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Verfahren zur Herstellung von Wickelkondensatoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Wickelkondensatoren mittels radia- ler Teilung in mit der Länge dieser Kondensatoren übereinstimmenden Abständen eines längeren Aus- gangswickels mit einander in axialer Richtung überlappenden Metallbelägen und diese trennende Dielek- trikumbänder mit einer der Länge des Ausgangswickels entsprechenden Breite, wobei in dem Ausgangs- wickel an einer Teilungsstelle jeweils höchstens ein Metallbelag vorhanden ist.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Teilung des Ausgangswickels mittels Durchschnei- den desselben durchgeführt. Das Schneiden hat jedoch den Nachteil, dass dabei ein sehr grosser Druck auf das Messer ausgeübt werden muss, der zur Schädigung des Wickels führen kann und, beim Schneiden mit rotierendem Ausgangswickel, das Messer zwischen den Schnittflächen vielfach derart klemm läuft, dass die Drehung des Wickels praktisch nicht mehr möglich ist.
Es ist auch bekannt, auf denselben Wickeldorn gleichzeitig eine Anzahl gesonderter Wickel aufzu- wickeln. Dabei erhält man die Dielektrikumstreifen für diese Wickel, indem man dem Wickeldorn zugeführte, breite Dielektrikumbänder nahe dem Wickel in der Längsrichtung durchschneidet, so dass mit gesonderten Streifen gewickelt wird. Obgleich bei diesem Verfahren die zur Herstellung einer Anzahl von
Wickeln erforderliche Zeit kürzer ist als bei der Einzelherstellung der Wickel, hat dieses Verfahren den Nachteil, dass die Spannung in den verschiedenen Streifen oft nicht dieselbe ist, wodurch die Streifen schief gezogen werden können, während ausserdem die verschiedenen Wickel verschiedentlich straff angelegt werden.
Der Spannungsunterschied kann auf in der Breitenrichtung des ursprünglichen, breiten Dielektrikumbandes auftretende Stärkeunterschiede und auch auf kleine Stärkeunterschiede der Beläge für die verschiedenen Wickel zurückzuführen sein.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, bei dem ähnlich wie bei dem bekannten Verfahren eine Anzahl von Kondensatoren gleichzeitig hergestellt werden kann, während jedoch die erwähnten Nachteile nicht oder nur in bedeutend geringerem Masse auftreten.
Gemäss der Erfindung Werden die zum Ausgangswickel aufzuwickelnden Bänder vor dem Wickeln an den den Trennstellen entsprechenden, in der Längsrichtung der Bänder verlaufenden Linien mechanisch geschwächt, wobei jedoch der Zusammenhang der Bandteile längs einer solchen Linie erhalten bleibt, wonach die Teilung des mit diesen Bändern gewickelten Ausgangswickels mittels Brechen desselben an den die geschwächten Linien der Bänder enthaltenden Querschnitten erfolgt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Ausgangswickel vor dem Brechen in an sich bekannter Weise imprägniert.
Die Dielektrikumbänder können aus Kunststoff, z. B. Polyester oder vorgerecktem Polystyrol, bestehen. Es können auch Dielektrikumbänder aus einem Material mit Faserstruktur, wie z. B. Papier, verwendet werden ; in diesem Falle ist es sehr erwünscht, den Wickel vor dem Durchbrechen mit einem festen Imprägniermittel, z. B. Wachs, zu imprägnieren, so dass der Wickel eine grössere Steifheit hat.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung können die Beläge derart in den Wickel aufgenommen werden, dass sich an jedem zur späteren Brechung des Wickels geschwächten Querschnitt nur ein Belag befindet, der sich beiderseits des Querschnittes in axialer Richtung erstreckt, so dass beim späteren Durchbrechen des Wickels die erhaltenen, gesonderten Kondensatorwickel zwei je an einer Stirnfläche zugängliche Beläge haben.. Die Stromzuführungen für die Beläge können dann auf bekannte Weise an diesen Stirnflächen
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angebracht werden. Die Beläge werden dem Wickel in solcher Lage zugeführt, dass sich ein solcher Belag in dem Wickel teilweise links und teilweise rechts von einer von Schwächungsstellen der Bänder definierten Teilungsebene befindet.
Die Metallbeläge können bei dem Verfahren nach der Erfindung aus auf den Dielektrikumbändern i angebrachten, dünnen Metallschichten oder aus gesonderten Metallfolien bestehen. Erstreckt sich eine solche gesonderte Metallfolie in dem Wickel beiderseits einer Linie, in dem das Dielektrikum geschwächt ist, so muss auch die Metallfolie entlang dieser Linie vor dem Wickelvorgang geschwächt werden, da sonst der Wickel an der betreffenden Stelle nicht oder nur durch Ausübung einer grossen Kraft durchgebrochen werden kann. Eine solche linienförmige Schwächung der Metallfolie kann auf ähnliche Weise wie bei den Dielektrikumbändern erhalten werden.
Die Kondensatorwickel, die nach dem Durchbrechen des Wickels von den beiden Endstücken gebildet werden, können dadurch mit Elektrodenanschlüssen versehen werden, dass beim Wickeln des Wickels über dessen Stirnflächen vorstehende Elektrodenanschlussstreifen mitgewickelt werden. Sollen nur Kundensatoren hergestellt werden, bei denen die Beläge vollkommen durch das Dielektrikum eingeschlossen sind, so dass lediglich über die Stirnfläche vorstehende Elektrodenanschlussstreifen für die Stromzufuhr an die Beläge benutzt werden können, so ist man gezwungen, die Axiallänge des Wickels, also die Breite der aufzuwickelnden Dielektrikumbänder, auf die Summe der Axiallänge zweier solcher Kondensatoren zu beschränken, wobei die Bänder je längs nur einer Linie parallel zu ihrer Längsrichtung geschwächt werden.
Die Breite der mitzuwickelnden Beläge soll dabei etwas kleiner sein als die Axiallänge der gewünschten Kondensatoren und diese Beläge sollen derart mitaufgewickelt werden, dass sie sich jeweils nur an der einen oder an der andern Seite des von den Schwächungstellen derdielekirikumbänder gegebenen Teilquerschnittes des Wickels befinden. Die Stromzuführungen werden, wie bereits erwähnt, beim Wickeln in die Stirnfläche eingesteckt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ergibt sich die Schwächung eines Dielektrikums durch einen der gev ünschten Linie der Schwächung folgenden Einschnitt mit einer Tiefe, die geringer ist als die Stärke des Bandes, wozu das Band zwischen einem Rad mit einem Schneidrand und einer nicht profilierten Rolle hindurchgeführt wird, die derart angeordnet sind, dass der Minimalabstand zwischen dem Schneidrand und der Rollenoberfläche geringer ist als die Stärke des Bandes.
Bei einer ändern Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ergibt sich die Schwächung etwaiger, sich beiderseits eines Trennungsquerschnittes des Wickels erstreckenden Metallfolien durch Perforation dieser Bänder und Folien. In diesem Falle wird die Perforation vorzugsweise dadurch angebracht, dass die Dielektrikumbänder und die Metallfolien gemeinsam unter Zugspannung über eine der Anzahl von Schwächungslinien entsprechende Anzahl von gezahnten Perforationsrädern geführt werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einige Ausführungsbeispiele darstellt.
In der Zeichnung zeigtFig. l eine schematische Seitenansicht einer Wickelvorrichtung zum Wickeln eines später in zwei Teile zu brechenden Wickels, Fig. 2 eine Ansicht eines Wickels in Richtung A der Fig. l, wobei die verschiedenen, gleichzeitig dem Wickel zugeführten Folien in verschiedener Entfernung vom Dorn abgetrennt dargestellt sind, Fig. 3 eine Unteransicht einer Schneidvorrichtung bei der Vorrichtung nach Fig. l in Richtung B, mit welcher Schneidvorrichtung ein Dielektrikumband längs einer Linie geschwächt wird, und Fig. 4 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV der Schneidvorrichtung nach Fig. 3.
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5trikumbandes längs einer Linie.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines mittels Perforierung der aufzuwickelnden Bänder geschwächten Wickels, wobei die Beläge in Form von perforiert werdenden Metallschichten auf verschiedenen aufzuwickelnden Dielektrikumbändern angebracht sind, so dass eine Teilung des fertiggestellten Wickels Kondensatoren mit auf den Stirnflächen zugänglichen Belägen ergibt, und Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung, mit der der Wickel nach Fig. 6 gewickelt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung, das in den Fig. 1-4 veranschaulicht ist, wird auf einen Dorn 1 ein Wickel 2 aufgewickelt, indem auf diesen Dorn Dielektrikumbänder 3 und 4 und Metallfolien 5,6, 7 und 8 aufgewickelt werden. Die in diesem Falle aus Papier bestehenden Dielektrikumbänder 3 und 4, die gegebenenfalls je aus mehr als einer Schicht bestehen können, haben eine gleiche Breite und sind je in der Mitte längs einer sich in der Längsrichtung des Bandes erstreckenden Linie 9 derart geschwächt, dass die Teile des Bandes längs dieser Linie noch eindeutig zusammenhängen.
Die Metallfolien 5 und 7 liegen einander gegenüber auf einer Seite der Linie 9 und werden durch die Dielektrikumbänder 3 und 4 voneinander getrennt. Die Breite dieser Metallfolien ist kleiner als die halbe Breite der Dielektrikumbänder 3 und 4 und die Metallfolien werden derart dem Wickel 2 zugeführt, dass die Längsränder der Metallfolien einen gewissen Abstand einerseits von dem Längsrand der Dielektrikumbänder 3 und 4 und anderseits von der Linie 9 der Schwächung dieser Bänder beibehalten. Die Metallfo-
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lien 6 und 8 werden auf entsprechende Weise zugeführt und in die andere Hälfte des Wickels 2 aufgenom- men.
Beim Wickeln werden auf den Metallfolien 5 und 7 Anschlussstreifen 11 angebracht, die je einen elektrischen Kontakt mit einer dieser Metallfolien herstellen und beim weiteren Wickeln über die Stirn- fläche 12 des Wickels 2 vorstehen. Auf ähnliche Weise werden für die Metallfolien 6 und 8 Anschlussstreifen 13 mitgewickelt, die über die andere Stirnfläche 14 des Wickels 2 vorstehen.
Sobald im Wickel eine hinreichende Länge Metallfolie aufgewickelt worden ist, um zwischen den
Metallfolien 5 und 7 und auch zwischen den Metallfolien 6 und 8 die gewünschte Kapazität zu erzielen, werden diese Metallfolien unmittelbar neben dem Wickel, z. B. an der Stelle S, durchgeschnitten, worauf noch einige Windungen des Dielektrikums um den Wickel 2 gewickelt werden, worauf auch die Dielek- trikumbänder 3 und 4 durchgeschnitten und mit ihren Enden an dem Wickel festgeklebt werden. Die Schwächung längs der sinise 9 jedes der Dielektrikumbänder 3 und 4 ergibt sich, indem jedes dieser Bän- der, die je von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgenommen werden, zwischen einem sich drehen- den Messe. rad 15 und einer glatten Rolle 16 hindurchgeführt wird.
Der Rand des Messerrades 15 bildet ein Messer mit einer verhältnismässig grobwinkeligen Schneidkante. Dieses Rad ist derart angeordnet, dass der geringste Abstand zwischen diesem Messer und der glatten Oberfläche der Rolle 16 kleiner ist als die
Stärke der zwischen diesen hindurchgeführten Dielektrikumbänder 3 oder 4 (Fig. 4). Beim Hindurchführen eines solchen Bandes zwischen der Rolle 16 und dem Messerrad 15, wobei die Mitte des Bandes an der Stelle des sich drehenden Messerrades liegt, wird das Band längs der Linie 9 eingeschnitten, aber nicht ganz durchgeschnitten. Das Dielektrikum wird somit wohl erheblich geschwächt, da der Einschnitt durch das Rad 15 z. B. bis zu Zweidrittel der Bandstärke betragen kann, aber der Zusammenhang zwischen den Teilen längs Linie 9 der Schwächung geht nicht verloren.
Auf diese Weise wird gesichert, dass die Teile des Wickels 2 beiderseits des Querschnittes, der durch die geschwächten Stellen 9 gebildet wird, auf entsprechende, gleichmässige Weise aufgewickelt werden.
Nachdem der Wickel 2 auf vorstehend geschilderte Weise gewickelt worden ist, wird er, nachdem er von dem Dorn 1 entfernt und geplättet worden ist, mit einem Imprägniermittel imprägniert, das nach der Imprägnierung fest wird. Ein solches Imprägniermittel ist z. B. mikrokristallinisches Wachs. Das Imprägniermittel kann auch aus einem härtbaren Kunstharz, z. B. einem Äthoxylinharz, bestehen. Nachdem das Imprägniermittel fest geworden ist, wird der Wickel 2 durchgebrochen, wodurch zwei gesonderte Kondensatorwickel entstehen, einer mit den Belägen 5 und 7, der andere mit den Belägen 6 und 8. Das Durchbrechen des Wickels 2 ist durch die dem Wickelvorgang vorhergehende Schwächung der Dielektrikumbänder 3 und 4 längs der Linie 9 ermöglicht, wodurch der Wickel in der Mitte erheblich geschwächt worden ist.
Die Imprägnierung des Wickels mit einem durch die Dielektrikumbänder infolge ihrer Faserstruktur leicht aufgenommenen, festen Imprägniermittel erteilt dem Wickel die beim Durchbrechen desselben gewünschte Steifheit.
Die beim Durchbrechen des Wickels 2 erhaltenen, getrennten Kondensatorwickel werden aui übliche Weise weiter zu betriebsfertigen Kondensatoren behandelt, z. B. indem sie mit einer Isolierhülle versehen und die Anschlussdrähte mit den Stromzuführungsstreifen 11 bzw. 13 verbunden werden.
Die Schwächung längs der Linie 9 der Papierbänder 3 und 4 kann nicht nur mittels eines Messerrades 15, sondern auch mittels eines Rades erhalten werden, das mit einer Nut in einer Rolle zusammenwirkt, über welche ein oder beide Dielektrikumbänder geführt wird (werden). Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Rades mit einer Rolle ist in Fig. 5 veranschaulicht. Die Rolle 50 ist an der Stelle des Rades 53 mit einer Nut 55 versehen, während der Rand des Rades 53 abgerundet ist. Die zwischen dem Rad 53 und der Rolle 50 hindurchgeführten Papierbänder 3 und 4 werden örtlich durch den Rand des Rades 53 in die Nut 55 eingedrückt, wodurch an dieser Stelle der Zusammenhang der Fasern der Bänder gelockert wird. Das Mass der Lockerung ist naturgemäss abhängig von der Stärke der Papierbänder und von dem Eingriff des Randes des Rades 53 in die Nut 55.
Das örtliche Ausecken der Dielektrikumbänder mit Beschädigung der Faserstruktur zum Erzielen der gewünschten Schwächung ist lediglich dann zweckmässig, wenn die Dielektrikumbänder eine Faserstruktur haben, was in dem geschilderten Beispiel der Fall ist. Der Wickel 2 kann jedoch auch mit Dielektrikumbändern aus Kunststoff gewickelt werden, in welchem Falle die Schwächung durch Einschneiden jedes Bandes für sich mit einer Messerradanordnung ähnlich der nach den Fig. 3 und 4 bewerkstelligt werden kann. Mit Rücksicht auf die kritische Einstellung einer solchen Messerradanordnung ist es oft vorteilhafter, auch wenn Papier als Dielektrikum benutzt wird, die Schwächung der Dielektrikumbänder durch Perforierung herbeizuführen, was bei dem an Hand der Fig. 6 und 7 zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Wickel 60 aus Dielektrikum-
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bändern 61-64 hergestellt, von denen die Bänder 61 und 63 mit einem z. B. durch Aufdampfen erhalte- nen Metallbelag versehen sind. Die Dielektrikumbänder werden unmittelbar vor dem Wickeln gemein- sam längs dreier sich in der Längsrichtung der Bänder erstreckender Linien 65,66 und 67 auf weiter unten zu beschreibende Weise perforiert, so dass längs dieser Linien die Bänder erheblich geschwächt werden, ohne dass der Zusammenhang der Teile beiderseits dieser Linien verloren geht.
Das Dielektrikumband 63 ist mit drei ParallelbahnenbildendenMetallschichten 68,69 und 70 ver- sehen, von denen die erste und die letzte eine Breite haben, die geringer ist als die Breite des Teiles des
Dielektrikumbandes zwischen einem seiner Längsränder und der nächstliegenden Schwächungslinie 65 bzw. 67, wobei diese beiden Metallschichten sich jeweils bis zum Rand des Bandes 63 erstrecken. Die verbleibende mittlere Metallschicht 69 ist breiter und erstreckt sich beiderseits der Schwächungslinie 66 bis in einen gewissen Abstand von den Schwächungslinien 65 und 67.
Das Dielektrikumband 61 ist mit zwei Metallbahnen 71 und 72 versehen, von denen die erste sich beiderseits der Schwächungslinien 65 und die andere beiderseits der Schwächungslinie 67 auf diesem Di- elektrikumband erstreckt. Die Metallbahnen 71 und 72 haben jedoch eine kleinere Breite als die halbe Länge des Wickels 60, so dass die Längsränder dieser Metallbahnen in einem gewissen Abstand von der
Schwächungslinie 66 und von den Längsrändern des Dielektrikumbandes bleiben.
Die linke Hälfte des Belages 71 bildet mit dem Belag 68 einen Kondensator und auf ähnliche Weise die rechte Hälfte des Belages 71 mit der linken Hälfte des Belages 69, die linke Hälfte des Belages 72 mit der rechten Hälfte des Belages 69 und die rechte Hälfte des Belages 72 mit dem Belag 70. Die beiden Beläge eines solchen Kondensators sind durch je zwei Dielektrikumbänder, nämlich 61 und 62 bzw. 63. und 64 voneinander getrennt. Die Anwendung von Doppelstreifen ist an sich üblich, da auf diese Weise
Kurzschlüsse, z. B. infolge leitender Teilchen oder Poren in dem Dielektrikumband, weitestgehend ver- mieden werden.
Es ist jedoch grundsätzlich möglich, zwischen sich überlappenden Belägen lediglich eine einzige Dielektrikumschicht anzuwenden, die gleichzeitig Träger eines der Beläge ist, wobei somit die
Bänder 62 und 64 weggelassen werden.
Die Schwächungen längs der Linien 65,66 und 67 der zum Wickel 60 aufzuwickelnden Bänder 61 bis
64 werden, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist, dadurch erzielt, dass diese Bänder gemeinsam über eine
Rolle 75 geführt werden, die für jede Schwächungslinie mit einem Kranz scharfer Zähne 76 versehen ist.
Die Bänder werden dermassen straff um die Rolle 75 gezogen, dass die Zähne 76 durch alle aufeinander- liegenden Bänder hindurchgedrückt werden. Es entstehen somit Reihen von Durchlochungen 77 (Fig. 6), welche die Linien 65,66 und 67 bilden.
Nachdem der Wickel 60 gewickelt worden ist, kann er mit einem festen Imprägniermittel impräg- niert werden, besonders wenn die Dielektrikumbänder eine Faserstruktur haben, und z. B. aus Papier be- stehen. Darauf wird der Wickel, nachdem er von dem Wickeldorn entfernt worden ist, in vier Stücke a, b, c und d (Fig. 6) gebrochen, wobei die Bruchflächen sich mit den Querschnitten des Wickels decken, wo die Schwächungslinien 65,66 und 67 liegen. Auf diese Weise erhält man vier Kondensatorwickel, bei denen je ein Belag sich bis zu einer und der andere Belag sich bis zu der andern Stirnfläche erstreckt.
Diese Stirnflächen werden auf bekannte Weise, z. B. durch Schopieren, mit einer Metallschicht und dar- auf mit einem Stromzufuhrungsdraht versehen. Darauf können die Kondensatoren mit einer isolierenden, feuchtigkeitsabstossenden Hülle, z. B. aus einem härtbaren Kunstharz, versehen werden.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel werden die Dielektrikumbänder längs dreier zum Längsrand paralleler Linien geschwächt ; es ist ersichtlich, dass man bei Anwendung breiterer Dielektrikumbänder mehr Schwächungslinien benutzen und somit eine grössere Anzahl von Kondensatorwickeln in einem ein- maligen Vorgang wickeln kann. Die Schwächungslinien brauchen nicht stets denselben gegenseitigen
Abstand zu haben. Wenn diese Abstände verschieden gewählt werden, kann man gleichzeitig Kondensa- torwickel mit verschiedenen Kapazitäten herstellen.
Statt der auf den Dielektrikumbändern angebrachten Metallschichten kann man bei dem Ausführung- beispiel nach Fig. 7 gesonderte Metallfolien mit den Dielektrikumbändern 61-64 aufwickeln, welche
Metallfolien die gleichen Abmessungen haben und dieselbe Stelle in dem Wickel 60 einnehmen, wie die
Metallbeläge 68 - 72. Um den dadurch erhaltenen Wickel brechen zu können, ist es notwendig, die Me- tallfolien, welche die Metallbeläge 69,71 und 72 ersetzt haben, längs der Linien 65, 66 und 67 stark zu schwächen. Dies lässt sich dadurch erzielen, dass diese Metallfolien gemeinsam mit den Bändern 61 - 64 durchlocht und dabei die Zähne 76 der Rolle 75 nahe aneinander gebracht werden, so dass die Durchlo- chungen längs einer Schwächungslinie nahe aneinander liegen.
Naturgemäss kann der verbleibende Zu- sammenhang der Teile der Metallfolien beiderseits einer Durchlochungslinie die Anzahl von Windungen im Wickel 60 beschränken, um diesen Wickel noch teilen zu können.
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Process for the production of wound capacitors
The invention relates to a method for the production of wound capacitors by means of radial division in distances corresponding to the length of these capacitors of a longer output coil with axially overlapping metal coatings and dielectric strips separating these with a width corresponding to the length of the output coil , with at most one metal coating being present in each case in the starting coil at a division point.
In a known method of this type, the starting roll is divided by cutting it through. However, cutting has the disadvantage that a great deal of pressure has to be exerted on the knife, which can damage the roll and, when cutting with a rotating initial roll, the knife often jams between the cut surfaces in such a way that the roll rotates is practically no longer possible.
It is also known to simultaneously wind a number of separate rolls onto the same winding mandrel. The dielectric strips for this winding are obtained by cutting through the wide dielectric strips fed to the winding mandrel in the longitudinal direction near the winding, so that winding is carried out with separate strips. Although this method is used to produce a number of
Winding the time required for winding is shorter than when producing the winding individually, this method has the disadvantage that the tension in the different strips is often not the same, as a result of which the strips can be drawn at an angle, while the different rolls are also applied differently taut.
The voltage difference can be traced back to differences in thickness occurring in the width direction of the original, wide dielectric tape and also to small differences in thickness of the coverings for the various windings.
The aim of the invention is to create a method in which, similar to the known method, a number of capacitors can be produced simultaneously, while the disadvantages mentioned do not occur or only occur to a significantly lesser extent.
According to the invention, the tapes to be wound up to the starting roll are mechanically weakened prior to winding at the lines corresponding to the separation points and running in the longitudinal direction of the tapes, but the connection of the tape parts along such a line is retained, after which the division of the starting roll wound with these tapes by breaking it at the cross-sections containing the weakened lines of the bands.
According to a further feature of the invention, the starting coil is impregnated in a manner known per se before breaking.
The dielectric bands can be made of plastic, e.g. B. polyester or pre-stretched polystyrene exist. It can also be made of a material with a fiber structure, such as. B. paper, can be used; in this case it is very desirable to apply a solid impregnating agent, e.g. B. wax to impregnate so that the winding has a greater rigidity.
In the method according to the invention, the coverings can be received in the roll in such a way that on each cross-section weakened for later breaking of the roll there is only one covering that extends on both sides of the cross-section in the axial direction, so that when the roll is later broken through obtained, separate capacitor winding have two linings each accessible on one end face .. The power supplies for the linings can then in a known manner on these end faces
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be attached. The coverings are fed to the roll in such a position that such a cover is located in the roll partly to the left and partly to the right of a division plane defined by the weakening points of the bands.
In the method according to the invention, the metal coverings can consist of thin metal layers applied to the dielectric strips i or of separate metal foils. If such a separate metal foil extends in the winding on both sides of a line in which the dielectric is weakened, then the metal foil must also be weakened along this line before the winding process, otherwise the winding at the point in question will not or only by exerting a large force can be broken through. Such a linear weakening of the metal foil can be obtained in a manner similar to that for the dielectric tapes.
The capacitor windings, which are formed by the two end pieces after the winding has broken through, can be provided with electrode connections in that when the winding is wound, electrode connection strips protruding over its end faces are also wound. If only customer sators are to be produced in which the coverings are completely enclosed by the dielectric, so that only electrode connection strips protruding over the end face can be used for the power supply to the coverings, one is forced to use the axial length of the winding, i.e. the width of the winding Dielectric bands, to be limited to the sum of the axial length of two such capacitors, the bands being weakened along only one line parallel to their longitudinal direction.
The width of the coverings to be wound should be slightly smaller than the axial length of the desired capacitors and these coverings should be wound up in such a way that they are only located on one or the other side of the partial cross-section of the winding given by the weakening points of the dielectric bands. As already mentioned, the power supply lines are plugged into the end face during winding.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, the weakening of a dielectric results from an incision following the desired line of weakening with a depth which is less than the thickness of the tape, including the tape between a wheel with a cutting edge and one not profiled roll is passed, which are arranged such that the minimum distance between the cutting edge and the roll surface is less than the thickness of the tape.
In a different embodiment of the method according to the invention, the weakening of any metal foils extending on both sides of a separation cross-section of the roll results from perforation of these strips and foils. In this case, the perforation is preferably made by guiding the dielectric strips and the metal foils together under tensile stress over a number of toothed perforation wheels corresponding to the number of weakening lines.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which shows some exemplary embodiments.
In the drawing, Fig. 1 a schematic side view of a winding device for winding a roll to be broken later into two parts, FIG. 2 a view of a roll in direction A of FIG. 1, the various foils being fed to the roll at the same time being shown separated at different distances from the mandrel, 3 shows a view from below of a cutting device in the device according to FIG. 1 in direction B, with which cutting device a dielectric tape is weakened along a line, and FIG. 4 shows a longitudinal section along line IV-IV of the cutting device according to FIG. 3.
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5 tricum band along a line.
6 shows a view of a winding weakened by perforation of the strips to be wound, the coverings being applied in the form of metal layers to be perforated on different dielectric belts to be wound, so that a division of the completed winding results in capacitors with coverings accessible on the end faces, and FIG. 7 shows a side view of the device with which the roll according to FIG. 6 is wound.
In the exemplary embodiment of the method according to the invention, which is illustrated in FIGS. 1-4, a winding 2 is wound onto a mandrel 1, in that dielectric bands 3 and 4 and metal foils 5, 6, 7 and 8 are wound onto this mandrel. The dielectric bands 3 and 4, which in this case are made of paper and which can optionally each consist of more than one layer, have the same width and are each weakened in the middle along a line 9 extending in the longitudinal direction of the band in such a way that the parts of the ribbon along this line are still clearly related.
The metal foils 5 and 7 lie opposite one another on one side of the line 9 and are separated from one another by the dielectric strips 3 and 4. The width of these metal foils is less than half the width of the dielectric bands 3 and 4 and the metal foils are fed to the roll 2 in such a way that the longitudinal edges of the metal foils are a certain distance from the longitudinal edge of the dielectric bands 3 and 4 on the one hand and from the line 9 of the weakening on the other maintain these tapes. The metal fo
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Lines 6 and 8 are fed in in a corresponding manner and taken up in the other half of the roll 2.
During winding, connection strips 11 are attached to the metal foils 5 and 7, each of which makes electrical contact with one of these metal foils and protrudes beyond the end surface 12 of the winding 2 during further winding. In a similar way, connecting strips 13 are co-wound for the metal foils 6 and 8 and project beyond the other end face 14 of the winding 2.
As soon as a sufficient length of metal foil has been wound up in the winding to be between the
Metal foils 5 and 7 and also between the metal foils 6 and 8 to achieve the desired capacity, these metal foils are immediately next to the winding, for. B. cut through at point S, whereupon a few turns of the dielectric are wound around the winding 2, whereupon the dielectric bands 3 and 4 are also cut and glued with their ends to the winding. The weakening along the sinus 9 of each of the dielectric strips 3 and 4 results in that each of these strips, which are each removed from a supply roll (not shown), is placed between a rotating mass. wheel 15 and a smooth roller 16 is passed through.
The edge of the knife wheel 15 forms a knife with a relatively coarse-angled cutting edge. This wheel is arranged so that the smallest distance between this knife and the smooth surface of the roller 16 is smaller than that
Thickness of the dielectric strips 3 or 4 passed between them (FIG. 4). When such a tape is passed between the roller 16 and the knife wheel 15, the center of the tape being at the point of the rotating knife wheel, the tape is cut along the line 9, but not completely cut through. The dielectric is thus probably considerably weakened, since the incision through the wheel 15 z. B. can be up to two thirds of the tape thickness, but the relationship between the parts along line 9 of the weakening is not lost.
In this way, it is ensured that the parts of the roll 2 on both sides of the cross-section which is formed by the weakened points 9 are wound up in a corresponding, even manner.
After the roll 2 has been wound in the manner described above, after it has been removed from the mandrel 1 and flattened, it is impregnated with an impregnation agent which solidifies after the impregnation. Such an impregnating agent is e.g. B. microcrystalline wax. The impregnating agent can also consist of a curable synthetic resin, e.g. B. an ethoxylin resin exist. After the impregnation agent has solidified, the winding 2 is broken through, creating two separate capacitor windings, one with the coverings 5 and 7, the other with the coverings 6 and 8. The breaking of the winding 2 is due to the weakening of the dielectric strips prior to the winding process 3 and 4 along the line 9 made possible, whereby the winding in the middle has been considerably weakened.
The impregnation of the roll with a solid impregnating agent, which is easily absorbed by the dielectric bands due to their fiber structure, gives the roll the desired rigidity when it is broken through.
The separated capacitor windings obtained when the winding 2 is broken are further processed in the usual way to make ready-to-use capacitors, e.g. B. by providing them with an insulating sleeve and connecting the connecting wires to the power supply strips 11 and 13, respectively.
The weakening along the line 9 of the paper tapes 3 and 4 can be obtained not only by means of a knife wheel 15, but also by means of a wheel which cooperates with a groove in a roller over which one or both dielectric tapes is (are) guided. An embodiment of such a wheel with a roller is illustrated in FIG. The roller 50 is provided with a groove 55 at the location of the wheel 53, while the edge of the wheel 53 is rounded. The paper tapes 3 and 4 passed between the wheel 53 and the roller 50 are pressed locally by the edge of the wheel 53 into the groove 55, as a result of which the connection between the fibers of the tapes is loosened at this point. The degree of loosening is naturally dependent on the thickness of the paper strips and on the engagement of the edge of the wheel 53 in the groove 55.
The local leaning of the dielectric strips with damage to the fiber structure in order to achieve the desired weakening is only expedient if the dielectric strips have a fiber structure, which is the case in the example shown. However, the winding 2 can also be wound with dielectric bands made of plastic, in which case the weakening can be achieved by cutting each band individually with a knife wheel arrangement similar to that according to FIGS. 3 and 4. With regard to the critical setting of such a knife wheel arrangement, it is often more advantageous, even if paper is used as the dielectric, to weaken the dielectric strips by perforating, which is the case in the exemplary embodiment to be described with reference to FIGS. 6 and 7.
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, a winding 60 made of dielectric
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bands 61-64 made, of which the bands 61 and 63 with a z. B. metal coating obtained by vapor deposition are provided. Immediately before winding, the dielectric tapes are perforated together along three lines 65, 66 and 67 extending in the longitudinal direction of the tapes in a manner to be described further below, so that the tapes are considerably weakened along these lines without the connection between the parts is lost on both sides of these lines.
The dielectric tape 63 is provided with three metal layers 68, 69 and 70 which form parallel tracks, the first and the last of which have a width which is less than the width of the part of the
Dielectric tape between one of its longitudinal edges and the nearest line of weakness 65 or 67, these two metal layers each extending to the edge of the tape 63. The remaining middle metal layer 69 is wider and extends on both sides of the weakening line 66 to a certain distance from the weakening lines 65 and 67.
The dielectric tape 61 is provided with two metal tracks 71 and 72, the first of which extends on both sides of the weakening lines 65 and the other on both sides of the weakening line 67 on this dielectric tape. The metal tracks 71 and 72, however, have a width smaller than half the length of the coil 60, so that the longitudinal edges of these metal tracks are at a certain distance from the
Line of weakness 66 and remain from the longitudinal edges of the dielectric tape.
The left half of the lining 71 forms a capacitor with the lining 68 and, in a similar manner, the right half of the lining 71 with the left half of the lining 69, the left half of the lining 72 with the right half of the lining 69 and the right half of the lining 72 with the lining 70. The two linings of such a capacitor are separated from one another by two dielectric strips, namely 61 and 62 or 63 and 64. The application of double strips is per se common, as in this way
Short circuits, e.g. B. due to conductive particles or pores in the dielectric tape, are largely avoided.
In principle, however, it is possible to use only a single dielectric layer between overlapping coverings, which at the same time is the carrier of one of the coverings
Bands 62 and 64 are omitted.
The weakenings along the lines 65, 66 and 67 of the tapes 61 bis to be wound up to form the roll 60
64 are, as can be seen from Fig. 7, achieved in that these bands together over a
Roll 75 are performed, which is provided with a ring of sharp teeth 76 for each line of weakness.
The bands are pulled so tightly around the roller 75 that the teeth 76 are pressed through all the bands lying on top of one another. This results in rows of perforations 77 (FIG. 6) which form the lines 65, 66 and 67.
After the roll 60 has been wound, it can be impregnated with a solid impregnating agent, especially if the dielectric tapes have a fiber structure, and e.g. B. consist of paper. The roll, after it has been removed from the winding mandrel, is then broken into four pieces a, b, c and d (FIG. 6), the broken surfaces coinciding with the cross-sections of the roll, where the lines of weakness 65, 66 and 67 lie. In this way, four capacitor coils are obtained, in each of which one covering extends up to one end face and the other covering extends up to the other end face.
These end faces are in a known manner, e.g. B. by Schopieren, provided with a metal layer and then with a power supply wire. The capacitors can then be covered with an insulating, moisture-repellent cover, e.g. B. made of a curable synthetic resin.
In the example shown in FIG. 6, the dielectric bands are weakened along three lines parallel to the longitudinal edge; It can be seen that when using wider dielectric tapes, more weakening lines can be used and thus a larger number of capacitor windings can be wound in a single process. The lines of weakness do not always need the same mutual
To have distance. If these distances are chosen differently, it is possible to produce capacitor coils with different capacities at the same time.
Instead of the metal layers applied to the dielectric bands, in the embodiment according to FIG. 7, separate metal foils with the dielectric bands 61-64 can be wound up, which
Metal foils have the same dimensions and occupy the same place in the roll 60 as the
Metal coverings 68 - 72. In order to be able to break the winding obtained in this way, it is necessary to severely weaken the metal foils which have replaced the metal coverings 69, 71 and 72 along the lines 65, 66 and 67. This can be achieved in that these metal foils are perforated together with the strips 61-64 and the teeth 76 of the roller 75 are brought close to one another so that the perforations lie close to one another along a line of weakness.
Naturally, the remaining connection between the parts of the metal foils on both sides of a perforation line can limit the number of turns in the coil 60 in order to still be able to divide this coil.