DE8423230U1

DE8423230U1 - Metallisierter kondensator

Info

Publication number: DE8423230U1
Application number: DE19848423230
Authority: DE
Original assignee: Cambridge Electronic Industries Plc Cambridge Gb
Current assignee: Cambridge Electronic Industries Plc Cambridge Gb
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1984-08-04
Publication date: 1985-01-24
Also published as: GB8321700D0; GB2144915A

Description

Anmelderin: Cambridge Electronic Industries PLC Bezeichnung: Metallisierter Kondensator

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen metallisierten Kondensator und insbesondere auf einen mehrfachen, zum Beispiel zweifachen metallisierten Kondensator.

Stand der Technik

Zweifache Kondensatoren, die aus einem gewickelten Innen- und einem gewickelten Außenabschnitt bestehen., die ihrerseits aus einem metallisierten Film gewickelt sind, sind gut bekannt. Zum Erzielen einer maximalen Raumausnutzung strebt man im allgemeinen die Verwendung von Windungen mit nicht stark unterschiedlicher Breite an.

In der US-PS 3 921 041 wird ein zweifacher gewickelter Kondensator aus metallisiertem. Film mit einem Innen- und einem Außenabschnitt beschrieben, die im wesentlichen gleich breit sind und dadurch möglich werden, daß mindestens eine Windung einer isolierten Separatorbahn zwischen die beiden gewickelten Abschnitte eingeschoben wird und wobei diese Bahn an mindestens einem Ende des Kondensators über die Stirnseiten der gewickelten Abschnitte übersteht. Die Stirnseiten der Abschnitte werden zum Ermöglichen von elektrischen Anschlüssen mit Metall besprüht.

Nachteile der in dieser US-PS beschriebenen Konstruktion liegen darin, daß ein wirkungsvolles Besprühen mit Metall ohne Ablagerung von Metall auf der Separatorbahn nicht möglich ist. Ebenso läßt sich das auf die Separatorbahn aufgesprühte Metall nur schwierig ohne Beschädigung der an den

Stirnseiten der Abschnitte vorhandenen Bindung wirkungsvoll entfernen und die Isolation zwischen den Abschnitten und der Separatorbahn wird leicht beschädigt. Das heißt, daß ein für die Separatorbahn völlig geeignetes Material nur schwer zu finden ist. Das Herstellen von DrahtanschlUssen am inneren Abschnitt ist weiter schwierig. Es kommt hinzu, daß der vorstehende Separator das Ende des inneren Abschnittes während des AufsprUhens des Metalles verdecken kann.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausbildung eines metallisierten Kondensators, der die oben genannten Nachteile der bekannten Konstruktion nicht aufweist.

Die Erfindung

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein metallisierter Kondensator mit einem gewickelten Innenabschnitt und einem gewickelten Außenabschnitt vorgesehen, wobei der Außenabschnitt etwas schmaler als der Innenabschnitt ist, so daß die Stirnseiten der Abschnitte an mindestens einem Ende des Kondensators in axial versetzten Ebenen liegen, die beide zum Ermöglichen von Einzelanschlüssen mit Metall besprüht sind, und wobei das vorstehende Ende bzw. die. vorstehenden Enden der zylinderförmigen Oberfläche des gewickelten Innenabschnittes nicht mit Metall besprüht ist.

Zum Herstellen des erfindungsgemäßen metallisierten Kondensators wird ein Innenabschnitt auf einen Kern gewickelt, ein etwas schmalerer Außenabschnitt wird so auf den Innenabschnitt aufgewickelt, daß die Stirnseiten der Abschnitte an mindestens einem Ende des Kondensators in axial versetzten

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Ebenen liegen, und die axial versetzten Stirnseiten des gewickelten Innen- und Außenabschnittes werden mit Metall besprüht/ so daß sich Einzelanschlüsse ergeben. Das vorstehende Ende bzw. die vorstehenden Enden der zylinderförmigen Oberfläche des gewickelten Innenabschnittes werden während des Aufsprühens des Metalls abgedeckt und/oder das aufgesprühte Metall wird entfernt.

Die gewickelten Kondensatorabschnitte können an beiden Enden unter Bildung einer mehrfachen, zum Beispiel zweifachen, isolierten Einheit abgestuft sein,, Aus Gründen einer guten Raumausnutzung wird im allgemeinen jedoch die Herstellung von Einheiten bevorzugt, bei denen die Abschnitte nur an einem Ende abgestuft sind. In diesem Fall werden die an einem Ende des Kondensators in einer gemeinsamen Ebene liegenden Stirnseiten der gewickelten Kondensatorabschnitta zuin Erzielen eines gemeinsamen Anschlusses mit Metall besprüht.

Die Erfindung ist bei zweifachen Kondensatoren, d.h. solchen, mit nur einem gewickelten Innen- und Außenabschnitt, wie auch allgemein bei mehrfachen Kondensatoren, die einen oder mehrere ähnlich gewickelte und stufenförmig angeordnete Abschnitte aufweisen, anwendbar.

Die Isolation zwischen benachbarten Kondensatorabschnitten ergibt sich vorzugsweise mit einer Anzahl Windungen eines nicht metallisierten Filmes, der sich über die gesamte Breite des Kondensators erstreckt, zum Beispiel nichtmetallisierte Endwindungen des Innenabschnittes.

Jeder Kondensatorabschnitt kann zweckmäßig aus einem metallisierten polymeren Film, zum Beispiel einem Film aus Polypropylen, gewickelt werden.

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Der Innenabschnitt kann auf ein hohles Kernrohr aufgewickelt sein. Dieses läßt sich dann zum Herstellen eines gemeinsamen Anschlusses verwenden. Dieser wird an einem durch Aufsprühen von Metall gebildeten gemeinsamen Anschluß an einem Ende des Kondensators angeschlossen un4 bis zu dessen anderem Ende durchgeführt. Damit kann der fertige Kondensator, der ein Metall- oder Kunststoffgehäuse aufweist, drei von einem Ende ausgehende Anschlußleitungen aufweisen.

Gemäß konventioneller Praxis kann jeder Abschnitt aus zwei gleichzeitig von Vorratsrollen abgezogenen metallisierten Filmen gewickelt werden.Entlang einer Längskante weist der eine Film einen nichtmetallisierten Streifen auf. Entlang der anderen LXngskante weist auch der andere Film einen nichtmetallisierten Streifen auf. Während des Wickeins der letzte" Windungen des Innenabschnittes kann die Metallisierung von der Oberfläche mindestens eines Filmes mit zwei Elektroden (von denen die eine zurückziehbar ist), verdampft werden. Damit entsteht die Isolation, die den Innenabschnitt vom nächsten Abschnitt, zum Beispiel dem Außenabschnitt, isoliert. Alternativ kann eine Bahn aus einem isolierendem Material, zum Beispiel ein Kunststoff-Film mit geeigneter Breite zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen eingelegt werden und bildet damit die Isolierung zwischen den benachbarten gewickelten Kondensatorabschnitten. Der weitere Abschnitt bzw. die weiteren Abschnitte werden in ähnlicher Weise aus zwei metallisierten Filmen (deren Kante nicht metallisiert ist) mit geringfügig schmalerer Bereite gewickelt, so daß der bereits gewickelte Innenabschnitt bzw. die Abschnitte an einsm oder beiden Enden des Kondensators vorstehen.

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Beschreibung der Zeichnung

Eine praktische Konstruktion eines zweifachen metallisierten Kondensators und ein Verfahren zu seiner Herstellung werden nun an einem Beispiel unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:

Fig. 1 die Darstellung eines erfindungsgemäßen Kondensators beim Wickeln von dessen Außenabschnitt,

Fig. 2 die Darstellung der vollständigen Kondensatorwicklungen ,

Fig. 3 die Darstellung eines fertigen Kondensators und Fig. 4 ein Schaltbild des fertigen Kondensators. Beschreibung der Ausführungsform

In Fig. 1 wird ein zweifacher metallisierter Kondensator während seiner Herstellung gezeigt. Der Innenabschnitt 10 ist fertig gewickelt. Der Außenabschnitt 12 wird gerade aus zwei metallisierten Filmen 14,16 gewickelt. Entlang sich gegenüberliegender Längskanten weisen sie nichtmetallisierte Kantenstreifen 18 und 20 auf. Die Filme 14,16 werden etwas verschoben zueinander gewickelt, wobei die metallisierten Kanten vorstehen.

Der Innenabschnitt 10 ist bereits auf ein hohles Kernrohr 30 aus zwei ähnlichen, aber etwas breiteren Filmen (zum Beispiel 62,5 mm Breite im Vergleich zu 55 mm für den Außenabschnitt) gewickelt und zum Erzielen der Isolierung zwischen dem ge-

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wickelten Innen- und Außenkondensatorabschnitt wird ein Kunststoff-Film zwischengelegt. Durch Siegeln mit Wärme oder mit einem Klebeband ist der Innenabschnitt 10 fixiert worden.

Der Außenabschnitt 12 wird mit den Filmen 14,16 so gewickelt, daß dieser an einer Längskante 22 mit der Stirnseite des bereits gewickelten Innenabschnittes 10 in einer Linie liegt, so daß der letztere nur am anderen Ende des Kondensators, wie es bei 24 gezeigt wird, von innerhalb des Außenabschnittes übersteht.

Fig. 2 zeigt den fertigen Wiakel. Die Außenwicklung ist durch Siegeln mit Hitze oder mit einem Klebeband fixiert worden. Das Ende der Wicklung, an der die Stirnseiten des Innen- und des Außenabschnittes in einer gemeinsamen Ebene liegen, wird mit Metall besprüht. Dies wird bei 26 angezeigt. Damit entsteht ein gemeinsamer Anschluß für eine Anschlußleitung 28.

Am anderen Ende des fertigen Wickels werden die ringförmigen axial versetzten Stirnseiten des Innen- und des Außenabschnittes 10 und 12 einzeln bei 32 bzw. 34 mit Metall besprüht. Hierbei wird das vorstehende Ende der Zylinderfläche 36 des Innenabschnittes abgedeckt und damit die Ablagerung von Metall auf diesem Abschnitt verhindert und/oder irgendwelches Metall, das sich auf dieser vorstehenden Zylinderfläche 36 niedergeschlagen haben sollte, wird entfernt. Dieser von Metall freie Stirnflächenabschnitt des Innenabschnittes ergibt die notwendige Trennung zwischen den Kondensatorabschnitten und einzelne Anschlußleitungen 38,40 werden durch Schweißen oder Löten mit den mit Metall besprühten Enden 32,34 des Innen- bzw. Außenabschnittes verbunden.

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Fig. 3 zeigt einen fertigen zweifachen Kondensator mit einer Einheit, wie sie unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, und mit einem mit Harz gefüllten und gemäß den
Anforderungen aus Metall oder Kunststoff bestehendem Gehäuse 42, wobei die drei Anschlußleit-ingen 28,38,40 von einem Ende des Gehäuses ausgehen. Man erreicht dies dadurch, daß die
gemeinsame Anschlußleitung 28 vor dem Umschließen des Kondensators durch das Kernrohr 30 durchgeleitet wird.

Fig. 4 zeigt ein äquivalentes Schaltbild des zweifachen Kondensators aus einer Kapazität 42 und einer Kapazität 44 mit
einem gemeinsamen Anschluß 46 und einzelnen Anschlüssen 48,50. Die Kapazitäten 42,44 können·gleich sein. In einem typischen Fall können beide einen Wert von je 2 \IF aufweisen.

Mit dem oben beschriebenen zweifachen Kondensator werden die verschiedenen Probleme vermieden, die mit der aus der US-PS
3 921 041 bekannten Konstruktion verbunden sind, obgleich die Filmbreite des Außenabschnittes etwa 10% unter der des Innenabschnittes liegt. Dies reicht jedoch nicht aus, um das Verhalten und die Nutzungsdauer nachteilig zu beeinflussen.

Es leuchtet ein, daß die oben beschriebene Anordnung auf
zahlreiche Weise innerhalb des Umfanges der vorstehend beschriebenen Erfindung abgeändert werden kann.

Claims

· t -8-SCHUTZANSPRtICHE :

1. Metallisierter Kondensator mit einem gewickelten Innen- und einem gewickelten Außenabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der gewickelte Außenabschnitt Π 2) etwas schmaler als der gewickelte Innenabschnitt (10) 1st, so daß die Stirnseiten (32,34) der betreffenden Abschnitte an. mindestens einem Ende des Kondensators in axial versetzten Ebenen liegen, die jeweils zum Bilden von einzelnen Anschlußverbindungen mit Metall besprüht sind, und das vorstehende Ende bzw. die vorstehenden Enden der Zylinderfläche (36) des gewickelten inneren Abschnittes (10) von aufgesprühtem Metall frei ist,

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewickelte Innen- und der gewickelte Außenabschnitt (10, 12) Stirnflächen aufweisen, die an beiden Enden des Kondensators in axial versetzten Ebenen liegen.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen- und der Außenabschnitt (10,12) zwei radial benachbarte Abschnitte von drei oder mehr gewickelten Abschnitten darstellen, von denen dLe Stirnseiten radial benachbarter Abschnitte an mindestens einem Ende des Kondensators axial versetzt sind.

4. Kondensator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen den radial benachbarten Abschnitten oder zwischen jedem Paar von radial benachbarten Abschnitten durch eine Anzahl von sich über die volle Breite der Wicklung erstreckenden Windungen aus unmetallisiertem oder demetallisiertem Film gebildet wird.

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5. Kondensator nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt aus metallisiertem polymeren Film gewickelt ist.

6. Kondensator nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenabschnitt (10) auf ein hohles Kernrohr (30) aufgewickelt ist.

7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeicb >.et, daß eine Anschlußleitung (23) an einer Stirnseite bei (26) Gefestigt und durch das hohle Kernrohr (30) durchgeführt ist und an der anderen Stirnseite des Kondensator* über diese übersteht.