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DE849147C - Process for the manufacture of electrical wound capacitors and capacitors - Google Patents

Process for the manufacture of electrical wound capacitors and capacitors

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Publication number
DE849147C
DE849147C DES18804A DES0018804A DE849147C DE 849147 C DE849147 C DE 849147C DE S18804 A DES18804 A DE S18804A DE S0018804 A DES0018804 A DE S0018804A DE 849147 C DE849147 C DE 849147C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric
sintering
metal
dielectric layer
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES18804A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Dr Phil Kerschbaum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES18804A priority Critical patent/DE849147C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE849147C publication Critical patent/DE849147C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung elektrischer Wickelkondensatoren und Kondensator Es sind elektrische Kondensatoren bekannt, bei denen das Dielektrikutn nach den für frittenhaltige Massen, Glasuren oder Emaillen üblichen Verfahren auf die Belegungen aufgetragen ist. Es ist auch bekannt, Metallplatten, die auf diese Weise mit dielektrischen Schichten überzogen sind, zu Kondensatorpaketen aufzuschichten. Man hat ferner bei Kondens ,atoren der erwähnten Art vorgeschlagen, als leitenden Belag Metallüberzüge zu verwenden, die von einem keramischen Körper getragen werden. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, Wickelkondensatoren hoher Kapazitätswerte zu schaffen, die ein anorganisches Dielektrikum besitzen und deshalb die günstigen Eigenschaften derartiger Kondensatoren hinsichtlich hoher elektrischer Belastbarkeit, geringer Verluste und einer kleinen Temperaturabhängigkeit der Kapazitätswerte aufweisen. Gemäß der Erfindung wird auf einer als Belag dienenden biegsamen Metallfolie die dielektrische Schicht als Pulver, vorzugsweise in Form einer Suspension, aufgetragen. Nach ausreichender Verfestigung der dielektrischen Schicht beerden mehrere Belegungen zu einem Kondensator aufgewickelt, wobei die Dicke der dielektrischen Schicht so gering gewählt wird, daß der Wickelvorgang ohne Beschädigung der dielektrischen Schicht durchgeführt werden kann. Auf diese Weise gelingt es, Kondensatoren mit anorganischem Dielektrikum nach Art von Wickelkondensatoren und Kondensatoren hoher Kapazitätswerte in einem verhältnismäßig einfachen Arbeitsgang herzustellen.Process for the production of electrical wound capacitors and capacitors There are known electrical capacitors in which the Dielektrikutn after For masses containing frits, glazes or enamels, the usual methods on the coverings is applied. It is also known to have metal plates bonded in this way with dielectric Layers are coated to stack up to form capacitor packets. One also has Proposed condensers of the type mentioned, as a conductive coating metal coatings to use, which are supported by a ceramic body. The present The invention is concerned with the task of producing wound capacitors with high capacitance values to create, which have an inorganic dielectric and therefore the cheap Properties of such capacitors in terms of high electrical load capacity, have low losses and a small temperature dependence of the capacitance values. According to the invention, on a flexible metal foil serving as a covering, the dielectric layer applied as a powder, preferably in the form of a suspension. After sufficient solidification of the dielectric layer, several coverings are buried wound into a capacitor, the thickness of the dielectric layer being so low is chosen so that the winding process without damaging the dielectric Shift can be carried out. In this way it is possible to use capacitors inorganic Dielectric in the manner of wound capacitors and High capacitance capacitors in a relatively simple operation to manufacture.

Das auf den. Kondensatorbelag als Pulver aufgetragene Dielektrikum wird gemäß der weiteren Erfindung vor oder nach Aufwickeln durch Sintern verfestigt. Man kann beispielsweise so vorgehen, daß man zunächst das Dielektrikum, das in Foren einer Suspension durch Streichen, Spritzen oder Tauchen aufgetragen ist, durch Vorsintern verfestigt, wobei gleichzeitig die als Suspensions- oder Klebemittel benutzten Substanzen ausgetrieben werden können. Es empfiehlt sich, dieVorsinterungsteinperatur so hoch zu wählen, daß das Suspensionsinittel restlos verdampft und der dielektrische Stoff an der Metallunterlage haftet. Als Suspensionsmittel koinnten in erster Linie Flüssigkeiten in Betracht, die ohne Rückstand, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur, verdampfen oder ohne Rückstand verbrennen, wie z. B. Paraffinöl, Alkohole u. dgl. Um der nach der Entfernung des Suspensionsinittels zurückbleibenden Schicht des dielektrischen Stoffes eine erhöhte Festigkeit zu verleihen, kann es sich einlifelilen. (las Dielektrikum mit einer Lösung von anorganischen Stoffen aufzuschlämmen, so daß der gelöste Stoff nach dem Verdampfen des Lösungsiiiittcls als Bindemittel wirkt. So kann inan bei-=pielstveise das Dielektrikuin in Form der Suspension eines anorganischen Stoffes in Lösungen von Schellack in Alkohol, Kollodium, Kampferlösungen oder Lösungen von organischen Stoffen, wie Nitrocelltilose in Amylacetat oder Alkohol aufschlämiueu.Wie bereits angedeutet, kann man wohl den Sinterungsvorgang in einen Zeitraum nach dem Aufwickeln der Kondensatorbelegungen verlegen, es einphelilt sich jedoch, unter Umständen bereits vorher für die Austreibung der Suspensions- oder Bindemittel zu sorgen, weil dies, insbesondere bei hondensatorpaketen großer Ausdehnung, sonst eine störend lange Zeit erfordert.That on the. Dielectric which is applied as a powder on the capacitor coating is solidified by sintering before or after being wound up. One can proceed, for example, that the dielectric, which is applied in forums of a suspension by brushing, spraying or dipping, is solidified by presintering, with the substances used as suspending agents or adhesives being able to be expelled at the same time. It is advisable to select the pre-sintering stone temperature so high that the suspension medium evaporates completely and the dielectric material adheres to the metal substrate. As a suspending agent be implicated in the first place liquids into consideration that no residue, optionally at elevated temperature, evaporate or burn without residue, such. B. paraffin oil, alcohols and the like. (read the dielectric slurry with a solution of inorganic substances so that the dissolved substance acts as a binding agent after the solvent has evaporated. For example, the dielectric can be in the form of a suspension of an inorganic substance in solutions of shellac in alcohol, collodion, Camphor solutions or solutions of organic substances, such as nitrocell tilose in amyl acetate or alcohol aufschlämiueu.As already indicated, the sintering process can probably be postponed to a period after the winding of the capacitor occupancy, but it comes in, under certain circumstances before for the expulsion of the suspension or To ensure binding agent, because this, especially in the case of capacitor packs of large dimensions, otherwise requires an annoyingly long time.

Als Dielektrikum zur Herstellung von Kondensatoren gemäß der Erfindung kommen anorganische Stoffe in Betracht, die neben guten elektrischen Eigenschaften eineSinterungsteniperaturaufweisen, die noch genügend unterhalb der Schinelzteniperatur des zur Herstellung des Metallbelages dienenden metalls liegt.As a dielectric for the manufacture of capacitors according to the invention Inorganic substances come into consideration, in addition to good electrical properties show a sintering stencil, which is still sufficiently below the schinelzteniatur of the metal used to produce the metal covering is located.

So kann man beispielsweise Pulver von Gläsern hoher Durchschlagsfestigkeit und geringer dielektrischer Verhiste verwenden. Man kann aber auch zur Erhöhung der Dielektrizitätskonstante Glaspulver finit pulverförmigen Stoffen hoher Dielektrizitätskoustante, wie geeigneten Metalloxyden, insbesondere Titandioxyd, vermengen. Obwohl in diesen Fällen bei der Sinterungstemperatur der beigeinengte Stoff, z. li. Titanoxyd, selbst nicht an der Sinterung beteiligt ist, erhält man bei geeignetem Glaszusatz eine genügend dichte Schicht, da das Glaspulver gewissermaßen als Bindemittel zwischen (len "Teilchen hoher Dielektrizitätskonstante dient.For example, you can use powder from glasses with high dielectric strength and use low dielectric ratios. But you can also increase it the dielectric constant glass powder finite powdery materials with high dielectric constant, such as suitable metal oxides, especially titanium dioxide, mix. Although in these Cases at the sintering temperature of the enclosed substance, e.g. left Titania, itself is not involved in the sintering, a suitable glass addition is obtained sufficiently dense layer, as the glass powder acts as a binding agent between (len "particle of high dielectric constant is used.

L?ber die Teilchengröße des zur Herstellung der dielektrischen Schicht dienenden Pulvers läßt sich sagen, daß die mittlere Teilchengröße nur einen kleinen Bruchteil der Dicke der dielektrischen Schicht betragen soll. Pulver genügender Feinheit lassen sich in bekannter Weise finit Hilfe von Kugelmühlen und .Anwendung geeigneter Sclilämniverfahren gewinnen. Es kann sich auch empfehlen, Gläser verschiedener Beschaffenheit, insbesondere @erschied'en hoher Erweichungspunkte anzuwenden.About the particle size of the for the production of the dielectric layer Serving powder can be said that the mean particle size is only a small Fraction of the thickness of the dielectric layer should be. Powder enough Fineness can be finite in a known manner with the help of ball mills and .application win suitable Sclilämniververfahren. It may also be advisable to use glasses of different types Consistency, in particular to use different high softening points.

Die Sinterung der dielektrischen Schicht wird zweckmäßig in einem indifferenten Gas, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck. durchgeführt. Man kann aber auch den Sintcrtingsvorgang im Vakuum durchführen. Wesentlich ist in allen diesen Fällen, daß eine unerwünschte starke Oxydation der als Belag dienenden lietallscliiclit vermieden wird. In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, Sauerstoff, zumindest am Ende des Sinterungsvorganges, einwirken zu lassen, um etwa in dem Dielektrikum vorhandene oder in das Dielektrikuni eingedrungene, die Isolationsfähigkeit tind die Verloste beeinträchtigende Metallteilchen in tinscliiidliclie Oxyde umzuwandeln.The sintering of the dielectric layer is expedient in one inert gas, possibly under increased pressure. carried out. But you can also carry out the sintering process in a vacuum. Is essential in all of these Cases that an undesirable strong oxidation of the lietallscliiclit serving as a coating is avoided. In certain cases it is useful to end up with oxygen, at least of the sintering process, to allow it to be present in the dielectric or penetrated into the dielectric, the insulation ability is the lot to convert interfering metal particles into essential oxides.

Es kann sich enipfelilen, die als leitenden Belag dienende Metallschicht von vornherein oberflächlich zu oxydieren. Dadurch kann die Haftfestigkeit des Dielektrikums an der Unterlage sowie die Isolation verbessert werden. Der leitende Belag kann beispielsweise aus oberflächlich oxydiertem Aluminium, aber auch aus oxydiertem Xtipfer oder ktipferplattiertein Aluminium, das oberflächlich oxydiert ist, leergestellt werden. Es koininen aber auch andere Metalle, z. B. Eisen, das gegcbeiienfalls ebenfalls verkupfert sein kann, als Materialich zur Herstellung der leitenden Beläge in Betracht.The metal layer that serves as a conductive coating can accumulate to oxidize superficially from the outset. This can reduce the adhesive strength of the dielectric on the base and the insulation can be improved. The conductive covering can for example from superficially oxidized aluminum, but also from oxidized Xtipfer or ktipferplattiertein aluminum, which is superficially oxidized, left empty will. But there are also other metals such. B. iron, possibly likewise can be copper-plated as a material for producing the conductive coverings.

Während des Sinterungsvorganges kann inan auch 'Maßnahmen anwenden, tini durch inechanisclie Einwirkung auf die dielektrische Schicht deren Gefüge zu beeinflussen, insbesondere zu verdichten. Hierzu gehören vor allein Walz- und PrCßvorgänge, durch die in geeigneten T eniperattirgebieten nicht nur das Gefüge verdichtet, sondern auch die Oberfläche geglättet werden kann.During the sintering process, you can also apply measures tini by mechanical action on the dielectric layer, its structure affect, in particular to compact. These include above all rolling and pressing processes, by not only compacting the structure in suitable T eniperattir areas, but the surface can also be smoothed.

je nachdem, ob man den Metallbelag gemäß der Erfindung nur auf der einen oder auf beiden Seiten mit einer dielektrischen biegsamen Schicht überzieht, wird man die Schichtdicke entweder gleich dem Abstand der Belegungen des Kondensators oder gleich der Hälfte dieses Abstandes wählen. Es ist auch nicht erforderlich, zwei in der beschriebenen Weise mit einem Dielektrikuin bedeckte Belegungen als Elektroden des Kondensators zti verwenden. Man kann vielmehr den einen Belag auch durch Überziehen der dielektrischen Schicht finit einer dünnen Metallschicht auf elektrocheinischein Wege oder durch Aufdampfen (Kathodenzerstäubung od.-dgl.) herstellen. Es enipfielilt sich, nur diejenigen Teile der Metalllnelegungen frei von dem Dielektrikuni zu lassen, die finit Sttonanschlüssen versehen werden müssen. Nach dein Aufwickeln der Belegungen kann man während des Sinterungsprozesses den Kondensatorwickel durch Druckwerkzeuge unter Druck setzen, so daß Zwisclienräuine zwischen den Metallbelegungen und den dielektrischen Schichten vermieden werden. Der Vorsillterungsprozeß, der so geführt werden kann, dali der dielektrische Belag an der Unterlage haftet, kann, ebenso wie der eigentliche Sinterungsvorgang, in c,ineni itierten Gas, gegebenenfalls bei erhöhtem Druck oder itii Vakuum, durchgeführt \N ei-deii. Auch bei vier Herstellung von Kondensatoren dc rart, claß vor dem Aufwickeln der dielektrisclie Belag zu einer zusammenhängenden dichten Schicht gesintert wird, kann es sich empfehlen, nach dein .\nfwickeln den Kondensatorwickel nochmals eitic#r "l@enillei-atui-beliandlung zu unterwerfen, um innere Spanneiigen im Dielektrikilin zu beseitigen. :\tic ü lassen sich durch eine solche Temperaturlielialltllu»,g llei geringfügigem Erweichen der dielekti-isclic#ii Schicht unerwünschte Zwischenräume bei :\nt@eilduiig voii ausreichendem Druck beseitigen.depending on whether you have the metal covering according to the invention only on the covers one or both sides with a dielectric flexible layer, the layer thickness is either equal to the distance between the layers of the capacitor or choose equal to half of this distance. It is also not necessary two coverings covered with a dielectric in the manner described as Use the electrodes of the capacitor zti. Rather, you can also use one topping by coating the dielectric layer finitely with a thin metal layer Electrochemical ways or by vapor deposition (cathode sputtering or the like). It is found that only those parts of the metal layers are free of the dielectric to let the finite Stton connections have to be provided. After your winding up of the assignments can be seen through the capacitor winding during the sintering process Put pressure tools under pressure so that there are intermediate spaces between the metal coverings and the dielectric layers are avoided. The pre-filtering process, which can be guided so that the dielectric coating adheres to the base, can, like the actual sintering process, in c, ineni ited gas, if necessary at elevated pressure or itii vacuum, performed \ N ei-deii. Even with four production of capacitors dc rart, claß before winding the dielectric covering into one continuous dense layer is sintered, it can be recommended after your . \ nwrap the capacitor winding again for # r "l @ enillei-atui-beliendung subject to eliminate internal tension in the dielectric. : \ tic ü let through such a temperature limit, the same slight softening of the dielekti-isclic # ii layer of unwanted spaces at: \ nt @ eilduiig voii sufficient Eliminate pressure.

1,,s einptichlt sich, nach der Herstellung des Konc!ensatori@-ickels geni;iß der Erfindung die Ränder der \Ictalllrclegungcn in der für die Herstellung der dielchtrisdlen Schicht beschriebenen Weise mit einer Isolierschicht zu überziehen. Das gilt sowohl 1 'ü i - den 1,a11, tlaß der Wickelvorgang vor oder nach dein \'orsiiitt-rn durchgeführt wird. Die nachträglich ;in tleii hindern aufgetragene Isolierschicht t\ iril z\\ ecl;ni:ihig geinä ß der Erfindung ebenfalls <furch Sititurn vcrfestigt. Man kann zur Herstellung diesei Schicht die gleiche Emulsion verwenden wie zier llerstt#lluiig der dielektrischen Schichten im hcmtl@.iisator. \Ian kann aller auch die etwa zur ErliiiltLiiig (IL-i- I helektrizit:itskonstante dienenden Zus;itzc w@glasscii, weil es bei der Randisolierunghier-'iii nicht ailkcmimt. Durch das zuletzt beschriebene \ erlalirc» kaibi der fertige Kondensatorwickel auch iitit ciiier diese 111-örller dicht umschließenden Hülle verselicii werden.It is obvious, after the production of the concenatori @ nickel, that the invention covers the edges of the layers with an insulating layer in the manner described for the production of the dielectric layer. This applies to both 1 'ü i - den 1, a11, allowing the winding process to be carried out before or after your \' orsiiitt-rn. The insulation layer applied afterwards in part prevent it from being solidified by the situation in accordance with the invention. To produce this layer, the same emulsion can be used as the decorative layer used in the dielectric layers in the heat exchanger. Everybody can also do the additional things that are needed to achieve the required amount of electricity, because the edge insulation doesn’t matter here ciiier this 111-örller tightly enclosing shell be verselicii.

Ger Durchfiihrung des Sinterungsvorgariges kann inan sich verschiedener Methoden bedienen. \lan kann In-ispielsweise Öfen bekannter Art zu diesem Zweck verwenden. Wenn es sich um die Betlccknng \ciii Metallländern mit dielektrischen Sc llic litt lt handelt, kann man Durchziehöfen benutzeii, clie gegeltcnenfalls finit Vakuumschleuse und \'<ilctiunikaninier oder Druckschleuse und Druckl,.:tiniiicr versehen sirret. Mit Hilfe automatischer Kegeleinrichtungen kann inan auch die Sinterungsteniperatur im Ofen selbst auf einen als zweckmäßig "efuntlciieii \Vert einstellen. Ein anderer Weg, die Sinterung otlcr\-otsititerting durchzuführen, besteht darin, dal.l inan cleri finit der Emulsion eines elektrischen Stoftes bedeckten Belag in ein elektrisches oder nui»eti;clie, 1-lochfrequenzfeld bringt und datnit die t'iiterlage der dielektrischen Schicht oder auch tlie dicld;trische Schicht selbst durch die darin entstehenclril \'erlttste erhitzt. Dieses Verfahren kaiirr sot\lilil lwi einzelnen Schichten als auch bei t itiein h@-tii@lcllsatc»-wickel durchgeführt werden. Im letztercii Uall kann inan die Erwärmung der dielektriscücn Schicht noch durch Anlegung einer l lticlifrec@ueiizsllaninnig an die Belegungen des Kon-(leils;ttt @r: fi@rtlern. 1)ie:\n@@-endung einer hohenSpanituiig (tilciclia@;iniiung oder Niederfrequenzspaniitiiig), auch \\ eiiii sie wegen ihrer geringen Frequenz nicht ausreicht, um durch die Verluste im Kondensator eine nennenswerte Erwärmung herbeizuführen, kann sich auch empfehlen, um den Kondensator, z. B. durch Wegbrennen- leitender Brücken, in eine stabile Form zu bringen. Man kann dabei auch die bei der Anwendung von Gleichstrom auftretenden Polarisationserscheinungen ausnutzen. Eine derartige Behandlung des Kondensators wird zweckmäßig finit allmählich ansteigender Spannung durchgeführt. Die Behandlung der dielektrischen Schichten durch Anlegen von Spannungen kann gemäß der Erfindung auch während der etwa zur Anwendung kominenden Walz- oder Preßvorgänge durchgeführt werden.The implementation of the pre-sintering process can be different in itself Use methods. For this purpose, in-ish ovens of a known type can be used use. When it comes to considering metal lands with dielectric If you act, you can use pull-through yards, if necessary finite vacuum lock and \ '<ilctiunikaninier or pressure lock and pressure oil,.: tiniiicr provided sirret. With the help of automatic cone devices, the sintering stencil can also be measured set in the oven itself to one as appropriate "efuntlciieii \ Vert. Another The way to carry out the sintering otlcr \ -otsititerting is to dal.l inan cleri finit of the emulsion of an electrical material into an electrical one or nui »eti; clie, 1-high frequency field brings and datnit the upper layer of the dielectric Layer or also tlie dicld; tric layer itself by the clril arising in it \ 'annoyed heated. This procedure kaiirr sot \ lilil lwi individual layers as can also be carried out at t itiein h @ -tii @ lcllsatc »-wickel. In the latter case can be added to the heating of the dielectric layer by applying a lticlifrec @ ueiizsllaninnig to the assignments of the Kon- (leils; ttt @r: fi @ rtlern. 1) ie: \ n @@ - ending of a high Spanish (tilciclia @; iniiung or low frequency spanish), also \\ eiiii them because of their low frequency is not sufficient to cause a significant loss due to the losses in the capacitor To bring about warming, it can also be recommended to use the condenser, e.g. B. by Burning away conductive bridges in a stable form. You can do it too take advantage of the polarization phenomena that occur when using direct current. Such a treatment of the capacitor is expediently finitely gradually increasing Tension carried out. Treatment of the dielectric layers by applying of stresses can be used according to the invention also during the application Rolling or pressing operations are carried out.

Einerlei, ob der Siliterungsvorgang im Durchziehofen oder Hochfrequenzfeld durchgeführt wird, empfiehlt es sich, für eine allmähliche Abkühlung der behandelten Schichten zu sorgen, um mechanische Spannungen zu vermeiden.It doesn’t matter whether the filtering process is carried out in a pull-through furnace or a high-frequency field carried out, it is recommended for a gradual cooling of the treated Layers to avoid mechanical tension.

Zur Vereinfachung der Fabrikation empfiehlt es sich, Kondensatorwickel in eitler oder mehreren vorbestininiten Größen herzustellen und mehrere solcher Wickel zur Herstellung von Kondensatoren verschiedener Typengröße in öl- oder gasgefüllten Behältern zu vereinigen. Das die Kond'ensatorwickel umäebende Medium wird dabei zweckmäßig so gewählt, daß es die gleiche Durchschlagsfestigkeit besitzt wie das Dielektrikum selbst.To simplify fabrication, it is advisable to use capacitor windings to produce in vain or several predetermined sizes and several such Windings for the production of capacitors of various types in oil or gas-filled To unite containers. The medium surrounding the condenser winding is thereby expediently chosen so that it has the same dielectric strength as that Dielectric itself.

In bestimmten Fällen kann es sich empfehlen, die dielektrischen Schichten vor der Herstellung des \\7ickels, aber nach dem Sinterungsvorgang mit Flüssigkeiten, hoher Durchschlagfestigkeit, z. B. gecigneten Ölen, zu tränken. Dies gilt insbesondere bei Kondensatoren, die in einen ölgefüllten Behälter eingeschlossen werden. Es ist bekannt, daß anorganische Stoffe durch die Hinzufügung von weiteren Stoffen, insbesondere solchen, die hygroskopisch sind, eine erhebliche Veränderung ihrer Eigenschaften erfahren, ähnlich wie dies bei Kunststoffen mit Hilfe der sogenannten Weichmacher geschieht. Auf diese Weise gelingt es, die Elastizität und Nachgiebigkeit von dielektrischen Schichten gemäß der Erfindung zu erhöhen. Man kann auf diese Weise die Wickelfähigkeit von Metallfolien, die mit dielektrischen Schichten bedeckt sind, erhöhen.In certain cases it may be advisable to use dielectric layers before the manufacture of the nickel, but after the sintering process with liquids, high dielectric strength, e.g. B. licensed oils to soak. This is especially true in the case of capacitors that are enclosed in an oil-filled container. It is known that inorganic substances by the addition of other substances, in particular those that are hygroscopic undergo a significant change in their properties experience, similar to that with plastics with the help of so-called plasticizers happens. In this way it is possible to maintain the elasticity and resilience of dielectric To increase layers according to the invention. One can increase the winding ability in this way of metal foils covered with dielectric layers.

Man kann auch den Kondensatorwickel dauernd in einer genügend isolierenden Flüssigkeit anordnen, die im obigen Sinne als Weichmacher dient. Wenn man Weichmacher anwendet, die sich durch Erwärmen verhältnismäßig leicht austreiben lassen, dann kann nian auch den Weichmacher nach dem Wickeln wieder entfernen. Das gilt insbesondere für den Fall, daß der Sinterungsprozeß erst nach dein Aufwickeln durchgeführt wird und verhältnismäßig hohe Temperaturen angewandt werden können.The capacitor winding can also be permanently insulated in a sufficiently insulating manner Arrange liquid that serves as a plasticizer in the above sense. If you have plasticizers uses, which can be driven out relatively easily by heating, then you can also remove the plasticizer after winding. This is especially true in the event that the sintering process is only carried out after your winding and relatively high temperatures can be used.

Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung elektrischer Wickelkondensatoren, bei welchen der Raum zwischen den Metallbelegungen durch ein anorganisches Dielektrikuni ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer als Belag dienenden biegsamen Metallfolie die dielektrische Schicht als Pulver, vorzugsweise in Form einer Suspension, aufgetragen wird, d'aß nach ausreichender Verfestigung der dielektrischen Schicht mehrere Belegungen zu einem Kondensatorwickel aufgewickelt werden und daß die Dicke der dielektrischen Schicht so gering gewählt wird, daß der Wickelvorgang ohne Beschädigung der dielektrischen Schicht durchführbar ist. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of electrical wound capacitors, in which the space between the metal coverings by an inorganic Dielektrikuni is filled, characterized in that on one serving as a covering pliable Metal foil the dielectric Layer as a powder, preferably in In the form of a suspension, which is applied after sufficient solidification of the dielectric layer wound several layers to form a capacitor winding and that the thickness of the dielectric layer is chosen so small that the winding process can be carried out without damaging the dielectric layer. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das als Pulver aufgetragene Dielektrikum durch Sintern verfestigt wird und daß der Sinterungsvorgang vor oder nach dem Aufwickeln durchführbar ist. 2. The method according to claim i, characterized in that the applied as a powder Dielectric is solidified by sintering and that the sintering process before or is feasible after winding. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diefektrische Schicht vor dem Aufwickeln der Belegungen durch Vorsintern verfestigt und gegebenenfalls gleichzeitig das Suspensions- oder Klebemittel ausgetrieben wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that that the dielectric layer is pre-sintered before the coverings are rolled up solidified and, if necessary, expelled the suspension or adhesive at the same time will. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsinterungstemperatur so hoch gewählt wird, d'aß das Suspension.smittel restlos verdampft und der dielektrische Stoff an der Metallunterlage haftet. 4. The method according to claim 3, characterized in that the presintering temperature is chosen so high that the suspension medium evaporates completely and the dielectric medium Fabric sticks to the metal base. 5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung oder Vorsinterung in einer inerten Gasatmosphäre, gegebenenfalls bei erhöhtem Druck oder im Vakuum durchgeführt wird. 5. The method according to claim 2 to 4, characterized characterized in that the sintering or presintering in an inert gas atmosphere, optionally carried out at elevated pressure or in a vacuum. 6. Verfahren nach Anspruch. i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht durch Sintern von Glaspulver hoher Durchschlagsfestigkeit oder Gemengen von Glaspulvern und anorganischen Stoffen hoher Dielektrizitätskonstante, wie z. B. Titandioxyd oder anderen geeigneten Metalloxyden, hergestellt wird. 6. Procedure according to claim. i or one of the following, characterized in that the dielectric Layer by sintering glass powder with high dielectric strength or mixtures of glass powders and inorganic substances with a high dielectric constant, such as B. titanium dioxide or other suitable metal oxides. 7. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Suspensionsmittel organische Flüssigkeiten oder Lösungen verwendet werden, die ohne Rückstand aus der dielektrischen Schicht ausgetrieben werden (Paraffinöl, Sclhellack-Alkohol-Lösung, Lösungen von organischen Stoffen, wie Nitrocellulose in Amylacetat oder -aceton, Kollodium, Kampferlösungen u. dgl.). B. 7. Procedure according to claim i or one of the following, characterized in that as a suspension medium Organic liquids or solutions are used that leave no residue the dielectric layer (paraffin oil, shell lacquer alcohol solution, Solutions of organic substances such as nitrocellulose in amyl acetate or acetone, Collodion, camphor solutions, etc.). B. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht durch Aufspritzen einer Emulsion aufgetragen wird. Method according to claim i or one of the following, characterized in that the dielectric layer is sprayed on an emulsion is applied. 9. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Suspension des Dielektrikums, vorzugsweise durch Spritzen, versehene Metallbelag, nachdem die dielektrische Schicht durch völlige oder teilweise Verdampfung des Suspensionsmittels eine ausreichende Festigkeit erreicht hat, aufgewickelt wird. und,die so hergestellten Einheiten während des Sinterungsprozesses durch Druckwerkzeuge gehalten werden. to. 9. The method according to claim i or one of the following, characterized in that the one with the suspension of the dielectric, preferably by spraying, provided metal coating after the dielectric layer through total or partial evaporation of the suspending agent achieves sufficient strength has, is wound up. and, the units so produced during the sintering process be held by pressure tools. to. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Sinterungs- oder Vorsinterungsvorganges die dielektrische Schicht der Einwirkung von Sauerstoff ausgesetzt wird. i i. Method according to claim 2 or one of the following, characterized in that during the sintering or pre-sintering process the dielectric layer is exposed to the action of oxygen. i i. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden; dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorwickel vor oder nach dem Verfestigen der dielektrischen Schicht an den nicht zur Stromzuführung benötigten Stellen erneut mit einer Emulsion eines anorganischen Stoffes, insbesondere Glas (z. B. der zur Herstellung der dielektrisdhen Schichten benutzten Emulsion), umspritzt und die so hergestellte Schicht durch Sintern verfestigt wird. procedure according to claim i or one of the following; characterized in that the capacitor winding before or after the solidification of the dielectric layer on the non-power supply needed places again with an emulsion of an inorganic substance, in particular Glass (e.g. the emulsion used to produce the dielectric layers), encapsulated and the layer produced in this way is solidified by sintering. 12. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbelegungen derart mit dem Dielektrikum umgeben werden, daß sie mit Ausnahme der zur Stromzuführung dienenden Punkte keine unbedeckten Metallkanten aufweisen. 12. Procedure according to claim i or one of the following, characterized in that the metal coverings are surrounded by the dielectric in such a way that they are used with the exception of the power supply serving points have no uncovered metal edges. 13. Verfahren nach Anspruch i i oder 12, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Kondensatorwickel nach dem Sintern nochmals mit der Emulsion eines anorganischen Stoffes bedeckt wird, die dann durch Sintern verfestigt wird. ' 13. The method according to claim i i or 12, characterized in that the capacitor winding after sintering is covered again with the emulsion of an inorganic substance, which then through Sintering is solidified. ' 14. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallbelag verkupferte Aluminiumfolien dienen, deren Oberfläche oxydiert ist. 14. The method according to claim i, characterized in that that copper-plated aluminum foils serve as a metal coating, the surface of which is oxidized is. 15. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dielektrischen Schicht bei einseitiger Bedeckung des leitenden Belages gleich dem Abstand zwischen den Belegungen des Kondensators, bei doppelseitiger Bespritzung gleich der Hälfte dieses Abstandes gewählt wird. 15. The method according to claim i or one of the following, characterized in that that the thickness of the dielectric layer with one-sided covering of the conductive Coating equal to the distance between the occupations of the capacitor, with double-sided Spraying is chosen equal to half of this distance. 16. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag, insbesondere in Form eines Metallbandes, durch ein elektrisches oder magnetisches Hochfrequenzfeld geführt wird, derart, daß der Metallbelag und die dielektrische Schicht die vorgeschriebene Sinterungstemperatur annehmen. 16. Procedure after Claim 2 or one of the following, characterized in that the metal covering, especially in the form of a metal band, by an electric or magnetic one High-frequency field is guided, such that the metal coating and the dielectric The prescribed sintering temperature. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Sinterungsvorgang Walz- oder Preßvorgänge, gegebenenfalls ebenfalls im Hochfrequenzfeld, anschließen. 17. The method according to claim 16, characterized in that the sintering process involves rolling or pressing processes, if necessary, also connect in the high-frequency field. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sinterungsvorgang der mit dem Dielektrikum bedeckte Metallbelag allmählich abgekühlt wird. i9. 18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that after the sintering process with the dielectric covered metal coating is gradually cooled. i9. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag in Form eines Metallbandes durch einen Durchziehofen bekannter Art läuft, der gegebenenfalls mit Vakuumschleuse und Vakuumkammer oder Druckschleuse und Druckkammer versehen ist und vorzugsweise mit automatischer Temperaturregelung arbeitet. Method according to claim i or one of the following, characterized in that the metal covering is in the form of a metal strip runs through a pull-through furnace of a known type, optionally with a vacuum lock and vacuum chamber or pressure lock and pressure chamber is provided and preferably works with automatic temperature control. 20. Verfahren zur Herstellung von Kondensatorwickeln nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an die Belegungen während des Simterung@vorganges, gegebenenfalls langsam steigend, eine elektrische Spannung angelegt wird. 2i. Kondensator. bestehend aus nach dem Verfahren nach Anspruch t oder einem der folgenden hergestellten Wickeln, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatorwickel vorbestimmter Größe zu Kondensatorblockeinheiten verschiedener Typengröße vereinigt und in öl-oder gasgefüllte Behälter eingeschlossen sind. 2a. Kondensator nach Anspruch 2r, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kondensatorwickel umgebende Medium so gewählt ist, daß es die gleiche Durchschlagsfestigkeit besitzt wie das Dielektrikum des Kondensators.20. Process for the production of Capacitor winding according to claim i or one of the following, characterized in that that the assignments during the Simterung @ process, possibly slowly increasing, an electrical voltage is applied. 2i. Capacitor. existing from coils produced by the method according to claim t or one of the following, characterized in that several capacitor windings of a predetermined size to form capacitor block units different type sizes combined and enclosed in oil or gas-filled containers are. 2a. Capacitor according to Claim 2r, characterized in that the capacitor winding surrounding medium is chosen so that it has the same dielectric strength like the dielectric of the capacitor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE960371C (en) * 1952-10-25 1957-03-21 Siemens Ag Process for encasing capacitors with molding compounds

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DE960371C (en) * 1952-10-25 1957-03-21 Siemens Ag Process for encasing capacitors with molding compounds

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