DEP0055248DA

DEP0055248DA - Electric capacitor

Info

Publication number: DEP0055248DA
Authority: DE
Inventors: Quirin Backhausen
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Publication date: 1951-01-04

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Kondensatoren, die aus Schichten von Metallbelegungen bestehen, zwischen denen dünne Folien eines Dielektrikums wie Papier oder Kunststoff angeordnet sind. Die Herstellung solcher Kondensatoren findet im allgemeinen in der Weise statt, daß gleichzeitig mehrere Schichten der Metallbelegungen mit dazwischen befindlichen Dielektrikum aufgewickelt oder gefalzt werden. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch anwendbar bei Kondensatoren, bei denen die Metallbelegung mit Dielektrikum gleich fest verbunden ist, wie es z.B. bei metallisierten Papier oder Kunststoff der Fall ist.The invention relates to electrical capacitors which consist of layers of metal coverings between which thin foils of a dielectric such as paper or plastic are arranged. The manufacture of such capacitors generally takes place in such a way that several layers of the metal coverings with the dielectric in between are wound up or folded at the same time. However, the invention can also be used in the same way for capacitors in which the metal coating is firmly connected to the dielectric, as is the case, for example, with metallized paper or plastic.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Schnitt den Aufbau eines solchen Kondensators. Die gestrichelten Linien 1 bedeuten die Metallbelegungen, die ausgezogenen Linien 2 das Dielektrikum. Die zu der einen Kondensatorbelegung gehörigen Metallfolien sind nach rechts, die zur anderen Kondensatorbelegung gehörigen Metallfolien nach links überstehend angeordnet. Durch elektrische Verbindung der Folien untereinander innerhalb jeder Seite und durch Anbringung von Ausführungsdrähten oder -fahnen sind die beiden Anschlußpunkte für den Kondensator gewonnen.Fig. 1 shows in a schematic representation in section the structure of such a capacitor. The dashed lines 1 denote the metal coatings, the solid lines 2 denote the dielectric. The metal foils belonging to one capacitor assignment are arranged to protrude to the right, the metal foils belonging to the other capacitor assignment to the left. The two connection points for the capacitor are obtained by electrically connecting the foils to one another within each side and by attaching lead wires or lugs.

Stellt man nun die elektrische Vereinigung der Metallbelegungen innerhalb jeder Seite, z.B. durch Löten oder Spritzen her, wie es für induktivitätsfreie Kondensatoren erforderlich ist, so besteht die Gefahr, daß das Löt- oder Spritzmetall auch in die Zwischenräume zwischen den Dielektrikumschichten eindringt. Auf diese Weise könnte also leicht eine elektrische Verbindung z.B. zwischen den Belegungen 3 und 4 entstehen, was einen Kurzschluß zwischen den beiden Kondensatorbelegungen bedeuten würde. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß die Metallbelegungen auf der ihrem Anschluß entgegengesetzten Stirnseite ebenfalls mit Dielektrikum umgeben sind.If the electrical connection of the metal coatings within each side is established, e.g. by soldering or spraying, as is necessary for inductance-free capacitors, there is a risk that the solder or spray metal will penetrate into the spaces between the dielectric layers. That way you could so an electrical connection e.g. between the assignments 3 and 4 can easily be established, which would mean a short circuit between the two capacitor assignments. The invention avoids this disadvantage in that the metal coatings on the end face opposite their connection are also surrounded by dielectric.

Die Fig. 2 läßt den Erfindungsgedanken erkennen. In dieser Fig. bedeuten wieder in schematischer Darstellung 1 die Metallbelegungen und 2 die Isolierfolien. Die letzteren sind aber nicht wie bisher üblich und in Fig. 1 dargestellt glatt aufgewickelt, sondern vor dem Aufwickeln um die Metallfolie gefaltet. Betrachtet man diese erfindungsgemäße Anordnung, so erkennt man ohne weiteres, daß beim Bespritzen z.B. der linken Stirnseite des Kondensators diesmal kein Kurzschluß zwischen den Belegungen 3 und 4 entstehen kann, weil erstens kein Hohlraum vorhanden ist, in den das Spritzmaterial eindringen kann und zweitens - und das ist das Wesentliche bei der Erfindung - die dazwischen liegende, zur anderen Kondensatorbelegung gehörende Metallschicht 4 auch auf der linken, d.h. auf der ihrem elektrischen Anschluß entgegengesetzten Stirnseite ebenfalls mit Isoliermaterial umgeben ist. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, die Isolierfolie, wie in der Fig. 2 gezeigt, in der Mitte zu falten. Es genügt an sich, einen so schmalen Streifen der Isolierfolie umzufalten, daß die eine Stirnseite der Metallfolien mit Sicherheit isoliert ist. Allerdings ist im allgemeinen die Faltung in der Mitte vorzuziehen, da in diesem Falle unbenützte Hohlräume vermieden werden und gleichzeitig der Vorteil erzielt wird, daß die Metallfolien gegeneinander durch zwei Isolierfolien isoliert sind. Dadurch ist nämlich die Sicherheit gegen Durchschläge infolge dünner oder schadhafter Stellen in der Isolierfolie bedeutend heraufgesetzt. Diese erhöhte Sicherheit ist auch dann vorhanden, wenn die Isolierfolie dünner und sogar halb so dick als sonst gewählt wird, das die Wahrscheinlichkeit, daß zwei dünne oder aus anderen Gründen zu Durchschlägen neigende Stellen aufeinanderfallen, äußerst gering ist.Fig. 2 reveals the idea of the invention. In this figure, again in a schematic representation, 1 denotes the metal coverings and 2 denotes the insulating foils. The latter, however, are not wound up smoothly, as was customary up to now and shown in FIG. 1, but rather are folded around the metal foil before being wound up. If you look at this arrangement according to the invention, you can easily see that when spraying, for example, the left end of the capacitor this time no short circuit can arise between the assignments 3 and 4, because firstly there is no cavity into which the spray material can penetrate and secondly - and This is the essential feature of the invention - the intermediate metal layer 4 belonging to the other capacitor assignment is also surrounded with insulating material on the left, ie on the end face opposite its electrical connection. It is not absolutely necessary to fold the insulating film in the middle, as shown in FIG. 2. It is sufficient in itself to fold over such a narrow strip of the insulating film that one end face of the metal foils is reliably insulated. However, folding in the middle is generally to be preferred, since in this case unused cavities are avoided and at the same time the advantage is achieved that the metal foils are isolated from one another by two insulating foils. As a result, the security against breakdowns due to thin or damaged areas in the insulating film is significantly increased. This increased security is also present if the insulating film is chosen to be thinner and even half as thick as usual, since the probability that two thin points or points that are prone to breakdowns for other reasons will fall on one another is extremely low.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn nicht getrennte Metall- und Isolierfolien, sondern metallisierte Dielektrika verwendet werden. Auch in diesem Falle kann die metallisierte Folie zu zwei gleich breiten Streifen oder zu einem schmalen Streifen umgefaltet werden. Dabei ist es möglich, das Dielektrikum so weit zu metallisieren, daß beim Falten metallisierte Schichten aufeinanderzuliegen kommen oder es ist auch möglich, die Metallisierung nur so breit zu machen, daß der Kniff beim Falten etwa auf den Rand der Metallisierung fällt und beim Falten keine metallischen Schichten mehr aufeinander zu liegen kommen. Bei den in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, wo die Isolierfolien in der Mitte gefaltet ist, kann man also diese Isolierfolie entweder über die ganze Breite metallisieren. Dann liegen beim Falten immer zwei volle Metallschichten aufeinander. Oder man metallisiert die Isolierfolie nur in der halben Breite. In diesem Falle kommt auf jede metallisierte Schicht noch eine unmetallisierte Isolierfolie zu liegen.The invention can also be used when not separate metal and insulating foils but rather metallized dielectrics are used. In this case, too, the metallized film can be folded over into two strips of equal width or into one narrow strip. It is possible to metallize the dielectric to such an extent that metallized layers lie on top of one another when folding, or it is also possible to make the metallization only so wide that the kink falls on the edge of the metallization when it is folded and no metallic layers when it is folded Layers come to rest more on top of each other. In the embodiment shown in FIG. 2, where the insulating film is folded in the middle, this insulating film can either be metallized over the entire width. Then two full layers of metal always lie on top of one another when folding. Or you can only metallize the insulating film in half its width. In this case, an unmetallized insulating film is placed on each metallized layer.

Wie bereits ausgeführt wurde, werden die an den Stirnseiten des Kondensators herausstehenden Metallbelegungen durch Löten, Spritzen, Bedampfen oder in einer anderen geeigneten Weise elektrisch vereinigt. Dabei kann es unter Umständen vorkommen, daß das Dort aufgebrachte Metall an den Faltstellen der anderen Kondensatorbelegung durch die Isolierfolie dieser Belegung durchdringt. Diese Möglichkeit ist umso näher gerückt, als das Isoliermaterial der Gegenbelegung an diesen Stellen gerade scharf geknifft, also mechanisch stark beansprucht ist. Die hierdurch bedingte Gefahr eines Kurzschlusses ist aber behoben, wenn die Stelle des Kniffes und die nähere Umsetzung davon von Metall frei gelassen wird. In dem Schema der Fig. 2 wurde das also bedeuten, daß am Punkt 4, und natürlich um allen anderen entsprechenden auch, kein Metall sein darf. Die Metallfolien werden somit bei bei Wickeln zweckmäßig so geführt, daß innerhalb des Kniffes und an seiner unmittelbaren Nähe kein Metall ist. Bei Verwendung von in halberAs already stated, the metal deposits protruding from the end faces of the capacitor are electrically combined by soldering, spraying, vapor deposition or in some other suitable manner. Under certain circumstances it can happen that the metal applied there penetrates at the folds of the other capacitor cover through the insulating film of this cover. This possibility has come closer to the fact that the insulating material of the opposing occupancy is just sharply pinched at these points, that is, it is mechanically heavily stressed. The resulting risk of a short circuit is eliminated if the point of the trick and the closer implementation of it is left free of metal. In the scheme of FIG. 2 this would mean that there must be no metal at point 4, and of course at all other corresponding ones as well. The metal foils are thus expediently guided during winding in such a way that there is no metal within the nip and in its immediate vicinity. When using in half

Breite metallisierten Folien ist entweder die Breite des metallischen Streifens so zu wählen, daß zwischen Kniff und Metall ein genügender Abstand bleibt, oder die metallisierte Folie ist beim Falten während des Wickelns entsprechend zu führen. Verwendet man ein Dielektrikum, welches über die ganze Breite metallisiert ist, so ist es zweckmäßig, beim Metallisieren des Dielektrikums in der Mitte der Folie einen so breiten Streifen metallfrei zu lassen, daß beim Falten zwischen Kniff und Metall der ausreichende Abstand vorhanden ist.Wide metallized foils either the width of the metallic strip is to be chosen so that there is a sufficient distance between the nip and metal, or the metallized foil is to be guided accordingly when folding during winding. If a dielectric is used which is metallized over the entire width, it is useful when metallizing the dielectric in the center of the film to leave a strip of metal-free so that there is sufficient space between the fold and the metal when it is folded.

Claims

1) Electrical capacitor, which consists of layers of metal coverings with an interposed dielectric made of paper or plastic, and in which the metal coverings are alternately combined electrically on one and the other end face of the capacitor, characterized in that the metal deposits on the electrical connection opposite end face are surrounded by dielectric.

2) A method for the production of electrical capacitors according to claim 1, characterized in that in the case of capacitors with metallic foil, these are folded into an insulating foil.

3) Method according to claim 2, characterized in that the folding takes place during the winding process.

4) Method according to claim 2 or 3, characterized in that the insulating foils are folded in such a way that the second side of each metal foil only covers a small part which ensures the reliable insulation of the end face.

5) Method according to claim 2 or 3, characterized in that the insulating foils are folded in such a way that they cover both sides of the metal foils in equal parts.

6) Method according to claim 2 to 5, characterized in that a possible breakdown preventing distance is left between the crease of the insulating film and the edge of the enclosed metal foil.

7) Process for the production of capacitors according to claim 1, characterized in that metallized insulating films are used.

8) Method according to claim 7, characterized in that the insulating films are metallized on one side over the entire width.

9) Method according to claim 7 and 8, characterized in that only a narrow strip of the metallized film which ensures the reliable insulation of the end face is folded over.

10) Method according to claim 7 and 8, characterized in that the metallized insulating film is folded in the middle.

11) Method according to claim 7, characterized in that the insulating film is folded in the middle and only half of the width of the insulating film is metallized to the point.

12) Method according to claim 7 to 11, characterized in that a possible breakdown preventing distance is left between the crease of the insulating film and the edge of the metallization.