DE869663C

DE869663C - Electrical capacitor, in particular wound capacitor, with a dielectric made of plastic film and method for its production

Info

Publication number: DE869663C
Application number: DES19582A
Authority: DE
Inventors: Martin Muecke; Paul Tischer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-09-26
Filing date: 1950-09-26
Publication date: 1953-03-05

Description

Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, mit einem Dielektrikum aus Kunststoff-Folie und Verfahren zu seiner Herstellung Als Dielektrikum für Kondensatoren verwendet man vielfach Kunststoff-Folien. So werden z. B. bei bekannten Kunststoffkondensatoren als Dielektrikum gereckte, insbesondere zweiseitig gereckte Polystyrol-Folien verwendet. Diese Kondensatoren haben bekanntlich gute mechanische und elektrische Eigenschaften. Ein Nachteil dieser Kondensatoren ist jedoch, daß sie nur bis zu Temperaturen von ungefähr 6o° verwendet werden können. Überschreitet man diese Temperatur, so verschlechtern sich die elektrischen und mechanischen Eigenschaften ganz erheblich. So verändert sich z. B. der Kapazitätswert, und die Spannungsfestigkeit nimmt ab. Dagegen haben Kondensatoren mit einem Dielektrikum aus urigereckter oder einseitig gereckter Kunststoff-Folie, z. B. die bekannten Kondensatoren mit einem Dielektrikum aus Triacetat-Folie, eine höhere Temperaturbeständigkeit, aber eine ungenügende mechanische Festigkeit und eine ungenügende Konstanz der Kapazität, was auch durch eine Temperaturbehandlung nicht oder nicht ausreichend verbessert werden kann.Electrical capacitor, in particular wound capacitor, with a Dielectric made of plastic film and process for its production As a dielectric Plastic foils are often used for capacitors. So z. B. at known plastic capacitors stretched as dielectric, in particular on both sides stretched polystyrene films are used. These capacitors are known to have good ones mechanical and electrical properties. One disadvantage of these capacitors is however, that they can only be used up to temperatures of about 60 °. If this temperature is exceeded, the electrical and deteriorate mechanical properties quite considerably. So z. B. the capacity value, and the dielectric strength decreases. In contrast, capacitors have a dielectric made of rustic stretched or unilaterally stretched plastic film, e.g. B. the known Capacitors with a dielectric made of triacetate foil, a higher temperature resistance, but insufficient mechanical strength and insufficient constancy of capacity, which is not or not sufficiently improved even by a temperature treatment can be.

Beide Kondensatorentypen weisen also Nachteile auf, die ihre Verwendung wesentlich einschränken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kondensator mit Kunststoffdielektrikuni @zu -schaffen, der- die: guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften der obigen Kondensatorentypen unterweitgehenderAusschaltung ihrer die Verwendung beschränkenden-- Eigenschaften in sich vereinigt.Both types of capacitors have disadvantages that their use restrict significantly. The object of the present invention is therefore to provide a Capacitor with plastic dielectric uni @ to create the: good electrical and mechanical properties of the above capacitor types with the elimination of their use-limiting properties united in itself.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Dielektrikum eines solchen Kondensators aus sich abwechselnden Lagen üngereckter oder nur einseitig gereckter und zweiseitig gereckter Kunststoff-Folien aufzubauen und diese Folien durch eine Wärmebehandlung miteinander zu verbinden, z. B. zu verschweißen, zu verkleben oder zu verbacken.According to the invention it is proposed that the dielectric of such a Capacitor from alternating layers of unstretched or only one-sided stretched and to build up two-sided stretched plastic films and these films through a To combine heat treatment with each other, e.g. B. to weld, glue or to bake.

Den Aufbau eines solchen Kondensators- zeigt z. B. die Figur im Schnitt. Auf einen geeigneten Wickelkörper i sind abwechselnd -das aus der ungereckten oder einseitig gereckten Folie 2 und der zweiseitig gereckten Folie 3 bestehende Dielektrikum und die Belegungen q. aufgewickelt.The structure of such a capacitor shows z. B. the figure in section. On a suitable bobbin i are alternately -that from the unstretched or One-sided stretched film 2 and the two-sided stretched film 3 existing dielectric and the assignments q. wound up.

Wird ein solcher Kondensatorwickel erhitzt, so ' entreckt sich die zweiseitig gereckte Folie. Dabei ist diese bestrebt, sich zusammenzuziehen. Durch dieses Zusammenziehen preßt sie den Kondensatorwickel zusammen, so daß eine feste Kondensatoreinheit entsteht. Durch das Zusammenziehen. der Folie werden die zwischen Folie und Belegungen evtlnoch vorhandenen Zwischenräume mit Folienmaterial ausgefüllt. Ferner werden die ungereckte und die gereckte Folie durch die Wärmebehandlung fest miteinander verbacken oder verschweißt. Die Temperatur dieser Wärmebehandlung liegt zweckmäßig oberhalb der Betriebstemperatur des Kon-`dengätörs.----- _ .If such a capacitor coil is heated, then the film stretched on both sides. In doing so, it tries to pull itself together. By this contraction presses the capacitor winding together so that a firm Condenser unit arises. By contracting. the slide will be the between Foil and coverings, any gaps that may still exist, are filled with foil material. Further, the unstretched and the stretched films become solid by the heat treatment baked or welded together. The temperature of this heat treatment is expediently above the operating temperature of the condenser .----- _.

Ein solcher Kondensator weist wesentliche Vorteile auf, besitzt-alsö hohe Spannungsfestigkeit, gute mechanische Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und gute Kapazitätskonstanz auch bei hohen Temperaturen. Die ungereckte Folie dient bei ihm als Stützfolie für die zweiseitig gereckte Folie, so daß die letztere bei Betriebstemperaturen, die über der für diese Folie zulässigen Temperatur liegen, sich nicht weiter entrecken kann. Durch das vorhergegangene Entrecken und das damit verbundene Zusammenziehen der Folie ist außerdem dem Kondensator eine ausreichende Festigkeit verliehen.Such a capacitor has significant advantages, also has-alsö high dielectric strength, good mechanical strength, temperature resistance and good capacity constancy even at high temperatures. The unstretched film is used with him as a support film for the film stretched on both sides, so that the latter at Operating temperatures that are above the temperature permitted for this film, can not go any further. Through the previous withdrawal and that with it associated contraction of the film is also sufficient for the capacitor Given strength.

Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von ungereckter oder einseitig gereckter Triacetat-Folie bzw. Cellulose-Acetobutyrat-Folie und von zweiseitig gereckter Polystyrol-Folie erwiesen. Erfindungsgemäße Kondensatoren aus solchen Folien zeigen noch bei.ioo° gute mechanische Eigenschaffen sowie die geforderte Kapazitätskonstanz, Spannungsfestigkeit und Temperaturbeständigkeit.The use of unstretched or Triacetate film stretched on one side or cellulose acetobutyrate film and from both sides stretched polystyrene film proved. Capacitors according to the invention from such Films at.ioo ° still show good mechanical properties as well as the required ones Constant capacitance, dielectric strength and temperature resistance.

Der Aufbau des Kondensators kann in der für Kunststbffkondensatoren bekannten Art erfolgen. Man kann z..B. beide. Kunststoff-Folien und die Belegungen in gleicher Breite ausführen. Vorteilhafter ist es jedoch, die zweiseitig gereckte Kunststoff-Folie, wie z: B. in der Figur gezeigt, breiter als die Belegungen und als die ungereckte oder einseitig gereckte Folie zu machen; durch die Wärmebehandlung des Kondensators schnürt sich nämlich diese Folie a:m Rand soweit ein und backt so fest zusammen, däß ein dichter stirnseitiger Wickelverschluß erzielt wird. Ein solcher Kondensator ist bei geeigneter Ausbildung luft- und feuchtigkeitsdicht, so daß sich ein Einbau in ein Gehäuse erübrigt. Die Kontaktierung erfolgt in der für Kunststoffkondensatoren bekannten Art, z. B, durch Einlegen von Kontaktfahnen od. dgl. Auch die stirnseitige Kontaktierung der erfindungsgemäßen Wickelkondensatoren ist möglich; wobei dann in an sich üblicher Weise auf jeder Stirnseite nur je eine Belegung der Stirnkontaktierung zugäugig ist. Hierzu werden die als Belegungen dienenden Metallfolien, z. B. in Richtung der Achse des Wickels, gegeneinander so versetzt aufgewickelt, daß. sie mit je einer Kante über die Dielektrikumfolien herausragen.The structure of the capacitor can be the same as for plastic capacitors known type. You can e.g. both. Plastic foils and the linings run in the same width. However, it is more advantageous to use the bilaterally stretched one Plastic film, such as shown in the figure, wider than the assignments and than to make the unstretched or one-sided stretched film; by the heat treatment of the condenser, this film constricts a: m edge and bakes so tightly together that a tight wraparound closure is achieved. A Such a capacitor is airtight and moisture-tight with a suitable design, so that installation in a housing is not necessary. The contact is made in the known type for plastic capacitors, e.g. B, by inserting contact lugs or the like. Also the front-side contacting of the wound capacitors according to the invention is possible; then in the usual manner on each end face only one Allocation of the front contact is accessible. For this purpose, the Metal foils, e.g. B. in the direction of the axis of the roll, offset from one another so wound that. they protrude with one edge each over the dielectric foils.

Schließlich sei noch betont, daß die Erfindung nicht auf Kondensatoren mit Metallfolien als Belegungen beschränkt ist, sondern auch solche mit auf die Dielektrikumfolien z. B. aufgedampften Metallbelegungen betrifft.Finally, it should be emphasized that the invention does not apply to capacitors with metal foils as coverings is limited, but also those with on the Dielectric foils z. B. concerns vapor-deposited metal coatings.

Die in der Figur gezeigte Ausführungsform stellt nur ein Beispiel dar. Es sind natürlich weitere Ausführungsformen möglich. So können z. B. beide Kunststoff-Folien beidseitig über die Belegungen überstehen, worauf der Wickel in der beschriebenen Weise verbacken wird usw. Die Erfindung ist ferner nicht nur auf Wickelkondensatoren beschränkt, sondern kann auch auf Stapelkondensatoren angewendet werden. Auch hierbei gelten die für Wickelkondensatoren beschriebenen Richtlinien.The embodiment shown in the figure is only an example There are of course other embodiments possible. So z. B. both Plastic foils protrude on both sides over the assignments, whereupon the winding in the manner described is baked, etc. The invention is also not limited to Winding capacitors are limited, but can also be applied to stacked capacitors will. The guidelines described for wound capacitors also apply here.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical capacitor, in particular wound capacitor, with a dielectric made of plastic film, characterized in that the dielectric from alternating layers of unstretched or one-sided stretched and two-sided stretched plastic film and that the dielectric forming plastic films connected to one another by heat treatment, in particular glued to one another, are welded or baked.

2. Electrical capacitor according to claim i, characterized characterized in that as an unstretched or only one-sided stretched film triacetate film or cellulose acetobutyrate film is used.

3. Electrical capacitor after Claim i or 2, characterized in that the film stretched on both sides is polystyrene film is used. q ..

Electrical capacitor according to Claim i or the following, characterized characterized in that the unstretched or one-sided stretched and the bilateral stretched Foil must have the same width before heat treatment. .

5. Electrical capacitor according to claims i to 3, characterized in that the film stretched on both sides is wider than the unstretched or one-sided stretched film.

6. Electrical capacitor according to claim i or the following, characterized in that both foils are on both sides protrude beyond the metal foils forming the coverings. j.

Electric Capacitor according to Claims 1 to 3, 5 and 6, characterized in that the stretched film over the metal foils and over the unstretched or one-sided stretched Foil that is the same width or, appropriately, slightly wider than the metal foil, on both sides survives. B.

Electrical capacitor according to Claim i or the following, characterized in that that a film or both films protrude so far and through the heat treatment are so baked that a tight seal of the capacitor is created.

9. Procedure for the production of an electrical capacitor according to claim i or the following, characterized in that the heat treatment only after completion of the roll he follows. ok A method of manufacturing an electrical capacitor according to claim i or following, characterized in that the heat treatment at temperatures takes place that are above the operating temperature of the capacitor. ii. Electric Capacitor according to one of Claims i to 5 or produced by the method according to claim 9 or io, in particular a wound capacitor, characterized that, on each end face of the capacitor body, only one occupancy is contacted is by z. B. the serving as an occupancy metal foils, the dielectric foils protrude on each end face and their protruding edges with at least one each a part of the end face covering metal layer, e.g. B. by metal spraying, are provided.