DE894137C

DE894137C - Kondensator mit Polyvinyl-Dielektrikum

Info

Publication number: DE894137C
Application number: DES16198D
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Phil Schniedermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-12-04
Filing date: 1936-12-04
Publication date: 1953-10-22

Description

Kondensator mit Polyvinyl-Dielektrikum Die Erfindung bezieht sich auf Kondensatoren, die an Stelle der sonst üblichen Isolationsschichten aus Papier, Glimmer und dergleichen ein Polyvinyl-Dielektrikum enthalten. Derartige Kondensatoren, die als Schicht- oder Wickelkondensatoren ausgeführt werden können, sind bekannt. Um die guten elektrischen Eigenschaften der Polyvinylfilme auch innerhalb des Kondensatorkörpers aufrechtzuerhalten, hat man bereits vorgeschlagen, die über die Metallbeläge des Kondensators überstehenden Ränder des Polyvinyl-Dielektrikums durch eine geeignete Wärmebehandlung miteinander zu verschweißen, um so einen wirksamen Schutz gegen Eindringen von Luft und Feuchtigkeit zu schaffen.
Es hat sich nun gezeigt, daß dieser Schutz nicht in allen Fällen, insbesondere bei Wickelkondensatoren mit gerecktem Dielektrikum, die häufigen Temperatur-und Feuchtigkeitsschwankungen unterworfen sind, auf die Dauer ausreichend ist, so daß nach einer gewissen Zeit Feuchtigkeit in das Wickelinnere vordringen kann und eine Verschlechterung aller elektrischen Werte herbeiführt. Der Grund kann darin zu suchen sein, daß die für die reine vollständige Wärmeverschweißung der Ränder nötige Erwärmung nicht angewendet werden kann, da die Durchschlagsfestigkeit der Filme dadurch herabgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung wird ein vollständig feuchtigkeitsdichter Abschluß bei Kondensatoren mit Polyvinyl-Dielektrikum dadurch erreicht, daß die Begrenzungskanten des Dielektrikums durch teilweise Auflösung mittels geeigneter Lösungsmittel und darauffolgender Härtung miteinander bzw. mit dem Kondensatorkörper zu einer mechanischen Einheit verfestigt sind. Als Lösungsmittel für die Ränder der dielektrischen Streifen können reine Lösungsmittel, wie Aceton, Xylol, Toluol, Benzol, chlorierte Kohlenwasserstoffe oder äquivalente Stoffe allein oder in Mischung oder diese Stoffe, in denen bereits Polyvinylverbindungen gelöst sind, oder auch flüssige oder zähklebrige Vinyl-oder Polyvinylverbindungen, z. B. Polystyrol in Monostyrol, Polyvinyläther usw., verwendet werden. Alle freien Randteile des Dielektrikums werden damit behandelt und lösen sich zum Teil in dem Lösungsmittel auf und bilden eine zähe zusammenhängende Masse. Die flüchtigen Bestandteile verdunsten dann, so daß die Ränder unter sich bzw. mit dem Kondensatorkörper eine einheitliche, feste, undurchlässige Masse bilden. Als ein besonders zweckmäßiges Lösungsmittel hat sich eine Lösung von Polystyrol in Monostyrol gezeigt, das ebenfalls die Ränder des Dielektrikums zum Teil auflöst und allmählich zu einem festen, glasklaren Körper auspolymerisiert, indem die monomeren bzw. niederpolymeren Anteile in hochpolymere übergehen.
Wenn bisher von der Behandlung der freien Randteile des Dielektrikums die Rede war, so ist darunter der gesamte Rand des Dielektrikumstreifens zu verstehen, d. h. bei einem Wickelkondensator sind nicht nur die Stirnseiten des Wickelkörpers zubehandeln, sondern auch die Schnittkanten des isolierenden Streifens am Anfang und Ende des Wickels, damit auch dort jede Möglichkeit eines Feuchtigkeitseindringens verhindert ist. Vorteilhafterweise sieht man sowohl am Anfang als auch am Ende eines Wickelkondensators mindestens eine Leerwindung nur aus dem Dielektrikum vor, die in mehreren Parallelstreifen quer zur Wickelrichtung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wird. Bei kleineren Rollkondensatoren, die auf einem sehr dünnen Dorn gewickelt werden, ist diese Behandlung nur am äußeren Ende nötig, da der Innenhohlraum durch die stirnseitige Behandlung mitüberdeckt und verschlossen wird.
Eine Abänderung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man die fertigen Kondensatorkörper vollständig in eine Lösung von Polystyrol in Monostyrol oder in andere zähflüssige Vinylverbindungen, Vinylharze bzw. Vinyllacke taucht und sie dadurch mit einer Schicht überzieht, die durch Auspolymerisation einen festen, feuchtigkeitsunempfindlichen, allseitig geschlossenen Überzug bildet. Das Erhärten der durch die Lösungsmittel erweichten Dielektrikumsteile bzw. die Auspolymerisation der Lösung kann vorteilhafterweise durch Wärmeeinwirkung beschleunigt werden, wobei allerdings Temperaturen nur bis etwa 7o° C angewendet werden sollen, damit das Dielektrikum selbst durch die Wärme keine Verschlechterung erfährt.
In der Zeichnung ist in Fig. i angegeben, wie das Ende des äußersten Dielektrikumstreifens an mehreren Stellen quer über die volle Wickelbreite mit dem Lösungsmittel zwecks dichten Abschlusses behandelt ist. a ist der fertiggestellte Wickelkörper, b das Ende des äußersten Isolierstreifens, der vor der letzten Leerwindung an den Stellen c behandelt ist.
Fig. 2 zeigt einen vollständig fertiggestellten Wickelkondensator, wobei d die Querstreifen und e und f die stirnseitigen Verschlüsse gemäß der Erfindung sind.
In Fig. 3 endlich ist ein Wickelkondensator g im Schnitt gezeigt, der nach Fertigstellung in einer Lösung von Polystyrol in Monostyrol getaucht ist und nach der Auspolymerisation des Lösungsmittels mit einem festen zusammenhängenden Körper la umgeben ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung eines feuchtigkeitssicheren Abschlusses von elektrischen Kondensatoren, deren Dielektrikum aus die Belegungen allseitig überragenden, selbständigen Isolierfilmen aus Polyvinylderivaten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten des Dielektrikums durch Anwendung von an sich bekannten Lösungsmitteln und gegebenenfalls darauffolgender Härtung miteinander bzw. mit dem Kondensatorkörper zu einer mechanischen Einheit verfestigt werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten des Dielektrikums mit Aceton, Xylol, Toluol, Benzol, chlorierten Kohlenwasserstoffen oder äquivalenten Lösungsmitteln allein oder in Mischung behandelt werden, die die Ränder zu einem dichten Harz auflösen, welches nach Verdunsten des Lösungsmittels zu einem festen und flüssigkeitsdichten Block erhärtet.
3. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten des Dielektrikums mit Lösungen von Vinylverbindungen, vorzugsweise in Kohlenwasserstoffen, oder mit zähflüssigen Vinylverbindungen behandelt werden, deren flüchtige Bestandteile, soweit vorhanden, nach der teilweisen Lösung der Ränder verdunsten. q..
Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten des Dielektrikums mit einer Lösung von Polystyrol in Monostyrol oder mit Polyvinyläther oder einem anderen Vinylharz behandelt werden, die die Ränder oberflächlich löst und anschließend auspolymerisiert und damit hart wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wickelkondensatoren das äußere Ende eines Dielektrikumstreifens, der den Wickel in mindestens einer Leerwindung umgibt, an mehreren sich über die volle Wickelbreite erstreckenden Stellen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder q. behandelt wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Hohlzylinder-Kondensatorwickeln auch der Anfang eines Dielektrikumstreifens in der Art des Verfahrens gemäß Anspruch 5 behandelt ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators mit Polyvinyl-Dielektrikum, der gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks schnellerer Härtung der verklebten Stellen bzw. zwecks schnellerer Polymerisation in geringem Maße Wärme bis zu 7o° C herangezogen wird. B. Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, hergestellt nach einem Verfahren eines der Ansprüche r bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er nach seiner Fertigstellung vollständig in eine Lösung von Polystyrol in Monostyrol oder ein anderes Vinylharz getaucht und nach Erhärten der hierdurch erweichten Dielektrikumsteile bzw. nach Auspolymerisation der Lösung dadurch mit einer festen zusammenhängenden feuchtigkeitsdichten Hülle umgeben ist (Fig. 3).