, daß, wenn man mit nur einem Dielektrikunipapier zwischen den Metallbelegungen auskommen will, die Anzahl per leitenden Stellen pro Flächeneinheit des nicht vorausgebrannten Kondensatorpapiers so groß ist, daß die Energie zu einem sauberen Ausbrennen der einzelnen Stellen nicht ausreicht. Legt man also einen solchen fertig gewickelten Kondensator aii Spannung, so erhält man an sehr vielen Stellen gleichzeitig Durchschläge, von denen eine große Anzahl zu nicht vollständigem Verschwinden des Belages um die Durchschlagstelle herum führt. Es bleiben dann Restleitfähigkeiten zurück, die den Verlustwinkel des Kondensators und den Stromverlust außerordentlich erhöhen, ohne weiter auszuheilen, da die durch die leitenden Stellen fließenden Kriechströme andererseits nicht so groß sind, daß sie ein weiteres Ausheilen des Kondensators bewirken können. Zur Beseitigung der leitenden Stellen erscheint also ein Vor-Ausbrennverfahren geeignet, bei dem jede leitende Stelle allein oder höchstens nur eine geringe Anzahl solcher leitender Stellen gleichzeitig an Spannung gelegt wird, so daß die zu einem sauberen- Ausbrennen erforderliche Energie an jeder dieser Stellen mit Sicherheit vorhanden ist.
• Bei der Verwendung der bekannten Anordnung und des bekannten Verfahrens zum Vor-Ausbrennen von zum Kondensatorbau verwendeten, im Vakuum metallisierten Papieren zeigte sich indessen, daß dieses bekannte Verfahren keine befriedigenden Ergebnisse lieferte. Zwei nach diesem Verfahren ausgebrannte Dielektr ikumbänder ergaben nach dem Zusammenwickeln einen Kondensator, dessen Leitfähigkeit nicht wesentlich geringer war als die eines nicht vorausgebrannten Papiers. Es mußten also auch an den vor dein Zusammenwickeln der Bänder ausgebrannten Stellen noch Restleitfähigkeiten vorhanden sein. Um diesen Mangel zu beheben, wird zum Vor-Ausbrennen von zum Durchschlag neigenden metallisierten Isolierstoffbändern gemäß der Erfindung über dem auszubrennenden Teil des Isolierstofliandes eine Abdeckung derart angeordnet, daß die an der Durchschlagstelle infolge des Durchschlagfunkens entstehenden Gase am plötzlichen Abströmen verhindert werden, so daß wenigstens kurzzeitig ein kräftiger Druck entsteht, der zum raschen Auslöschen des DurchscIiIagfunkens beiträgt. Vorteilhaft «wird die Abdeckung so gewählt, daß entweder nach einer gewissen Zeit oder nach einer gewissen Bewegung des auszubrennenden Dielektriktimstreifens dieser unter der Abdecleung herausgezogen wird, wobei die an der Durchschlagstelle entstandenen Gase zwischen dem Rand der Abdeckung und dem ausgebrannten Dielektrikumband stoßartig ins Freie austreten.
• Worauf die Wirkung der gekennzeichneten Anordnung beruht, kann nicht mit Sicherheit festgestellt werden. Anscheinend wirkt bereits das durch den kräftigen I3riickanstieg beschleunigte Erloschen des Lichtbogens giinstig auf die Durchschlagstelle ein.
• Iss hat sich aber weiterhin folgendes gezeigt: Nach dem lielcaniiten Verfahren ausgebrannte dielektrische Stoffe zeigen an der Ausbrenustelle, also in dem um die eigentliche Durchschlagstelle irrt Dielektrikuin herumliegendes metallfreien Bereich unter dem Mikroskop einen bräunlichen Niederschlag .
• Offenbar ist dieser Niederschlag an der Restleitfähigkeit der Stelle schuld. Er besteht nämlich aus einem Oxyd des ßelegungsmetalls oder aus dem Belegungsmetall selbst oder aus einer Mischung von beiden. Mit der gekennzeichneten Anordnung ausgebrannte Stellen zeigen diesen Belag jedoch nicht. Anscheinend wird der den Niederschlag bildende Stoa, also der Metalldampf oder das Metalloxvc'., infolge des unter der Alide<kvng nach dem Durchschlag herrschenden großen Drukkes beim Druckausgleich mit der Atmosphäre schnell und kräftig weggeblasen, so daß an der Durchschlagstelle selbst ein Niederschlag nicht mehr entstehen kann. Aus d:eseni Grunde erhält man wohl auch die beten Ergebnisse dann, wenn man nach dein erfolgten Durchschlag die Durchschlagstelle unter der Abdeckung hervorzieht, wobei die Metalldämpfe am Rand der Abdeckung kräftig in die Atmosphäre ausblasen.
• Die Abdeckung kann ruhend sein, also beispielsleise aus einer Platte aus geeignetem Material (Metall, Hartgummi, Gummi o. dgl. ) bestehen. Sie kann aber auch in Form eine Bandes mit dem Dielektrikum mixbewegt werden. Endlich kann sie aus einer auf der metallisierten Seite des dielektiischen Stores der mit der metallischen Oberfläche versehenen Walze ge"eniil>er angeordneten zweiten Walze bestehen. Hier hat sich insbesondere die Verwendung von Gummi für die Oberfläche dieser U'alze als besonders vorteilhaft erwiesen.
• Abb. t zeigt eine Vorrichtung der gekennzeichneten Art, bei der das Ausbrennen unter einer (falze, , Abb. 2 eine Ausführung, bei der das Ausbrennen unter einem m4 dem Dielektrikum mitlaufenden. Band stattfindet.
• In beiden Abbildungen bedeutet i die.Abwickel-, ä die Aufwickeltrommel ffir (las Dielektrikumband 3 mit der darauf aufgebrachten Metallschicht 6; 4 ist in leiden Abhildungen eine Batterie, 5 ein Widerstand, mit dem die Spannung des beim Durchschlag auftretenden Funkens eingestellt «erden kann.
• Bei der Anordnung -nach Abh. i gelangt das metallisierte Dielektrikum über eine Umlenkwalze 7 zwischen die Walzen 9 und io und über eine «eitere Umlenkwalze 8 auf die Aufwickeltrommel 2. - Die Stromzuleitungen sind an die Walze 8 und an die Walze 9 angeschlossen, die dementsprechend eine metallische Oberfläche haben müssen. Die Walze io, die Glas Isolierstoffband gegen die Walze 9 drückt, ]>raucht dagegen nicht aus Metall zu bestellen, vielmehr empfiehlt sich hier die Ver-«@endung einer Gummiwalze. Schwache Stellen im Dielektrikum werden durch Ausbrennen des .Metallbelages zwischen den Walzen 9 und io unschädlich gemacht, wobei der Strom von der Batterie 4. über den Widerstand 5 und die Walze 8 in den 'Metallbelag des Dielektrikums fließt und von diesem'durch die schlechte Stelle im Dielektrikum zur metallischen Oberfläche derWalze 9 und zurück zur Batterie 4 gelangt. Die `falze io verhindert die unmittelbare Ausbreitung des beim Durchschlag entstehenden -.\-Ietalldampfes, so daß an der Durchschlagstelle ein hoher Druck entstellt, der das saubere Ausbrennen des Metallbelages zur Folge hat. Ebenso strömt der entstandene :Metalldampf nach dem Durchschlag beim Heraustreten der Durchschlagstelle äus dem Spalt zwischen den Walzen 9 und io kräftig nach einer Seite aus, und zwar in Richtung der Bewegung des dielektrischen Bandes.
• In _11i11. 2 gelangt das metallisierte Dielektrikunl 3 zwischen die Bänder 15 und 16, die entweder über die Rollen i i und 12 oder 13 und 14 geführt sind. In der Zeichnung sind beide Bänder als Metallbänder angenommen, die Stromzuführung für sie erfolgt über die Walzen 12 und 13. Das Ausheilen findet auf dem Weg zwischen den. Walzenpaaren i i und 13 und 12 und 14 statt. Die mitlaufenden Länder verhindern- auch hier das sofortige Abströmen der entstehenden Metalldämpfe, so daß der notwendige hohe Druck an der Durchschlagstelle entstehen kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Vor-Ausbrennen voll zu Durchschlägen neigenden Stellen in metallisierten Isolierstofl-bändern, dadurch gekennzeichnet, daß über dem auszubrennenden Teil des Isolierstoffbandes eine Abdeckung derart angebracht. ist, daß die an der Durchschlagstelle infolge des Durchschlagfunkens entstellenden Gase am plötzlichen Abströmen verhindert - «erden, so daß wenigstens kurzzeitig an der Durchschlagstelle ein hoher Druck entstellt.
2. 2. Anordnung nacli:'@ilspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung eine feste Platte verwendet ist.
3. 3. Anordnung nach,Ailsllrucll i, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung ein mit dem Dielektrikum mitlaufendes Land verwendet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung eine Walze verwendet ist.
5. 5. Anordnung nach einem, der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus nichtleitendem Stoff, z. B. Gummi, bestellt.
6. 6. Anordnung nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Oberfläche der eile Durchschlagstelle alldeckenden \Valze aus Gummi bestellt.