DEP0012356DA - Bauelemente für Stapelkondensatoren und Kondensator, hergestellt unter Verwendung solcher Bauelemente, und Verfahren zu ihrer Herstellung und für den Kapazitätsabgleich - Google Patents

Description

Siemens S-. Halske ■ , Münchetf, den ??.

Aktiengesellschaft' ΈΑ' 9/140 ■

Briefanschrift! PÄ13/'

Siemens & Halske A»G*
^^Patentabteilung .
M ü η ο h e-n 1 '
DienerBtrassβ 15/16

Bauelement für Stapelkondensatoren und Kondensator^ hergestellt unter Verwendung solcher

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Die Erfindung bezieht sich auf Stapelkondensatcren bezvv._e Aufbauelemente dafür, die in prassen Mengen mit kleiner Teleranz und yerhältnismässic kleinen. KapazitätsvieTtern Xn „ der-PernmeMe.technik benötigt werden*. Da. es,sich um einen Massenartikel handelt, soll die Herstellung sehr einfach sein^ wag deswegen auf Schwderigkeitenstösst,. .weil sowohl kleine Toleranz ..als auch kleine "Kapazitäten er te gefordert . , werden« Bekanntlich wird aber die Abweichung tmol Sollwert;-umso-,grosser,, je kleiner der Seilwert ist, weil bereits .~ kleinste ,A ende !»magen in der Stärke des Dielektrikums,'la ■;.;■' der ge ©metrischen .Abmessung |der Blattgrösse und dergleichen mehr^ erhebliche Abweichungen des Sollwertes zur P®lge haben« Horaalerweise ist daher bei der Herstellung von Kondensatoren kleinen Kapazitätswertes ' und kleiner Toleranz eine Sortierarbeit erf@rderli.ch, um die den gewünschten Bedingungen entsprechenden Erzeugnisse aus der Gesamtfertigung auszuwählen. Hierbei ergibt-sich dann ein unter Umständen nicht tragbarer Ausschuss4- ■ ■ - · ■ - ■ ■

Die'EMindung schlägt yor_? die ^ewünsohten K©ndensatoren te der Weise herzustellen, dass man zunächst einmal Bauelemente -fertigt? aus denen dann, der Kondensator hergestellt wird» Dieser Bauelemente bestehen aas einem den Anforderungen entsprechenden Dic-ilektrikuui, entweder papier oder Kunstfolie^der dergleichen und auf den Flachseiten einschlusßi>ei aufgebrachten i3elegungen_e ?ur Brzieluna einer ökonn-" .en, ^ertitiun^Bweise, bestehen nun äiese. Auf bauelemente dem-Ksiaizelishen der ^rfindun^aus ^.bschnit-tea eines

16,9.1948

endlosen Dielektrikumbandes, welches auf beiden Seiten mit unter Freilassung eines Bandstreifens versetzt angeordneten, ltxfteinschlussfrei aufgebrachten Belegungen versehen ist, wobei die erforderlichen Erieohstrecken an den Schnittkanten der Abschnitte durch V/egbrennen der die Isolation herabsetzenden BeIe ^ungs teile mittels Kondensatorentladung Oder dergleichen geschaffen sind. Man geht also bei drr Hör» stellung der üufbauelemente von einem in grosser länge zu einer Vorratsspule aufgewickelten dielektrischen Band, beispielsweise einem gereckten Polystyrolband aus, Diesrs metallisiert man oder versieht es sonstwie mit leitenden Schichten nach irgendeinem der bekannten Verfahren be id·" seitig, wobei man auf jeder Seite einen freien Bandstreifpn, jedoch entgegengesetzt, vorsieht. Dies kann sich in einem laufenden Verfahren vollziehen. Hifimaoh schneidet man von diesem auf beiden Seiten mit leitenden Sohichten versehenen Band .Absohnitte ab, deren Breite durch die erwünschte Kapa» sitat des fertigen Kondensators bestimmt wird. Die einzige ?chvd.erigkeit, die jetat auftritt, ist, dass an den q.uer zur Bandrichtung liegenden Schnittkanten der .Aufbauelamente eine sehr geringe Kriechstrecke vorhanden ist, die nur durch die Stärke dps dielektrischen Bandes gegeben ±_Bt und die bei dem Schneidvorgang in den meisten Fallen durch Herüberziehen der leitenden Schicht auf die Schnittkante isolationsmä&sig stark beeinträchtigt ist* Bislang verbot Eich aus diesem Grunde die Herstellung von iufbauelementen für Stapelkondenf atoren in der beschriebenen Weise und man war tiezwun^en, keine durchgehenden leitenden Schichten auf dem dielektrischen B-'md anzubringen, sondern auf diesem unterteilte Belegungen vorzusehen und die einzelnen .Aufbau«· elemente längs der Mittellinie der nicht mit leitenden Belegungen versehf-non dielektrischen Unterlage abzutrennen. Bs liegt auf der Hand, dass die bekannte Herstellungsweise wesentlich schwieriger und umständlicher ist, da die Herstellune, der leitenden Schichten mit Schablonen erfolgen muss, ausserdem die einzelnen Beleüün^steile auf jeder Plächenseite des dielektrischen Trägers äusserst ßenau. gegenüber liejen müssen und schliesslich die Kapazität des einzelnen Bauelementes durch die iincrdnunü der Isolationsstrecken bereits vorgegeben ist, sodass- nachträglich keine; Möglichkeit einer ienderung, beispielsweise durch ^Vahl einer anderen Schnittbreite mehr gegeben ist«

Die durch die Schnittkanten gebotenen schlechten Isolationswerte lassen sich nun, wie der zweite Teil des Zennaei-Ohens der Erfindung aussagt, dadurch in sehr einfacher \'eise vermeiden, daos man an die beiden Belegung η des ,Aufbauelementes eine Upar_auno anlegt, die derart beschaffen int, dass die Eurzschlus»brücken über die Schnittkanten bezvi. isclaticnsteöhniach schlachten fatnllen dadurch ausgemerzt werden, dass-die dünnen Beleeun^&sohiohtcn we gebrannt werden. Es wird hierbei also das von den sogenannten selbstheilenden Kondensatoren her-bekannte Prinzip in And

gebracht₅ wobei unerwünschte BFlejun_östeile durch Entladungen verdampft oder wenigstens nicht leitend gestaltet werden»

Aus derartigen Aufbauelementen kann dann in altbekannter Weise ein Stapelkondensator der gewünschten Kapazität herr gestellt werden, wobei die Zusammenfassung des Stapels und gleichzeitig die Kontaktierung durch eine Nietverbindung gegeben wird, die an den von ge^enpoliger leitender Schicht freien Randteilen an,;/*bracht werden. Die weiteren Einzelheiten des Kondensatoraufbaues werden zweokmässigerweise des besseren Verständnisses wegen adljand der Zeichnung be*· sprochen. In ]£§©& 1 ist zunächst ci^n Abschnitt eines endlosen dielektrischen Banden, beispielsweise eines Papierbandes oder eines Eun&tfolirnbandes gezeigt, das bereits mit leitenden Schichten versehen ict« Die Unordnung'dieser lcltendrn Schichten ergibt sich aus dem Schnitt dieses ι Bandes, der in übertriebenem Masatab in der l|igÄr 2 dargestellt ict, a iat der dielektrische Träger, b die auf der einen Seite und ο die auf der anderen Seite aufgebrachte leitende Schicht« b und c aind jeweils unter Freilassung eines Randstreifens d und e vernetzt angeordnet. Von dienern Band werden dann Abschnitte, deren Breite sich nach der gewünschten Kapazität des fertigen Kondensators richtet, beispielsweise entsprechend dm Schnittlinien f, abgeschnittene Entspricht nun ein einzelner Abschnitt der gewünschten Kapazität, dann int lediglich erforderlich, ein solches Aufbau·* element mit äunceren Anschlucovorrichtungen zu versehen. Dies ist in Abb,3 ,„ezeirft. Der dielektrioche Träger a mit den Belegungen b und ο erthält in den jeweils einseitig freien Rundstellen je eine Nietverbindung g und h, welche gleichzeitig eine aus sere Anschlussvorrichtung i und k, beispielsweise in Form einer lötfahne auf die Belegungen b und ο aufpresst und damit die gewünschte Verbindung schafft,

Heicht nun die¹ Kapazität eines einzigen Aufbauelementec nicht aus und würde zur Erzielung der gewünschten Kapazität die Breite des .Aufbauelementes zu gross werden, dann kann man auch mehrere solcher Aufbauelemente zu einem Kondensatorstapel zusammenfae&en» Bei der Schichtung ist es zweckmassig, die einzelnen Aufbauelemente so anzuordnen, dass Jeweils die Belegungen spiegelbildlich unmittelbar aufeinander liegen. Bei 2 Aufbauelementen ißt dann die Anbringung der äusseren StromanschluKcvorrichtunken besondere einfach und eindeutig. Wahrend auf der einen Seite die Stromanschlussvorrichtun^ zwischen die beiden aufeinander liegenden Belegungen eingeklemmt wird, wird die gegenpolige Strom-Euführung auf d.'-n einen auf der äusserrn Seite des Stapels liegenden Belag auf geklemmt, wöge,: en der auf der anderen ■Seite des Stapele freiliegende Belag über die Nietverbindung ana? äusseren Stromzuführung geführt wird. Iat ee erfarderliehj mehr als 2 Aufbauelemente zu schichten, treten hinsichtlich d&r einwandfreien Kontaktverbindung zwischen

äusserer Strömzufuhran^ be saw, Niet schaft und Bele^un^ £ewir.ie Schwierigkeiten auf. ,Man kann diesen dadurch begegnen,dar.: man jeweils zwischenB unmittelbar aufein^Sja^pr liegenden Beistunden eine ausβere Stromzuführung einfügt und die gleichpoligen Stromzuführung en dann auee erhalb dec Stapels zusammenfasst. Oa dies wiederum einen Mehraufwand bedeutet und es sich im übrigen im wesentlichen um Kondensatoren sehr kleiner Kapazitäten bis zu ca_a 400 pF handelt, kann man jedoch üblicherweise mit 2 bi& höohstens 3 Aufbaupl<?mrn~ ten auskoimeii« ^si_y3 Aufbauelementen sieht man dann eine .Anordnung wie in Ίη&χτ 4 ver, bei welcher auf die Anwendung von jeweils 2 StromzuführungpB. für jede Polarität im Hinblick auf eine einfache Ausführung verzichtet ist, sodecs die Verbindung zwischen den aassen liegenden Bele£Uncen 1 und m über die nietverbindung und den Nietschaft zu den Strornführunüen η und © erfolgen muso« BLese Ausführung stellt einen Kompromicr, dar z^inchen der Anzahl der auftretenden Fehlermöfilichkeiten und der ^rö'sstmö'glichen Kapazität.

Um nun dnn genauen cöllwert der Kapazität zu erreichen^ ict ein .Abgleich des eihzölnen «ufbsuelementes odpr den Stapels erforderlich» BLer.eo Abtlleiohen kann in jeder Sichtung in sehr einfachrr Weise dadurch erzielt werden, dacu man bei zu grossetn Eapai^itätswert mit Hilfe einer Schneidp-Vorrichtunj einen Randstreifen abschneidet, wodurch dir Kapazität verkleinert wird. Ist da_t,eL,en der erzielte Kapazitätowert zu ,3erin_&, dann kann dieser dadurch verdrossert werden, dass man die Bc=lcj;un_FjFn zum Ccil auf den freien Randstreifen ausdehnt, indem man beispielsweise mit Hilfe eines Pinsels leitenden Lack aufträgt, BLe «Tue ti ermöglich» keiten, die sich dadurch ergeben, sind so gross, dass es selbst bei einem Ptapel genügt, eine oder höohntens beide Deokplatten in der darrenteilten Weine zu behandeln»

Üachdem die Kondensatorpn in der beschriebenen ^eise ferti.,-geetellt sind, empfiehlt es sich, sie beispielsweise durch Eintauchen in eine flüDGi^e Masse mit einem alloeiti^en Schutzüberzug zu versehen« BLeεer Schutzüberzug kann auc Yerjusnmass e odpr lack oder dergleichen btütehenf^muLS 1^- di^lioh do gewählt sein, dass er euf den dielektrischen Träger keine nachteiligen Wirkungen ausübt, was besonders bei V dune von Kunststoffolie als Dielektrikum beaohtpt werden muss«

Claims (1)

1. PA 9/140

   η a ρ r ü_o h e «

   Bauelement/ für Stapslkondensatpren, dadurch ^ekf-nnr',.'lehnet, dass BG aus einem Abschnitt sines endlosen didr.rtrisohen Bsndes, welches auf beiden Seiten mit unter i'rc-ilarsunceinesflandstreifens versetzt angeordneten, luftoinsohlusafrei aufgebrachten Belr-£unj,f η -versehen ist,besteht, und da&s die erforderlichen Kriechstr ecken an d?n Schnittkanten durch Verbrennen der Üie Isclaticn herabsetzenden Bele^ungsteile mittels Xondensaterentlädunij oder dergleichen geachaffen sind»

   2. Blatt- oder Stapelkondensator, aufgebaut unter i

   von Bauelementen naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Anschlussvorrichtungen in Form von XötfJhnen oder dergleichen duroh Annieten an den auf der ÖPg-ereeite belc^unoafreien Randfitreif en der Elemente befestigt sind.

   3« Blatt- oder Stapelkondensator nach Anspruch 2, d.-duroh gekennzeichnet, dass bei Schichtung mehrerer Beuelnmente die auf einend erliegenden gleichpoligen Belegungen i bildlich zur Deckuns k

   Blatt- oder Stapelkondfinsator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ducn jewfils zwischen 2 aufeinander lip-» senden Glf-ichpoli^eu Bele^un^cn je eine Anschluasvorriob% tun^ in i'orm einer Lötfahne oder dergleichen eingeklemmt ist, die auscc-rh'.ilb dro Stapels zu&affimen£,efaBBt Bind·

   tätsabjleich durch Vfirkleinjygn^-^^^auelementeG durch .Abschneiden von^^saiiÄS^b^ff'; durch Ver^rösserunö der Bel^ffli deren Ausdehnung auf die freien Bandetrei

   6. Blatt- oder stapelkondensator nach den Ansprüchen 2 ~ 5, ' dadurch gekennzeichnet, dass der fertige Kondensator bei· apicls^eise durch Eintauchen vollkommen mit einem Schutzüberzug aus Vergussmasse, lack oder ähnlichem umhüllt ict»

   7. Verfahren zur Herstellung von Kondensator-AufbauElementen nach Anspruch 1, dadurch £e,kennzeichnet, dass ein "dielektrischeG Trägerband, beispielsweise ^ereckteo Polystyrol, laufend auf beiden Selten unter Freilansuni.: des ent ße j,f. n^ c ζ c tat en Rand streif-ens, z.B, durch Aufspritzen Von leitendem lack, metallisiert v.ird und dass danach quer zur Bs-ndrichtung/der ge wünscht'-; η Kapazität eiitsprech?ndjbreite Abschnitte abce schnitte η werden und dass darauf zur Uhrchädlichmaohung der leitenden Schnittkanten ■an die Beleüuii^en eine Spunnun^ gelegt wird»

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