DE1083935B - Verfahren und Vorrichtung zur Bemusterung der aufmetallisierten Belegungen von Kondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Bemusterung der aufmetallisierten Belegungen von Kondensatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bemusterung der aufmetallisierten Belegungen von Kondensatoren mit auf dielektrischen Folien aufgebrachten dünnen Metallbelägen, bei dem ein Teil der Metallbeläge so von dem Dielektrikum entfernt wird, daß elektrische Umwege für die zu einem beliebigen Durchschlagspunkt fließende elektrische Energie entstehen.
• Bei den in der Technik unter der Bezeichnung »selbstheilender oder regenerierender Kondensator« bekanntgewordenen Kondensatoren sind die dielektrischen Folien so bemessen und hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften so ausgewählt, daß bei einem Durchschlag des Dielektrikums der Metallbelag so weit ausbrennt, daß genügend große Ausbrennhöfe um den Durchschlagskanal herum entstehen. Für diesen Ausbrennvorgang des Kondensators wird eine ganz bestimmte elektrische Energiemenge gebraucht. Handelt es sich um einen Kondensator mit großer Kapazität, der zudem noch für sehr hohe Spannungen vorgesehen ist, so ist die plötzlich an der Durchschlagstelle auftretende Energiemenge zu groß, um eine selbstausheilende Wirkung zu erreichen; vielmehr ist der Ausbrennvorgang so intensiv, daß benachbarte Schichten beschädigt, z. B. verkohlt und/oder geschmolzen werden und an Stelle des Durchschlagkanals ein großes Ausbrennloch entsteht. Die zu große Ausbrennwirkung, die die selbstausheilende Wirkung übertrifft, kann eine Beschädigung bzw. Zerstörung des gesamten Kondensators bewirken und muß daher vermieden werden.
• Dazu sind Verfahren bekanntgeworden, bei denen eine Bemusterung des Metallbelages des Dielektrikums für regenerierende Kondensatoren vorgenominen wird.
• Ein bekanntes Verfahren besteht darin, daß unmittelbar vor der Bedampfung (mit Zink) bestimmte Öle auf das Dielektrikum in den gewünschten Mustern aufgebracht werden. Die mit Öl vorbehandelten Flächenteile nehmen - während des Metallisierungsverfahrens kein Metall auf, so daß je nach Beinusterung für den zur Durchschlagsstelle fließenden Strom Umwege entstehen.
• Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Bemusterung besteht darin, daß zum Abdecken der vom Metallbelag freizuhaltenden Streifen des Dielektrikums während des Auftrags-, insbesondere des Aufdampfverfahrens z. B. rotierende Schablonen auf das Dielektrikum aufgelegt werden.
• Ein drittes bekanntes Verfahren besteht darin, daß Teile der Metallbeläge, insbesondere streifenförmig, durch elektrisches Abbrennen mittels Elektroden vom Dielektrikuin entfernt werden.
• Bei den bekannten Verfahren hat sich herausgestellt, daß der Kapazitätsverlust wegen der notwendigen Mindestbreite des isolierenden Streifens pro Volumeinheit 5°/o und größer ist. Darum mußten die nach dem bekannten Verfahren bemusterten Kondensatoren bei gleichem Kapazitätswert größer bemessen werden als die ohne Beinusterung.
• Deshalb bestand die Aufgabe der Erfindung darin, das Bemusterungsverfahren so abzuwandeln, daß der verhältnismäßig große Kapazitätsverlust pro Volumeinheit wesentlich herabgesetzt wird.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Bemusterung der aufmetallisierten Belegungen von Kondensatoren mit auf dem Dielektrikum insbesondere dielektrischen Folien aufgebrachten dünnen Metallbelägen, bei dem ein Teil der Metallbeläge so vom Dielektrikum entfernt wird, daß elektrische Umwege für die zu einem beliebig gelegenen Durchschlagspunkt fließende elektrische Energie entstehen, besteht darin, daß im Durchlaufv erfahren eine oder mehrere zu einer oder mehreren Gruppen vereinigte Nadeln mit definiertem Druck in bestimmtem Rhythmus auf den Metallbelag des Dielektrikums mit ihren Spitzen aufgesetzt und von ihm abgehoben werden.
• Es hat sich gezeigt, daß damit für den gewünschten Zweck völlig ausreichende Isolationsstreifen geschaffen werden können, ohne den dielektrischen Träger z u schädigen. Bei geeignetem Auflagedruck und geeigneter - Formgebung der Spitzen entstehen belagfreie Streifen von einigen hundertstel bis einige zehntel Millimeter Breite, durch die die benachbarten Belagteile einerseits einwandfrei isoliert werden und andererseits das Dielektrikum nicht oder nicht merkbar geschädigt wird. Neben der erheblichen Herabsetzung des Kapazitätsverlustes pro V olumeinheit des Kondensators besteht ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß die Verwendung von im Laufe der Zeit sich abnutzenden und hohe Spannung erfordernden Elektroden in Wegfall kommt und daß die Spitzen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Nadeln verhältnismäßig stumpf werden können, ohne den Bemusterungsvorgang zu beeinträchtigen.
• Die Gruppen können so aufgebaut sein, daß zwei aus Nadeln kammartig aufgebaute Vorrichtungen entstehen. Vorteilhafterweise werden dann diese Vorrichtungen zeitlich und seitlich versetzt zueinander in solchem Rhythmus auf das laufende metallisierte Band aufgesetzt und abgehoben, daß unmetallisierte Längsstreifen entstehen, die annähernd die gleiche Länge besitzen und in Querrichtung des Dielektrikums abwechselnd auf Lücken angeordnet sind. Als besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf mit Aluminium bedampfte Kunststoffolien herausgestellt.
• Weitere Merkmale sollen an Hand der Figuren näher erläutert werden. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Fig. 2 dargestellt. Alle Teile, die nicht unbedingt zur Erläuterung der Erfindung beitragen, sind weggelassen worden. In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus dem Band des Dielektrikums 1 mit dem aufgedampften dünnen Metallbelag 2 dargestellt. An dem oberen Rand ist ein belagfreier Randstreifen 3 zur Isolation gegenüber dem benachbarten anderen Dielektrikum und dessen Metallbelag vorgesehen. Die in dem Metallbelag 2 eingezeichneten Striche 4 und 5 stellen die eingeritzten isolierenden Streifen dar. Die Streifen 4 sind z. B. von der einen aus Nadeln zusammengesetzten Gruppe und die Streifen 5 von der anderen Gruppe Nadeln eingeritzt. Der sternförmig gezeichnete Punkt 6 gibt eine Durchschlagsstelle an, zu der im Augenblick des Durchschlags die elektrische Energie auf den durch die Pfeile 7 eingezeichneten Umwegen fließt. 'Würden die isolierenden Streifen 4 und 5 nicht in der in der Fig. 1 dargestellten Weise vorgesehen sein, so würde die im Kondensator befindliche elektrische Energie plötzlich in ihrer Gesamtheit an der Durchschlagsstelle 6 auftreten. Durch die Umwege 7 wird das Zufließen der im Kondensator gespeicherten elektrischen Energie über eine längere Zeitdauer verteilt und somit während des Regeneriereffektes in Punkt 6 ein zu großer Energieumsatz vermieden. Dadurch wird erreicht, daß der Regeneriereffekt normal verläuft und keine Nebenwirkungen, wie die Schädigung benachbarter dielektrischer Schichten, eintreten.
• In der Fig. 2 ist schematisch eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. über die Laufrolle 9, die sich in der Richtung des Pfeiles 10 dreht, läuft die metallisierte dielektrische Folie 1 in Richtung des Pfeiles 8 ab. An der Stelle der Laufrolle 9, an der diese der dielektrischen Folie 1 während des Durchlaufverfahrens als Unterlage dient, sind eine oder mehrere Nadeln 12 mit zu der Laufrolle 9 gerichteten Spitzen an einer Haltervorrichtung 11 vorgesehen. Die Haltervorrichtung 11 ist in Richtung der Nadelspitzen mittels der Nockenwelle 13 periodisch hin- und herbewegbar. Die Nadelspitzen der Nadeln 12 müssen unter einstellbarem und definiertem Druck durch nicht in der Fig. 2 dargestellte Federn oder Gewichte auf die metallisierte Folie 1 aufgesetzt werden.
• Für die in der F ig. 1 dargestellte Bemusterung ist eine Vorrichtung ähnlich der in der Fig. 2 gezeigten anwendbar; jedoch müssen zur Halterung der die Striche 4 und 5 ritzenden Nadelgruppen zwei Haltervorrichtungen vorgesehen sein.
• Das Verfahren ist nicht nur vorteilhaft bei aluminiumbedampften Kunststoffolien, sondern auch bei metallbedampften lackierten Papieren verwendbar. Außerdem ist dasVerfahren nicht nur fürAluminiumbelag, sondern auch ohne weiteres für andere Belagmetalle anwendbar.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Demusterung aufmetallisierter Belegungen von Kondensatoren mit auf Dielektrikum, insbesondere dielektrischen Folien, aufgebrachten dünnen Metallbelägen, bei dem ein Teil der Metallbeläge so von dem Dielektrikum entfernt wird, daß elektrische Umwege für die zu einem beliebig gelegenen Durchschlagspunkt fließende elektrische Energie entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchlaufverfahren eine oder mehrere zu einer oder mehreren Gruppen vereinigte Nadel mit definiertem Druck und in bestimmten Rhythmus auf den Metallbelag des Dielektrikums mit ihren Spitzen aufgesetzt und von ihm abgehoben werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aus Nadeln gebildete kammartige Gruppen zeitlich und seitlich versetzt zueinander in solchem Rhythmus aufgesetzt und abgehoben werden, daß unmetallisierte Längsstreifen entstehen, die annähernd die gleiche Länge besitzen und in Querrichtung des Abstandhalters abwechselnd auf Lücke angeordnet sind.
3. 3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 auf mit Aluminium bedampfte Kunststofffolien.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laufrolle vorgesehen ist, über die das metallisierte Dielektrikum geführt wird, und daß an der Stelle der Laufrolle, auf der diese dem Dielektrikum während des Durchlaufverfahrens als Unterlage dient, eine oder mehrere Nadeln mit zu der Laufrolle gerichteten Spitze(n) an einer Haltervorrichtung vorgesehen sind und die Haltervorrichtung in Richtung der Nadelspitzen z. B. mittels einer Nockenwelle periodisch hin- und herbewegbar ist, wobei die an der Haltervorrichtung befestigten Nadelspitzen unter von Federn oder Gewichten hervorgerufenem, einstellbarem und definiertem Druck auf das Dielektrikum aufsetzbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 234 244; 2. Zusatzpatentschrift Nr. 53 185 zur französischen Patentschrift Nr. 832 257.