FI77338C - Framstaellningsfoerfarande av en sjaelvregenererande kondensator. - Google Patents

Description

1 77338

Itseuudistuvan kondensaattorin valmistusmenetelmä Käytössä on itseuudistuvia kondensaattoreita, jotka käsittävät eristysmateriaalista valmistetun nau-5 harullan. Nauha on peitetty hyvin ohuilla, elektrodit muodostavilla metallikerroksilla. Tällaisen kondensaattorin automaattinen uudistuminen vastakkaisten elektrodien välisen hetkellisen oikosulun jälkeen tapahtuu elektrodien sisältämän metallin höyrystyessä. Konden-10 saattorin käyttöikä riippuu siitä, voidaanko elektrodien oikosulku korjata. Jos oikosulku on huomattava, se voi sulattaa piirissä olevan sulavan langan. Joissakin tapauksissa oikosulku voi aiheuttaa kondensaattorin räjähtämisen. Oikosulkuvirta voi olla myös niin heikko, 15 ettei se sulata lankaa. Tällöin tapahtuu oikosulkukoh-dassa voimakas kuumentuminen, joka saa aikaan kondensaattorin vahingoittumisen.

Nämä haitalliset vaikutukset on pyritty eliminoimaan sijoittamalla kondensaattorirulla ilmatiivii-20 seen koteloon, joka taipuu sisäisestä paineesta johtuen. Koska kondensaattorirullan vahingoittumiseen liittyy yleensä myös kaasun vapautuminen, tätä ilmiötä onkin jo hyödynnetty, niin että saadaan aikaan kotelon sen osan taipuminen, johon katkeavan langan toinen pää 25 on kiinnitetty, jolloin kondensaattori voidaan sisäisen paineen kasvaessa kytkeä irti.

Tällaisen langan asentaminen koteloon tulee kuitenkin kalliiksi ja nostaa huomattavasti kondensaattorin hintaa.

30 Tämänkertaisella keksinnöllä kondensaattori pyri tään kytkemään irti tuntuvasti huokeammalla tavalla, joka on lisäksi helppo toteuttaa kondensaattorin valmistusvaiheessa.

Jo ennestään tunnetaan sellainen itseuudistuvan 35 kondensaattorin valmistusmenetelmä, jonka mukaan muodos- 2 77338 tetaan rullaksi samanaikaisesti ensimmäinen tiettyä eristysmateriaalia oleva nauha, joka on päällystetty metallilla toiselta puolelta yhtä reunaa lukuunottamatta, ja samanlainen toinen nauha, joka on sijoitettu 5 niin, että sen metallilla päällystämätön reuna on vastapäätä ensimmäisen nauhan metallilla päällystämätöntä reunaa. Rullaksi muodostettujen ja metallilla päällystettyjen nauhojen päiden väliin työnnetään metallilla päällystämätön päällysnauha. Se vastaa leveydeltään 10 suunnilleen ensimmäistä ja toista nauhaa. Lisäksi tällä menetelmällä muodostetaan metallikerros ensimmäisen ja toisen nauhan ja myös päällysnauhan rullaksi muodostettujen reunojen molemmille puolille.

Keksinnön mukaan pystytään periaatteessa käyttä-15 mään tätä valmistusmenetelmää. Vain päällysnauha on valmistettava erikoisrakenteena.

Keksinnölle on tunnusomaista, että ennen päällys-nauhan muodostamista rullaksi siihen kiinnitetään ainakin kaksi metallifoliota, jotka ovat pituudeltaan vähin-20 tään 3,14 x D ja sekä toisistaan että pisimmästä metallilla päällystetystä nauhasta suorana olevasta päällys-nauhasta mitattuna ainakin 3,14 D vastaavalla etäisyydellä. Kumpikin metallifolio koskettaa päällysnauhan siihen reunaan tai menee päällysnauhan sen reunan yli, 25 joka on taas vastapäätä sitä reunaa, joka koskettaa viereiseen metallifolioon tai menee sen yli. D tarkoittaa tällöin rullan halkaisijaa.

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin viittaamalla yhteen rakenne-esimerkkiin ja oheiseen piirustukseen, 30 jossa kuviot 1 ja 3 ovat perspektiivejä kondensaattorista sen keksinnön mukaan tapahtuvaan valmistukseen liittyen, kuvio 2 on sähkökaavio, ja kuviot 4 ja 5 ovat kaavioleikkauksia erilaiset 35 nauhat käsittävistä pareista.

77338

Kuviossa 1 näkyvä eristysmateriaalista valmistettu ensimmäinen nauha 1, joka on esim. polypropeenia, on vasenta reunaa lukuunottamatta päällystetty yläpinnastaan metallilla. Toinen nauha 2, joka on sa-5 maa eristysmateriaalia, on päällystetty metallilla samoin yläpinnastaan oikeaa reunaa lukuunottamatta. Ensimmäisen ja toisen nauhan 1 ja 2 vapaiden päiden välissä on eristysmateriaalista valmistettu päällysnauha 3, joka on samoin esim. polypropeenia. Tämän nauhan (3) mate-10 riaalin ei tarvitse kuitenkaan välttämättä vastata ensimmäisen ja toisen nauhan 1 ja 2 materiaalia. On jopa edullista valita päällysnauhaksi 3 sellainen eristysmateriaali, joka huononee nauhojen 1 ja 2 materiaalia helpommin ainakin yhden itseuudistuvan kondensaattorin 15 vahingoittumiseen liittyvän ilmiön johdosta. Nauhan 3 samalla puolella on kaksi alumiinifoliota 4 ja 5, jotka on kiinnitetty siihen esim. lämpöhitsauksella. Folioiden 4 ja 5 pituus on ainakin suunnilleen 3,14 x D, jolloin D on kondensaattorirullan 6 halkaisija, kun ensim-20 mainen ja toinen rulla on kierretty täysin kokoon.

Toisen nauhan pään ja alumiinifolion 4 viereisen reunan välinen etäisyys d on yli 3,14 x D, mieluimmin yli kaksi kertaa 3,14 x D.

Vastaavasti folioiden 4 ja 5 viereisten reunojen 25 välinen etäisyys d on yli 3-14 x D, mieluimmin kuitenkin kaksi kertaa 3,14 x D.

Kun nauhat 1, 2 ja 3 on muodostettu rullaksi, kondensaattorirullan 6 molemmat päädyt peitetään metal-likerroksella, esim. sinkillä, Schoopin menetelmän mu-30 kaan.

Näin saadaan kuvaa 2 vastaava tuote. Se käsittää itseuudistuvan pääkondensaattorin, joka on kytketty rinnan uudistumattoman apukondensaattorin kanssa.

Tällainen yksikkö toimii seuraavasti: Kun itse-35 uudistuvan kondensaattorin johonkin kohtaan tulee oiko- 4 77338 sulku ja kun uudistumista ei tapahdu, kondensaattorin vahingoittuminen oikosulkukohdassa etenee vähitellen viereisiin kerroksiin ja hyvin nopeasti myös apukonden-saattorin metallifolioiden 4 ja 5 välisiin kerrok-5 siin. Sillä hetkellä muodostuu oikosulku elektrodien 4 ja 5 väliin, joiden virta on niin voimakas, että se pystyy kytkemään irti sulakkeen tai kondensaattoriin kuuluvan kytkimen. On selvää, että alkuoikosulun tapahtuessa apukondensaattorissa tällöin on välittömästi ky- 10 seessä suora oikosulku. Kuitenkin, kun elektrodien 4 ja 5 välinen eristysaine on vahvempaa tai normaalilämpöti-lojen ollessa kysymyksessä eristyslaadultaan parempaa kuin nauhojen 1 ja 2 metallikerrosten välinen eristysaine, ei ole luultavaa, että apukondensaattorissa syntyy oiko- 15 sulku, mikäli sellaista oikosulkua, jota ei pystytä korjaamaan, ei ole pääkondensaattorissa.

Päällysnauhassa olevan kahden metallifolion 4 ja 5 lisäksi folioita voi olla useampiakin. On myös mahdollista (kuv. 3), että käytetään kahta päällysnauhaa 7 ja 20 8, joissa on vastaavat metallifoliot 9 ja 10. Tässä ta pauksessa foliot 9 ja 10 on sijoitettu nauhoihin 7 ja 8 nähden samalla tavalla kuin nauhojen 1 ja 2 metallifoliot. Ei ole kuitenkaan välttämätöntä liittää metalli-foliota molempiin nauhoihin. Voi olla jopa edullisempaa, 25 että metallifoliot liitetään vain toiseen päällysnauhaan, esim. nauhaan 7, kun taas toinen nauha 8 on yksinkertainen eristysainenauha.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut kondensaattorit vastaavat normaalikondensaattoreita ja ovat 30 hyvin yksinkertaisia. Vaikkakin keksinnön mukaiset kondensaattorit käsittävät itseuudistuvan kondensaattorin, jonka ympärillä on uudistumaton kondensaattori rinnan kytkettynä, tällainen rinnankytkentä ei kuitenkaan edellytä erikoisjärjestelyjä eikä -toimintoja, vaan se ta-35 pahtuu automaattisesti, kun kondensaattorirullan molemmat 5 77338 sivupinnat on peitetty metallikerroksella.

Joissakin käyttöolosuhteissa on kuitenkin mahdollista, että epäsuoria oikosulkuja syntyy kondensaat-torirullan toisen pään kohdalla lähellä metallilla 5 päällystettyä pintaa ja ettei näitä oikosulkuja todeta tarpeeksi ajoissa itseuudistuvan kondensaattorin ympärillä olevan apukondensaattorin suoran oikosulun avulla.

Tällainen vaara on hyvin helposti vältettävissä keksinnön mukaan siten, että itseuudistuvaa kondensaat-10 toria valmistettaessa eristysnauhoissa käytetään sellaisia metallikerroksia, joiden keskivahvuus pienenee kummallakin puolella sitä osaa, joka on sijoitettu tietylle etäisyydelle nauhojen reunoista.

Kuviot 4 ja 5 ovat kaavioleikkauksia erilaiset 15 nauhat käsittävistä nauhapareista, jotka muodostavat itseuudistuvat kondensaattorirullat. Kondensaattorirulla 6 on valmistettu muodostamalla rullaksi kaksi metallilla päällystettyä eristysnauhaa 1 ja 2. Nauhojen metallipääl-lystys ei ole kuitenkaan yhtenäinen, vaan sen keski-20 vahvuus on tuntuvasti pienempi kummallakin puolella sitä osaa 11, jonka keskiviiva on kohtisuorassa tasossa rullan akseliin nähden, nimenomaan silloin, kun esimerkiksi symmetriataso on kohtisuorassa nauhan akseliin nähden.

Kuvion 4 mukaan nauhojen 1 ja 2 metallikerrokses-25 sa 12 on osan 11 kohdalla ulkoneva osa 13. Tämä rakenne ei ole kuitenkaan ehdoton, koska halutun vaikutuksen aikaansaamiseksi riittää, että nauhojen 3 ja 4 päällä olevan kerrosrakenteen keskivahvuus vähenee osan 11 ulkopuolella. Tähän päästään esimerkiksi myös kuviossa 5 esite-30 tyllä metallipäällystyksellä, toisin sanoen käyttämällä sellaisia metallilla päällystettyjä kerroksia, jotka ovat ohuita (vahvuus 14) osan 11 toisella puolella ja osan 11 kohdalla ja taas sen toisella puolella vahvoja (vahvuus 15). Suurempi vahvuus on mieluimmin metalli-35 päällysteen puolella ja ulottuu sen eristysnauhan reunaan, 6 77338 johon on kiinnitetty esim. Schoopin menetelmällä koske-tuselektrodi, joka on esim. sinkkiä. Lähelle reunaa voidaan tehdä lisävahvistus (ei kuvassa), joka tunnetaan jo ennestään, sinkkikerroksen ja kondensaattorin 5 elektrodin välisen kosketuksen parantamiseksi.

On selvää, ettei osan 11 tarvitse välttämättä olla symmetrinen rullaan nähden eikä myöskään sijaita rullan symmetriatason kohdalla kohtisuoraan rullan akseliin nähden, vaan se voi erillään tähän symmetriata-10 soon nähden.

On selvää, että uudistumattoman apukondensaat-torin sivu-ulottuvuutta voidaan pienentää ja rajoittaa niissä kohdissa, joissa on normaalilla metallipäällys-teellä varustettu osa 11 tai joissa syntyy murtumia.

15 Tällaista menetelmää kannattaa kuitenkin käyttää vain uudistumattoman apukondensaattorin kalliille eristysmateriaalille, koska tällöin ei itseuudistuvaa ja apukon-densaattoria voida kytkeä rinnan sijoittamalla metalli-kerros valmiin kompressorirullan sivureunoihin.

20 Koska uudistumattoman apukondensaattorin leveys vastaa itseuudistuvan kondensaattorin leveyttä, elektrodien osien pintojen vahvuus voidaan pienentää keski-vahvuudeksi tai yhtä hyvin osa 11 voidaan suurentaa nor-maalivahvuuteen. Osan 11 leveys valitaan mieluimmin 25 niin, että se on pienempi tai suunnilleen sama kuin valmiin rullan halkaisija.

On selvää, ettei ohuen metallipäällysteen ja normaalivahvuisen metallipäällysteen välisten rajojen tarvitse olla jyrkkiä, vaan ne voivat muuttua progres-3Q siivisesti tiettyyn suuruuteen.

Claims (6)

7 77338

1. Itseuudistuvan kondensaattorin valmistusmenetelmä, jonka mukaan muodostetaan rullaksi saman- 5 aikaisesti ensimmäinen nauha (1), joka on eritysmate-riaalia ja päällystetty metallilla toiselta puolelta yhtä reunaa lukuunottamatta, ja toinen nauha (2), joka vastaa rakenteeltaan ensimmäistä nauhaa ja on sijoitettu niin, että sen metallilla päällystämätön reuna 10 on vastapäätä ensimmäisen nauhan metallilla päällystämätöntä reunaa, ja jonka mukaan näiden rullaksi muodostettujen ja metallilla päällystettyjen nauhojen päiden väliin työnnetään metallilla päällystämättömän päällys-nauhan (3) toinen pää tämän nauhan leveyden vastatessa 15 suunnilleen ensimmäisen ja toisen nauhan leveyttä, ja jonka mukaan muodostetaan metallikerros ensimmäisen ja toisen nauhan (1, 2) ja myös päällysnauhan (3) rullaksi muodostettujen reunojen molemmille puolille, tunnet-t u siitä, että ennen päällysnauhan (3) muodostamista 20 rullaksi siihen kiinnitetään ainakin kaksi metallifolio-ta (4, 5), jotka ovat pituudeltaan vähintään 3,14 x D ja sekä toisistaan että pisimmästä metallilla päällystetystä nauhasta (1) suoraan olevasta päällysnauhasta mitattuna ainakin 3,14 D vastaavalla etäisyydellä kum-25 mankin metallifoliort koskettaessa tällöin päällysnauhan (3) siihen reunaan tai mennessä päällysnauhan sen reunan yli, joka on vastapäätä sitä reunaa, joka koskettaa viereiseen metallifolioon tai menee sen yli, D:n tarkoittaessa tällöin rullaksi muodostetun rullan (6) hal-3Q kaisijaa.

2. Itseuudistuvan kondensaattorin valmistusmenetelmä, jonka mukaan muodostetaan rullaksi samanaikaisesti ensimmäinen nauha (1}, joka on eristysmateriaalia ja päällystetty metallilla toiselta puolelta yhtä reunaa lukuun- 8 77338 ottamatta, ja toinen nauha (2), joka vastaa rakenteeltaan ensimmäistä nauhaa ja on sijoitettu niin, että sen metallilla päällystämätön reuna on vastapäätä ensimmäisen nauhan (1) metallilla päällystämätöntä reu-5 naa, ja jonka mukaan näiden rullaksi muodostettujen ja metallilla päällystettyjen nauhojen (1, 2) päiden väliin työnnetään metallilla päällystämättömän päällysnauhan (7, 8) toinen pää, päällysnauhan leveyden vastatessa suunnilleen ensimmäisen ja toisen nauhan (1, 2) leveyttä, ja 10 jonka mukaan muodostetaan metallikerros ensimmäisen ja toisen nauhan (1, 2) ja myös päällysnauhan (3) rullaksi muodostettujen reunojen molemmille puolille, tunnet-t u siitä, että metallipäällysteisen ensimmäisen ja toisen nauhan (1, 2) päiden väliin työnnetään ainakin toi-15 nen päällysnauhoista (7, 8), jotka on peitetty metalli-foliolla (9, 10), tietyllä pituudella folioiden (9, 10) ollessa tällöin järjestetty samalla tavalla kuin metallilla päällystettyjen nauhojen (1, 2) metallipäällysteet.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, t u n-20 n e t t u siitä, että metallifoliot (9, 10) kiinnitetään vain toiseen (7) kahdesta päällysnauhasta (7, 8).

4. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysnau-hojen (3, 7, 8) eristysmateriaaliksi valitaan sellai- 25 nen materiaali, joka poikkeaa metallilla päällystettyjen nauhojen (1, 2) eristysmateriaalista.

5. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen (1) ja toisen (2) eristysnauhan metallilla suoritet- 30 tavan päällystämisen aikana näihin nauhoihin muodostetaan metallikerrokset (12, 13, 14, 15), joiden keskivah-vuus vähenee kummallakin puolella normaalin keskivahvuu-den käsittävää osaa (11), joka on tietyillä etäisyyksillä nauhojen (1, 2) reunoista.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, t u n- 9 77338 n e t t u siitä, että ensimmäisen (1) ja toisen (2) nauhan normaali, keskipaksu metallikerros ulottuu sellaiselle osalle, jonka leveys on suunnilleen yhtä suuri tai pienempi kuin valmiiksi rullaksi muodostetun rullan 5 (6) halkaisija. 10 77338