Elektrolytischer Kondensator mit einem becherförmigen Gefäss. Es ist üblich, elektrolytische Konden satoren .derart auszubilden, dass der becher- förmige Elektrolytbehälter selbst, da er aus leitendem Stoff besteht, die Kathode bildet.
Neuerlich ist man bestrebt, eine mOg- lichst .grosse Kapazität in einem bestimmten Raum (Inhalt) des Elektrolytbehälters unter zubringen, weshalb man sich bemüht, der in diesem Behälter (Büchse) befindlichen Anode eine möglichst grosse Oberfläche zu geben, denn diese Oberfläche, auf -der die als Di- elektrikum dienende Sperrogydschicht ange ordnet ist,
bedingt die Kapazität des Kon- densators. Es sind bisher verschiedene Ano denarten entwickelt worden, z. B. ein spiral förmig gewundenes Aluminiumblatt, in dem an verschiedenen Stellen Löcher vorgesehen sind, um dem Elektrolyten freien Durchgang zu gestatten.
Ferner hat man vorgeschlagen, eine Elek trode mit sternförmigem Querschnitt durch Biegen einer Platte aus die Sperrschicht bil dendem Stoff in .die erwähnte Sternform her- zustellen. Diese Bauarten haben aber den grossen Nachteil, dass die Strecke verschiede- ner Punkte der Anode durch den Elektro lyten zu der Kathode verschieden ist, so dass .der Serienwiderstand .des ganzen Systems einen ausserordentlich ungünstigen Einfluss ausübt.
Es ist daher von .grosser Wichtigkeit, den Serienwiderstand in einem elektrolytischen Kondensator von jedem Teilchen der for miertes Elektrode (Anode) in bezug auf die Gegenelektrode (Kathode) möglichst gleich und so gering wie möglich zu machen.
Dies lässt sich aus folgendem erläutern: Wenn der Abstand zwischen der Anode und der Kathode nicht überall gleich gross ist, sind den Teilkapazitäten, aus denen die Gesamtkapazität aufgebaut ist, verschiedene Widerstände vorgeschaltet. Bei ungünstiger Bauart können diese Widerstände ziem lich gross werden.
Der spez. Widerstand eines Elektrolyten, der bei 500 Volt betrie ben wird, ist schon ziemlich hoch (der ispez. Widerstand nimmt ja in etwa gleichem Ver- hältnis mit der Funkspannung, welch letz tere die Maximalspannung des Elektrolyten beherrscht, zu) und beträgt bei 20' C an.- nähernd 10,0(_10 Q.!cm";
für einen bei 550 Volt betriebenen Elektrolyten stellt sich der spez. Widerstand auf 15g-)00 bis ?0,000 P'cm'. Wenn nur zum Beispiel die Teillzapazität von 6,aF eines Kondensators mit einer stern förmigen Anode in einer zylindrischen Büchse von 18,uF von einer Oberfläche von l0() cm' geliefert wird, welche Oberfläche in eifiter Entfernung von ? cm.
von der Kathode liegt (was bei der oben beschriebenen Bauart leicht vorkommen kann), so ist bei 15,000 -02!em spez. Widerstand der den 6 ,ccF vorgeschaltete Widerstand <B>15.000</B> 1 100 300 0. Dies bedeutet einen enormen Verlust widerstand, da. ja die Impedanz von 6 /tF bei einer Frequenz von 100 Hertz<B>22602</B> beträgt.
Ein solcher Kondensator weist also eine ausserordentliche grosse Frequenzabhängigkeit auf. Insbesondere tritt dieser Nachteil bei Elektrol- yten für Höhere Spannungen auf, so dass bei dem Aufbau von Elelztrolvtenkon- densatoren für hohe Spannungen (-t00 Volt und höher) die grösste Aufmerksamkeit auf den konstanten und geringen Abstand zwi schen Anode und Kathode gelenkt werden soll.
Nan hat bereits vorgeschlagen. trockene elel@trolvtische Kondensatoren derart aii3zix- bilden. dass die Elektroden aus zwei Streifen bestehen. die von einem den pasteartigen Elektrolyten absorbierenden Gewebe ge trennt sind.
Diese Kondensatoren haben aber gegenüber den Kondensatoren mit nassen Elelztrolvten den Nachteil, dass bei etwaigem Durehschlag@ die Oxydha.ut sieh schwieriger und unter Umständen bar nicht selbsttätig ,wiederherstellt, so dass ein Kurzschluss zwi schen den Elektroden bestehen bleibt.
Auch ist ein elektrolytischer Konden cator mit meanderförmibei, Anode bekannt, um welche herum ein Gehäuse derart ange ordnet ist, dass der Abstand zwischen der Anode und dem als Gegenelektrode dienen den Gehäuse gleichbleibend ist. Eine solche Bauart ist aber schlaff und also sehr un stabil, -wodurch ausserdem die Gefahr von Kurzschluss zwischen Anode und Kathode und sogar von Beschätdigung der Dielektri- kumliaut infolge der Schlaffheit der Kon struktion vorhanden ist.
Dem der schlaffen Flauart anhaftenden tlbeLstand kann zwar durch Anlirinbung einer beträchtlichen An zahl von Befestigungen und Stützpunkten abgeholfen werden, aber in diesem Fall wird die Bauart umständlich und kostspielig, so dass sie sich weniger gut zur Massenfabri kation eignet.
Eine einfache und dementsprechend bil lige Bauart, verbunden mit dem Vorteil eines geringen und konstanten Widerstandes \\-ird lwi einem elektrolytischen Kondensator nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Anode ebenfalls becherförmig ausgebil det und am Boden de-3 die Kathode bilden- rleii Koiideris@ttoi-gefässee, 1e .festigt ist, und dass das Gefäss eine in den durch die Anode ge bildeten Raum hineinragende Innenwand be sitzt.
welche praktisch den ganzen Raum in nerhalb der Anode freihält, wobei der Ab stand zwischen der Anode und den sie um gebenden Wänden des Kathodengefässes an jeder Stelle der Anodenoherfläche < gleich < toss ist.
Die becherförmige Anode kann leicht mittels des an :ich bekannten ..Iialtspritz- verf < ilirens" hergestellt werden, ebenso wie < las Kathodengefäss.
Eine Anordnung gemäss der Erfindung l)riirgt des weiteren noch den Vorteil mit sielt. dass durch die Innenwand des Gefässes ein Raum freigehalten wird, welcher dazu lw,rnitzt: -eiden kann. um darin einen zwei ten Kondensator anzuordnen. Zweckmässig ist der zweite Kondensator an der den In- nenrauni des äussern Kondensators abschlie ssenden Deckplatte aufgehängt.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Aus- Nhrungsbeispiele der Erfindung und eine Verwendung; einer solchen Ausführung.
Fig. 1 stellt einen becherförmigen Kon densator dar: Fig. vetanschaixlieht die Verbindung eines becherförmigen Kondensators mit einem in seinem Innern enthaltenen zweiten Kon densator; Fig. 3 zeigt die Verwendung einer Ein heit in einer Vorrichtung zur Abflachung eines welligen Stromes.
Die in Fig. 1 dargestellte, becherförmige Anode 1 ist zwecks Oberflächenvergrösserung zum Beispiel gebeizt. Diese Oberflächenver grösserung kann vorgenommen werden wie angegeben worden ist in der Patentschrift Nr.
17Q2.12. Dieser Becher weist an der Unterseite einen zylinderförmigen Teil 2 auf, der als Trägerfuss des Bechers auf dem Boden 3 aus Kunstharz ,dient. Es ist hierbei zwischen Fuss 2 und Bodenstück 3 eine Weichgummiplatte 4 zwecks Abdichtung zwischengefügt. Der Becherfuss hat in der Mitte einen verjüngten zylindrischen Teil 5, der teilweise hohl ist,
wodurch der Bechei an .dem Boden .3 in dessen Zentralbohrung mittels eines Falzrandes 6 unter Zwischen fügung einer Lötlippe 7 als Anodenanschluss befestigt ist.
Das Bodenstück 3 kann derart ausgestal tet werden, dass es an seinem Ende einen Hohlraum mit an der Aussenseite befind lichen Schraubengewinde 8 aufweist.
Die Kathode des Kondensators wird durch ,das Gefäss gebildet, dessen Aussen wand 9 an dem Bodenstück 3 mittels Rillen befestigt ist, wobei die Weichgummiplatte 4 die Flüssigkeitsabdichtung bildet.
Die Innenwand 10 des Gefässes ist eben falls becherförmig ausgestaltet. Dieser De eher hat in ider Nähe seines offenen Endes eine Einschnürung, in der sich eine oder mehrere Öffnungen 11 befinden. Diese Off nungen werden mittels eines Weichgummi- bandes 12 abgedeckt. Es ist hiermit die Ventilvorrichtung gebildet, die folgender massen wirkt: Im Gummiband sind den Öffnungen 11 gegenüber feine Nadelstiche angeordnet.
Wenn nun im Kondensatorgefäss infolge Gasentwicklung ein Überdruck auftritt, so. können sich die ganz feinen Stiche im Gummiband ausdehnen, so dass das Gas ent weichen kann.
Die beiden Gefässwände 9 und 10 wer den bei 13 mit ihren Rändern zusammenge- rollt, so dass ein flüssigkeitsdichter Ver schluss des Gefässes erhalten wird. Der Hohl raum 14 ist mittels einer Platte 15, welche nach Belieben aus einem Isolierstoff oder Me tall bestehen kann, abgeschlossen. Diese Platte ist zum Beispiel mittels eines Falz randes 16 am Hals des Gefässes befestigt.
Dass die Wirkung -des beschriebenen Kon- densators tatsächlich vorteilhaft und der be anspruchte Raum, der Bauart sehr beschränkt ist, ergibt sich aus folgenden Daten: Die Abmessungen der becherförmigen Anode sind: Durchmesser 30 mm und Höhe 80 mm; die Kapazität beträgt je nach der angewendeten Oberflächenvergrösserungsbe- handlung, 8 bis 16,uF, und zwar bei einer Betriebsspannung von 550 Volt.
Der Serienwiderstand ist sehr gering (in der Grössenordnung von 3 SZ), infolge des sehr niedrigen Abetandes zwischen Anode und Kathode (2 mm). Der Verlustwinkel ist also bedeutend unter 0,1.
Als Elektrolyt wird zum Beispiel eine Lösung von<B>1000</B> g Glyzerin, 240 g Borsäure, 10- cm' 13 N-Ammoniak und 30 cm' Wasser verwendet.
Im Betrieb ist auch der Leckstrom sehr günstig, nämlich nur 0,1 mA pro MF. Infolge des konstanten geringen Abstan des zwischen Anode und Kathode und des geringen Serienwiderstandes ist auch die Frequenzabhängigkeit .der Kapazität sehr gering.
In Fig. 2 ist eine Anordnung einer Ein heit veranschaulicht, in der in dem becher- förmigen Kondensator ein zweiter Konden sator angeordnet ist.
Dieser zweite Kondensator weist an sei ner Oberseite einen Deckel 17 auf, der in der flachen Seite zwei Falzmuttern 18 enthält, wie in der Patentschrift Nr. 18y514 beschrie ben ist. Der Deckel ist mit einer Rille an .dem Gefäss 1<B>-9</B> befestigt, indem das Ganze mit zwei Schrauben 20 an der Deckplatte 15' aufgehängt ist. Diese Platte ist ihrer seits mittels eines gesonderten metallenen Falzrandes 13' an den Becherrand befestigt.
Der zweite Kondensator ist weiter derart aufgebaut, dass er eine sternförmige Anode 21 aufweist, ssrelehe mittels einer Lötlippe 2? nach aussen herausgeführt ist.. An diese Lippe ist ein Draht 23 gelötet, und dieser ist durch ein mit einem Isolierring 2:I ge schütztes (dies aber nur im Falle, dass die Platte aus Metall besteht) Loch ?5 in der Deckplatte 1.5' nach aussen geführt.
Ebenso kann das die Kathode bildende Gefäss 19 mittels einer mit. diesem leitend verbundenen Lötlippe ?:6 mit. einem Draht 2 7 auf eine der Anodenleitung entsprechende Weise ausge führt werden.
Die Oberseite des Gefässes 19 ist mit einem Dom 28 ausgestaltet, der um seine Peripherie ein Gummiband 29 trägt, welch(,:, ein oder mehrere Gaslöcher 31 abdeckt. Falls die im Betrieb des Kondensators entwickel- ten Gase etwa, noch Flüssigkeitströpfchen mitschleppen, so wird die Gefahr, dass die Flüssigkeit aus dem Gefäss tritt, dadurch be hoben, dass der Ilohlraum zwischen Deckel 17 und Gefässoberseite mit einer flüssigkeits- absorbiereniden Masse X z. B. Sägemehl.
ausgefüllt ist, so dass etwaige Flüssigkeit in dieser Masse zurückbleibt.
Wenn die Platten <B>15'</B> aus Metall bx,- steht, so besteht die Möglichkeit. die Katho den der beiden Kondensatoren ohne weiteres elektrisch miteinander zu verbinden und herauszuführen. Die Lötlippe 3 3 (siehe Fig.1) kann in diesem Falle als Gesamtkathodenan- schluss dienen.
Dies ist vorteilhaft. bei der Verwendung einer derartigen Einheit in einer Abfla.ch- vorrichtung. Eine Abbildung einer solchen Vorrichtung ist in Fig. 3 gegeben.
An die Klemmen < 4 und ss gelangt ein pulsierender Gleichstrom, welcher abgeflacht, von den Klemmen C und D abgenommen wird, z. B. zur Speisung eines Radio- oder Verstärkerapparates.
Die Induktanz in dem Abflachkreis wird durch die Erregerspule 32 eines eleldro- dynamischen Lautsprechers geliefert. Der becherförmige Kondensator (I) hat die grösste Kapazität und wird daher finit seiner Anode wie, üblich vor der Indukl;
a,nz gesehal- tet. Der Kondensator II wird so bemessen, .ilass er eine ,geringere Kapazität und eine ge ringere i1Ta@imalspa,nnnng hat und liegt hin ter der Induktanz. Die he iden Kathoden sind mittels der Metallplatte<B>15'</B> (Fig. ?) elek trisch miteinander verbunden and sind zu- sammen an die negative Leitung (B,
<I>D)</I> ge legt.