DE911298C

DE911298C - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators, der aus Metallbelegungen und zwischen diesen angeordneten Trennschichten besteht

Info

Publication number: DE911298C
Application number: DER4553D
Authority: DE
Inventors: William Dubilier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-10-23
Filing date: 1938-10-23
Publication date: 1954-05-13

Description

Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators, der aus Metallbelegungen und zwischen diesen angeordneten Trennschichten besteht Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, der aus zwei oder mehr Belegungen besteht, die voneinander durch eine oder mehrere Trennschichten aus mehr oder minder porösem Werkstoff, wie z. B. Papier, getrennt sind und mit einem Zusatzdielektrikum getränkt sind. Wenn mehrere Trennschichten zwischen zwei Belegungen angeordnet sind, so können diese aus untereinander gleichen oder verschiedenen Werkstoffen untereinander gleicher oder verschiedener Stärke bestehen.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die Herstellung solcher Kondensatoren zu vereinfachen und deren Brauchbarkeit zu erhöhen, Insbesondere istes der Zweck der Erfindung, den Raum, welchen der Kondensatorkörper beansprucht, zu verringern, seine Neigung zur Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Umgebung während der Herstellung und im Betrieb herabzusetzen, und schließlich die unveränderte gegenseieige Lage von Belegungen und Trennschichten im Betrieb sicherzustellen.
Kondensatoren dieser Art wurden bisher in der Weise hergestellt, daß man die Belegungen mit zwischengelegten Trennschichten. entweder in einem Stapel vereinigte oder zu einem Wickel rollte, hierauf entlüftete und sodann ruit dem gewünschten Zusatzdielektrikum, z. B. 01, Wachs, oder entsprechenden Kunstprodukten vorzugsweise in der Wärme und in der Luftleere imprägnierte. Hierauf wurden die imprägnierten Kondensatorkörper gepreßt und in ein Gehäuse eingesetzt.
Die Erfindung geht nun von folgenden Erwägungen aus. übliche Trennschichten, z. B. aus Papier, enthalten erhebliche Mengen, oft bis zu etwa 12010, Feuchtigkeit, die entfernt werden müssen, bevor das Zusatzdielektrikum in. flüssiger oder mehr oder minder zähflüssiger Form durch Imprägnierung eingeführt wird. Der gestapelte oder gewickelte Kondensatorkörper wird zu diesem Zweck gewöhnlich bei erhöhter Temperatur in der Luftleere behandelt. Uni den Wiedereintritt von Luft und Feuchtigkeit in den so behandelten Kondensatorkörper zu verhindern, muß er unmittelbar darauffolgend gepreßt werden: oft wird, auch ein bereits zusammengepreßter Kondensatorkörper dieser Behandlung unterworfen. Zu diesem Zweck werden Klemmen benutzt. die mit dem KondensatorhÖrper meistens auch verbunden bleiben müssen, wenn er in das Gehäuse eingesetzt wird, damit ein Losewerden des imprägnierten Kondensatorkörpers bei der Handhabung bis zum Einsetzen in das Gehäuse verhindert wird. Es wurde auch vorgeschlagen, das Gehäuse selbst schließlich als Klemme für den in der beschriebenen Weise imprägnierten Kondensatorkörper züi verwenden.
Während der Behandlung in der Luftleere bei erhöhter Temperatur wird ein erheblicher Teil der in den dünnen Trennschichten. enthaltenen Feuchtikeit entfernt, wodurch der Raumbedarf des Kondensators wesentlich verringert wird. War ursprünglich etwa 12"lo Feuchtigkeit in den Trennschichten vorhanden, wurde diese darauf unter höchstem heute wirtschaftlich erreichbarem Vakuum und bei höchsten zulässigen Temperaturen entlüftet und von Feuchtigkeit befreit, so nimmt das vom Kondensatorkörper besetzte Volumen beispielsweise um etwa 6% ab. Wird hierauf ein flüssiges oder zähflüssiges Dielektrikum, wie z. B. 01, bei erhöhter oder Raumtemperatur eingeführt, dann werden die Poren und Zwischenräume, in denen vor der beschriebenen Behandlung Luft und Feuchtigkeit anwesend waren, von dem Zusatzdielektrikum, z. B. 01, besetzt, und der Kondensatorkörper schwillt wie'deruni entsprechend an.
Gemäß der Erfindung wird nun derart verfahren, daß der Kondensatorkörper in bekannter Weise gestapelt oder gewickelt und sodann Luft und Feuchtigkeit in gleichfalls bekannter Weise entfernt werden. Der vor oder unmittelbar nach dieser Behandlung ausreichend gepreßte Kondensatorkörper, dessen Raumbedarf hierbei in der vorerwähnten Weise herabgesetzt worden war, wird sodann in ein Gehäuse oder ein Abteil für ein Gehäuse eingesetzt, in welches er mit seinem verringerten Volumen gerade noch eng hineinpaßt. Das Gehäuse oder das Abteil mag aus Metall bestehen, falls es die Bauart de#s Kondensatorkörpers erlaubt, daß er mit Metall in Berührung gelangt. Andernfalls -kann das Gehäuse oder das Abteil aus Metall bestehen, das innen mit einer zweckmäßigen Isolieirschicht ausgekleidet ist, oder das Gehäuse bzw. das Abteil kann unmittelbar aus gepreßtem oder sonstwie geformtem Isolierseoff bestehen. Falls der Kondensatorkörper nicht eng genug in das Gehäuse oder das Abteil hineinpaßt, kann eine geeignete Zwischenlage zwischen ihm und dem Geliäuse eingepreßt werden. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird sodann der Kondensatorkörper imprägniert. Hierdurch werden die Trennschichten schwellen und der Kondensatorkörper fest gegen das Gehäuse angepreßt. Irgendeine Veränderung der gegenseitigen Lage der Bestandteile des Kondensatorkörpers im Betrieb wird hierdurch ausgeschlossen und eine gleichförmige Kapazität mit einfachsten Mitteln sichergestellt.
Im besonderen kann man wie folgt verfahren. Ein Kondensatorwickel wird hergestellt und sodann gepreßt mit einem Druck von ungefähr 2 bis 5 kg je Ouadratzentimeter. Während der Kondensatorkörper unter Druck ist, wird eine Klemme angesetzt, welche den Druck aufrecht erhält, wenn der Kondensatorkörper aus der Presse entfernt und in einen Vakuumtank eingesetzt wird, in welchem er beispielsweise 7 Stunden bei einer Temperatur von etwa i io' C und dein höchsten erreichbaren Vakuum behandelt wird. Hierdurch wird eine vollständige Entlüftung und weitgehende Entfernung von Feuchtigkeit erzielt. Dieses Verfahren kann, wenn gewünscht, wiederholt werden, bis der gewünschte Entlüftungs- und Trocknungsgrad und damit Verringerung des Volumens des Kondensatorkörpers erreicht ist. Hierauf wird der Kondeusatorkörper in ein en- passendes Gehäuse eingesetzt; irgendwelche Zwischenräume können gewünschtenfalls mit Lagen aus Isolierstoff, wie z. B. Preßspan, ausgefüllt werden, um die Zusammenpressung des Kondensatorkörpers aufrechtzuerhalt-en. Hierauf wird entweder die Imprägnierung vorgenommen oder der Aufbau des Kondensators vollendet durch Anbringung eines luftdichten Ab- schlusses beispielsweise aus einer oder mehreren Lagen von Wachs oder sonstigen Isolierstoffen; im letzteren Fall müssen aber Öffnungen zur Einführung des Imprägniermittels in den Wickel offen gelassen -werden.
Hierauf wird der in das Gehäuse eingesetzte gepreßte Kondensatorkörper in -bekannter Weise in. einen Vakuumtank eingesetzt und mit einem Zusatzdielektrikum der früher erwähnten Art vorzugsweise bei erhöhter Temperatur imprägniert. Dabei wird zunächst Vakuum und dann Druck angewendet. Hierdurch schwillt der Kondensatorkörper und übt einen dauernden. Druck gegen die Wände des Gehäuses aus, wodurch die gewünschte dauernde Zusammenpressung des Kondensatorkörpers bei der späteren; Verwendung gewährleistet und der Eintritt von Feuchtigkeit oder Luft wirksam verhindert wird. Hierauf wird das Gehäuse vollkommen abgeschlossen, und der Kondensator ist gebrauchsfähig.
Wie ersichtlich, werden durch die Erfindung Klemmen zur Aufrechterhaltung der Zusammenpressung des Kondensatorkörpers vermieden. Er wird ferner auf geringstes Volumen gebracht, da er zusammengepreßt und nicht imprägniert in ein möglichst dicht passendes Gehäuse eingesetzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators, der aus Metallbelegungen und zwischen diesen angeordneten Trennschichten besteht, die nach Entfernung von Luft und Feuchtigkeit mit einem Zusatzdielektrikum versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die aufeinandergelegten, gestapelten oder gewickelten Belegungen und Trennschichten, nachdem sie gepreßt und entlüftet bzw. von Feuchtigkeit befreit wurden, in ein möglichst eng passendes Gehäuse oder Abteil einsetzt und sodann mit einem Zusatzdielektrikum imprägniert, wodurch der Kondensatorkörper anschwillt und an die Gehäuse- bzw. Abteilwand angepreßt oder zusätzlich angeprF-ßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gestapelten oder gewickelten Belegungen und Trennschichten vor der Entlüftung und Entfernung von Feuchtigkeit gepreßt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i oder :2, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen. den Kondensatorkörper und der Gehäuse- bzw.
Abteilwand weitere Preßkörper, vorzugsweise aus Isolierstoff und vorzugsweise vor dem Imprägnieren einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kondensator, bestehend aus Gehäuse oder Abteil, mit eingesetztem, noch nicht imprägniertem Kondensatorkörper fertigstellt, insbesondere mit einem mit Einflußöffnungen versehenen luft-und feuchtigkeitsdichten Abschluß versieht, be- vor das Zusatzdielektrikum eingebracht wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 569 968, 6oi 5 io, 6oi 588. schweizerische Patentschrift Nr. 130007; französische Patentschrift Nr. 662459,