181879. lajstromszámú szabadalom • Kondenzátor
181879 6 hatók, feltéve, hogy felületi érdességük és kitöltési tényező jellemzőik hasonlóak a „Hazy” film megfelelő jellemzőihez, de ennek ellenére legelőnyösebben a „Hazy” film alkalmazható. A „Hazy” film nemcsak nagyfokú felületi egyenetlenségekkel rendelkezik, hanem igen kívánatos módon nagy a kitöltési tényezője is. A kitöltési tényező a mért többlet teret jellemzi, például egy adott térfogatú egymásra helyezett „Hazy” film szalag térfogata, és ugyanezen szalagok mért térfogata között, ahol az utóbbi esetben a szalagok felülete *, nem érdes. Más szavakkal, a kívánt érdesség összefügg a nagy csúcstól-völgyig mérettel kevesebb csúcs és völgy esetén (ami nagy kitöltési tényezőt és jó impregnálhatóságot biztosít), összehasonlítva a kisebb méretű, de nagyobb számú csúcsokkal és völgyekkel, amely esetben kisebb a kitöltési tényező. Az ismert filmgyártási feltételek mellett a felület érdessége tapasztalati úton összefüggésbe hozható a film fényátbocsátásának mérésével, például az ASTM Dl0003 vizsgálat szerint, ahol az eredményt homályosság egységekben kapjuk. A speciálisan mintázott fólia elektródák használata a „Hazy” filmmel együtt egy javított impregnálható kondenzátorszerkezetet eredményez. Bár a kondenzátor elektródák különböző fémfóliák lehetnek, jelenleg elsősorban alumíniumfóliát használnak az elektródák anyagaként. Általában ezek az elektródák 5,0-6,1 mikron vastagságúak, és lágy alumíniumból vannak. Ismeretes, hogy a kondenzátortekercsek alumíniumelektródáinak felületeit érdesíteni lehet a tekercs impregnálásának biztosítása érdekében a deformálással, maratással, dörzsöléssel, stb., például a 3 746 953 számú USA szabadalmi leírás szerint. Sok ilyen érdesített elektróda fóliának komoly hátránya, hogy az érdesítési folyamat során szabálytalan nyúlványok, éles szélek, vagy nagyobb átlyukadások keletkeznek a fólián, amelyek szélei szintén élesek, az éles széleken viszont nagy a feszültségigénybevétel és koronakisülés jöhet létre a kondenzátorban. Ezek az éles szélek elvághatják a szomszédos polipropüén filmet, ami meggyengíti a film dielektromos szilárdságát ezen a ponton. További hátrány az, hogy amikor előnyösnek tartották a fólia nagymértékű érdesítését, például hullámosítással és recézéssel, ezek az érdesített fóliák túl nagy kitöltési tényezőt tartottak meg a tekercsben is. Egy javított, sajátosan mintázott és előkészített fólia csökkenti az említett impregnálási és térkitöl♦ tési tényező problémákat. Egy ilyen javított, kiemelkedő mintázatú fólia van leírva a 952 947 számú DiNicola és társai nevében 1978. október « 19-én benyújtott függő szabadalmi bejelentésben, amelynek tulajdonjogát a jelen találmány jogosultjára ruházták át. A 4. ábra all elektródaszalag egy részletét mutatja, torzítottan ábrázolva, a gödörszerű 31 mélyedések és a 32 kiemelkedések által alkotott mintázattal. A kiemelkedő, domború mintázat egyformán irányul mind a két oldal felé, kiemelkedve az anyag eredeti vastagságából, úgyhogy a teljes vastagság lényegesen nagyobb, mint az eredeti vastagság. A domború szerkezetet még világosabban mutatja az. 5. ábra. Az 5. ábra a 4. ábra szerinti 11 elektródaszalag metszete. A találmány egy kiviteli alakjánál a fólián egyforma dombok vannak kiala5 kítva, amelyek ovális keresztmetszetűek és körülbelül 63,5 mikron állnak ki mindegyik oldalon a fóliaszalag középvonalától. Mindegyik domb alapjának átmérője kisebb, mint körülbelül 254 mikron és a dombok alapjának középpontjai körülbelül 508 mikron távolságban vannak egymástól, amint az a 4. ábrán látható. Az egyes dombok alakja előnyösen olyan, hogy alapjuk körkörös és fokozatosan csökkenő vízszintes körkörös keresztmetszetük van, amely lekerekített vagy ovális formában végződik. A dombokat meghatározó felületek sima átmenetű, görbevonalú felületek, amelyek folytonosan mennek át egy kinyúló dombról a következő gödörszerű mélyedésbe. A függőleges keresztmetszet közelítőleg színuszhullám alakú, ami azt jelenti, hogy nincsenek éles sarkok vagy szakadások az egyik dombról a másikra átmenő felület vonalában. Más görbevonalú alapok és keresztmetszetek is alkalmazhatók mindaddig, amíg nem lépnek fel éles sarkok vagy gerincek. A legelőnyösebb az itt leírt körkörös forma. Ez részben azon alapszik, hogy egy fólia szalag deformációja ilyen nagyszámú domb kialakításához egy olyan eljárást tartalmazhat, amely lényegében simítja, polírozza és keményíti a fóliát, hogy az alkalmas legyen kondenzátorban történő felhasználásra. A leírt fólia mindenütt el van látva az említett domborított mintázattal. Ezáltal a teljes domborított mintázat által a fólia teljes kondenzátorfelülete részt vesz a mintázatban, és nincsenek közbenső, lényegében nem deformált területek. A mintázat egy 100/100 vagy 120/ 120-as mintázat, ami azt jelenti, hogy 200, illetve 240 domb van kialakítva az elektródafólia egy-egy lineáris 2,54 centiméter hosszúságú szakaszán. Más szavakkal a görbevonalú felületek lényegében folytonosak a fólia felületén és nem szakadnak meg. Ebben az összefüggésben a mintázat sűrűbb is lehet, mint 120/120, a feltételektől függően. Előnyös azonban, ha mindegyik domb fő méretei egyformák, és a szabályos mintázat alakul ki, egymásra merőleges sorokkal. A találmány szerinti teljes domború mintázat maximális helyet biztosít a szomszédos alumíniumfólia szalagok és dielektrikum szalagok között a teljes kitöltési tényező minimális növekedése mellett. Ezt a fólia sajátos szerkezete biztosítja. Amint az 5. ábrával kapcsolatosan említettük, a dombok kupolaszerű szerkezete lényegesen növeli az alumíniumfólia vastagságát, mégpedig az eredetileg 5,5 mikron vastagságról körülbelül 25,0 mikronra. Ez körülbelül ötszöröse az eredeti vastagságnak, ami egy olyan teljes vastagságot eredményez, hogy ez a fólia, ha nem nyomható össze, nem alkalmazható hatékonyan a találmányban. Az összenyomhatóság azonban egy olyan feltétel, amely általában nem érhető el maratással, recézéssel vagy dörzsöléssel egy alumíniumfólia szalagon. A dombok ívelt mechanikai szerkezete viszont növekvő vagy szabályozott ellenállást biztosít az összepréseléskor a dombok kisimulásával vagy lelapulásával szemben, amikor a fóliát feszítve kondenzátortekerccsé tekercseljük. Lehetővé válik egy nagyfokú és kívánatos párnázó hatás és lelapulás elérése a tekercselési folyamatban, úgy hogy a mintázott fólia vastagsága ellenére a kész kondenzátortekercs a tervezett tűréseken belül marad. A vastagság az eredeti vastagság kettő-ötszörösére nőhet, és 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
