DEP0055464DA

DEP0055464DA - Electrical capacitor with a dielectric made of paper or plastic between the metallic coverings

Info

Publication number: DEP0055464DA
Authority: DE
Inventors: Quirin Köln Backhausen
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Publication date: 1951-02-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kondensatoren, die aus metallischen Schichten bestehen, zwischen denen als Isolierung Papier oder Kunststoff angeordnet sind. Die metallischen Belegungen können dabei aus gesonderten Metallfolien bestehen, oder sie können auch gleich mit dem Dielektrikum fest verbunden sein, indem dieses in irgend einer Weise metallisiert ist. Die Kondensatoren pflegen daraus so hergestellt zu werden, dass Metallfolien mit dem Dielektrikum zusammen oder im anderen Falle das metallisierte Dielektrikum derart aufgewickelt oder gefalzt werden, dass zwei durch das Dielektrikum getrennte metallische Belegungen entstehen, die mit elektrische Zuführungen versehen werden. Der Kondensator wird zum mechanischen Schutze und zur elektrischen Abschirmung sodann im allgemeinen in einem Metallgehäuse luft- und feuchtigkeitsdicht verschlossen und vergossen.The invention relates to electrical capacitors which consist of metallic layers between which paper or plastic are arranged as insulation. The metallic coverings can consist of separate metal foils, or they can also be firmly connected to the dielectric in that it is metallized in some way. The capacitors are usually made from this in such a way that metal foils are wound up or folded together with the dielectric or, in another case, the metallized dielectric in such a way that two metallic layers separated by the dielectric are created and provided with electrical leads. For mechanical protection and electrical shielding, the capacitor is then generally closed and encapsulated in a metal housing in an airtight and moisture-tight manner.

Bei derartigen Kondensatoren hat es sich gezeigt, dass trotz sorgfältigster Herstellung und trotz des hermetischen Abschlusses die Kapazitätswerte im Laufe der Zeit unerwünschten Schwankungen unterliegen. Versuche haben ergeben, dass diese Kapazitätsänderungen auf ein Arbeiten des Dielektrikums infolge der Temperaturschwankungen zurückzuführen sind. Die Erfindung vermeidet diese Mängel dadurch, dass eine um den fertigen Kondensator gelegte Metallhülle einer bleibenden, die Schichten des Kondensators zusammenpressenden Verformung unterworfen ist. Die Größe dieser Verformung wählt man zweckmäßig so groß, dass das Dielektrikum, also im allgemeinen der Kunststoff, gerade zu fließen beginnt. Derartig hergestellte Kondensatoren weisen eine bedeutend größere Konstanz ihrer Kapazitätswerte auf.In the case of capacitors of this type, it has been shown that despite the most careful manufacture and despite the hermetic seal, the capacitance values are subject to undesirable fluctuations over time. Tests have shown that these changes in capacitance are due to the dielectric working as a result of the temperature fluctuations. The invention avoids these deficiencies in that a metal shell placed around the finished capacitor is subject to permanent deformation which compresses the layers of the capacitor. The size of this deformation is expediently chosen to be so large that the dielectric, i.e. generally the plastic, just begins to flow. Capacitors produced in this way have a significantly greater constancy of their capacitance values.

Zur Durchführung dieses Erfindungsgedankens gibt es verschiedene Möglichkeiten. Ein sehr einfaches Verfahren besteht darin, dass das metallische Gehäuse, in welches derartige Kondensatoren vielfach eingesetzt werden, nach Einbringen des Kondensators derart gestaucht wird, dass es einer bleibenden, die Schichten des Kondensators zusammenpressenden Verformung unterworfen ist. Unter Umständen genügt es auch, um den fertigen Kondensator eine Metallbandage zu legen, beispielsweise aus Eisen, die entsprechend gestaucht wird. Dabei ist zweckmäßig, diese Bandage mit einer Lasche zu versehen, die zugleich eine gute Befestigungsmöglichkeit für den Kondensator bietet.There are various options for implementing this inventive concept. A very simple method consists in that the metallic housing, in which such capacitors are often used, is compressed after the capacitor has been introduced in such a way that it is subject to a permanent deformation which compresses the layers of the capacitor. Under certain circumstances, it is also sufficient to put a metal bandage, for example made of iron, around the finished capacitor, which is compressed accordingly. It is useful to provide this bandage with a tab, which at the same time offers a good attachment option for the capacitor.

In Fig. 1 ist dieses Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht näher dargestellt. 1 ist der aus Metallbelegungen und Dielektrikum bestehende Wickelkondensator mit den elektrischen Ausführungen 2. Dieser Kondensator steht unter dauerndem mechanischen Druck durch die gestauchte Metallbandage 3, die mit der Lasche 4 versehen sein kann. Die Fuge bei 5 wird zweckmäßig verlötet oder verschweißt. Die aus der Metallbandage herausragenden Enden des Kondensators können in beliebiger Weise geschützt werden. Am zweckmäßigsten ist es, über jedes Ende eine Kunststoffkappe derart zu spritzen, dass ein hermetischer Abschluss erzielt ist und nur die elektrischen Anschlüsse 2 herausragen.In Fig. 1, this embodiment is shown in more detail in a perspective view. 1 is the wound capacitor consisting of metal coatings and dielectric with the electrical versions 2. This capacitor is under constant mechanical pressure from the compressed metal bandage 3, which can be provided with the tab 4. The joint at 5 is expediently soldered or welded. The ends of the capacitor protruding from the metal bandage can be protected in any way. It is most expedient to inject a plastic cap over each end in such a way that a hermetic seal is achieved and only the electrical connections 2 protrude.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Dort ist der fertige Wickelkondensator nach Einlagen der elektrischen Ausführungen in einen Metallzylinder aus zum Beispiel Aluminium eingesetzt, der beiderseits erheblich über die Enden des Kondensators hinausragt. Sodann wird der Metallzylinder in erfindungsmäßiger Weise gestaucht, und es werden die über den Kondensator hinausragenden Enden des Zylinders plattgedrückt. Es ist zweckmäßig, den Kondensator vor dem Einsetzen in den Zylinder mit mehreren Lagen Kunststoff wie Polystyrol o.dgl. derart zu umwickeln, dass der Kunststoff auch zwischen die aufeinander und plattgedrückten Metallenden zu liegen kommt und sogar noch etwas darüber hinaussteht. Es ist dann möglich, z.B. mit dem Lötkolben die herausstehenden Teile des Kunststoffes zum Verschmelzen zu bringen und einen hermetischenAnother embodiment of the invention is shown in FIG. There the finished wound capacitor is inserted into a metal cylinder made of aluminum, for example, after the electrical designs have been inserted, and which protrudes considerably beyond the ends of the capacitor on both sides. The metal cylinder is then compressed in a manner according to the invention, and the ends of the cylinder protruding beyond the capacitor are pressed flat. It is advisable to cover the capacitor with several layers of plastic such as polystyrene or the like before inserting it into the cylinder. to be wrapped in such a way that the plastic also comes to lie between the metal ends that have been pressed flat on top of one another and even protrudes a little. It is then possible, for example with a soldering iron, to fuse the protruding parts of the plastic and create a hermetic

Abschluss des Kondensators zu erzielen. Auf diese Weise kann das Vergießen des Kondensators entbehrlich gemacht werden.To achieve completion of the capacitor. In this way, the encapsulation of the capacitor can be dispensed with.

Das eben beschriebene Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2a dargestellt, und zwar ist die Fig. 2 ein Schnitt von vorn gesehen, die Fig. 2b die Draufsicht von links und die Fig. 2c die Draufsicht von oben. Es bedeuten 1 den gestauchten Metallzylinder, 2 die plattgedrückten Stellen des Zylinders, 3 die elektrischen Ausführungen, 4 die außen verschmolzeneThe embodiment just described is shown in FIG. 2a, namely FIG. 2 is a section seen from the front, FIG. 2b is a top view from the left and FIG. 2c is a top view from above. It denotes 1 the compressed metal cylinder, 2 the flattened parts of the cylinder, 3 the electrical versions, 4 the externally fused

Kunststoffeinlage, 5 den Kondensatorwickel, 6 die aus dem Wickel herausragenden und aufeinander gepressten Metallfolien. Zur Vermeidung der in Fig. 2c deutlich erkennbaren Ausbuchtungen an den Ecken kann es vorteilhaft sein, dem Metallzylinder vorher eine solche Form zu geben bzw. ihn mit derartigen Ausschnitten zu versehen, dass diese Ausbuchtungen nach dem Pressen nicht mehr auftreten.Plastic insert, 5 the capacitor winding, 6 the metal foils which protrude from the winding and are pressed onto one another. In order to avoid the bulges at the corners that can be clearly seen in FIG. 2c, it can be advantageous to give the metal cylinder such a shape beforehand or to provide it with cutouts such that these bulges no longer occur after pressing.

Beim Stauchen der Metallhülle und des Kondensators tritt durch das Zusammenpressen des Materials auch eine Kapazitätserhöhung auf. Wenngleich bei diesem Stauchen in erster Linie darauf zu achten ist, dass eine genügende Verdichtung des Materials eintritt, ohne aber zu einer Beschädigung des Materials zu führen, so bestehen doch innerhalb dieser beiden Druckgrenzen unter Umständen noch gewisse Freiheiten in der Wahl des Druckes. Diese können vorteilhafterweise zu einem Feinabgleich des Kapazitätswertes ausgenutzt werden, indem der Kapazitätswert zunächst etwas kleiner als der Sollwert gehalten und sodann der Druck und damit der Kapazitätswert solange erhöht wird, bis der Sollwert des Kondensators erreicht ist. Die Kapazitätsmessung geschieht dabei zweckmäßig während des Pressens.When the metal shell and the capacitor are compressed, an increase in capacitance also occurs due to the compression of the material. Although it is primarily important to ensure that the material is sufficiently compressed without damaging the material, there may still be some freedom in the choice of pressure within these two pressure limits. These can advantageously be used to fine-tune the capacitance value by initially keeping the capacitance value somewhat smaller than the setpoint value and then increasing the pressure and thus the capacitance value until the setpoint value of the capacitor is reached. The capacity measurement is expediently done during the pressing.

Claims

1) Electrical capacitor with a dielectric made of paper or plastic between the metallic coverings, characterized in that a metal shell placed around the finished capacitor is subject to permanent deformation which compresses the layers of the capacitor.

2) Electrical capacitor according to claim 1, characterized in that the deformation is selected so large that the dielectric just begins to flow.

3) Electrical capacitor according to claim 1 and 2, characterized in that in capacitors with a metallic housing this is used by upsetting to exert the permanent pressure.

4) Electrical capacitor according to claim 1 and 2, characterized in that a metal bandage is placed around the capacitor and is permanently deformed.

5) Electrical capacitor according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the ends of the capacitor protruding from the metal bandage are encapsulated with plastic in an air- and moisture-tight manner.

6) Electrical capacitor according to claim 1, 2, 4 or 5, characterized in that the metal bandage is provided with a tab for fastening the capacitor.

7) Electrical capacitor according to claim 1 and 2, characterized in that the capacitor is inserted into a metal cylinder open on both sides, the ends of which are pressed flat (Fig. 2).

8) Electrical capacitor according to claim 7, characterized in that plastic inserts are contained in the flattened ends which, by fusing, close the capacitor housing in airtight and moisture-tight manner.

9) Electrical capacitor according to claim 7 and 8, characterized in that the metal cylinder is given such a shape or that it is provided with such cutouts that it has no bulges after the compression of the capacitor and the flattening of the cylinder ends.

10) A method for producing an electrical capacitor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the capacitance value is initially kept slightly smaller than the setpoint and the pressure is increased during compression until the setpoint is reached.

11) Method according to claim 10, characterized in that the capacitance measurement takes place during the upsetting.