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Verfahren zur Isolierung der Schnittkanten von mit
Kunststoff überzogenen Metallfolienbändern
Es sind Induktionsspulen bekannt, deren Wicklungen aus einem ein-oder beidseitig mit einem elektrisch isolierenden Kunststoffüberzug versehenen Metallfolienband, vorzugsweise einem Aluminiumfolienband, bestehen. Zur Herstellung werden die Metallfolien in breiten Bahnen von 300 bis 1000 mm Breite ein-oder beidseitig lackiert oder mit einer Kunststoff-Folie kaschiert und dann in schmälere Streifen von 5 bis 200 mm Breite geschnitten und wieder aufgewickelt. Dabei werden metallische Schnittkanten freigelegt, die infolge von anhaftenden Gräten zu unerwünschten Kurzschlüssen an den Stirnseiten des Spulenwickels führen können.
Diese Schnittkanten müssen deshalb vor der Herstellung der Induktionsspulen einer besonderen Behandlung unterworfen und elektrisch isoliert werden.
Es ist bekannt, an lackierten, für die Herstellung von elektrischen Kondensatoren bestimmten Metallfolien die Gräte und die metallischen Schnittkanten bis zu einer bestimmten Tiefe wegzuätzen, so dass der Lacküberzug über den Rand der Folie vorsteht und an der gewickelten Spule eine genügende Isolation gewährleistet. Zum Wegätzen der Ränder werden die in üblicher Weise zu Rollen gewickelten Folien mit ihren Stirnseiten in ein Ätzbad getaucht. Es wurde vorgeschlagen, die Folien so locker, d. h. mit Luftzwischenräumen zwischen den einzelnen Windungen zu wickeln, dass der Zutritt des Ätzmittels zur Metallfolie erleichtert wird. Auf diese Weise kann der Rand der Metallfolie bis in eine genügende Tiefe von über 1 mm weggeätzt werden, wie dies bei der Herstellung von elektrischen Kondensatoren aus lackierten Aluminiumfolien verlangt wird.
Bei einer in üblicher Weise vorgenommenen oder einer lockeren Wicklung tritt jedoch infolge Kapillarwirkung das Ätzmittel tief zwischen die Windungen ein und verunreinigt die Oberfläche der lackierten Folie, so dass diese nach dem Ätzen umgewickelt und durch ein Reinigungsbad gezogen werden muss, ansonst die Rückstände Lackschicht und Metallschicht angreifen können. Dasselbe gilt auch für die Behandlung der Schnittkanten durch anodische Oxydation, wenn die metallische Schnittkante durch eine Oxydschicht isoliert werden soll.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Isolierung der Schnittkanten von mit Kunststoff Uberzo- genen Metallfolien, insbesondere von Aluminiumfolien für die Herstellung von Induktionsspulen, durch
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Folienbandes beträgt, so dass eine feste Wicklung entsteht und beim Eintauchen in das Behandlungsbad die Badlösung an keiner Stelle mehr als 1 mm zwischen die einzelnen Wickellagen eindringt.
Beim üblichen Umwickeln von Aluminiumfolien wird an die Folie eine Zugspannung von etwa 250lu ihrer Zugfestigkeit ausgeübt. Der dabei erreichte Sattheitsgrad der Wicklung ist ungenügend. Eine genügend feste Wicklung zur Verhinderung eines Eindringens von Flüssigkeit in den Wickel wird demgegen- über durch die erfindungsgemässe Anwendung eines Bandzuges beim Wickeln von stets über 30% der Zugfestigkeit der Folie erzielt.
Bei Wicklung unter konstantem Bandzug nimmt die Flächenpressung von einer Wickellage zur andern von innen nach aussen ab, und der Sattheitsgrad der Wicklung nimmt von aussen nach innen zu. Damit aber die Eindringtiefe der Badlösung überall ungefähr gleich gering ist, muss die Flächenpressung zwischen den einzelnen Wickellagen möglichst konstant sein. Die Wicklung erfolgt deshalb vorzugsweise unter abnehmendem Bandzug, wobei aber der mittlere Bandzug über 50% der Zugfestigkeit der Folie be-
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tragen soll. Der Bandzug kann z. B. nach einer e-Funktion abnehmen.
Zur Verbesserung der Wirkung der festen Wicklung auf die Eindringtiefe der Badlösung zwischen die Wickellagen kann die Folie vor dem Wickeln auf mindestens einer Seite mit einem wasserabstossenden Mittel überzogen werden. Als solches kommt z. B. Siliconöl oder ein Mineralöl in Frage. Dieses Überzugsmittel kann auf der Folie verbleiben, wenn es die Kunststoffschicht und das Metall nicht angreift.
Infolge der geringen Eindringtiefe der Badlösung muss die Folie nach der Behandlung zur Isolation der Schnittkanten keiner Reinigung unter erneutem Umwickeln unterzogen werden. Es genügt eine einfache Reinigungsbehandlung des Wickels, die sich nach der Art der Behandlung zur Isolation richtet. Der Folienwickel kann z. B. in ein Spülbad getaucht, zur Neutralisation verbliebener Säurereste Ammoniakdämpfen ausgesetzt und im Vakuum getrocknet werden.
Als Behandlung zur Isolation der Schnittkanten eignet sich vor allem das Wegätzen der metallischen Ränder, wie es bei der Herstellung von Lackkondensatoren bekannt ist. Aluminiumfolien werden in sauren Lösungen geätzt. Geeignet ist z. B. eine Behandlung in 30% iger Salzsäure während 1-5 min bei Raumtemperatur. Hiebeiwerden die Gräte an den Schnittkanten weggelöst und der freie metallische Rand weniger als 1 mm tief weggeätzt. Nachher steht die Kunststoffschicht, die beim Ätzen nicht angegriffen wird, über die Metallschicht vor und bewirkt eine genügende Isolation zwischen den, einzelnen Wickellagen. Es genügt z. B. ein Vorstehen der Kunststoffschicht von 0, 005 bis 0. 3 mm.
Die Schnittkanten können auch in bekannter Weise durch anodische Oxydation isoliert werden, indem der Wickel als Anode mit den Stirnseiten bis zu 45 min in 15-bis 25% ige Schwefelsäure getaucht wird.
Bei einer Stromdichte von 1 bis 5. A/dm2 entsteht am freiliegendenmetallischen Rand eine isolierende Oxydschicht von 0, 0005 bis 0, 02 mm Dicke.
Es kann auch durch chemische Umsetzung eine isolierende Schicht an den freien Metallkanten der Folie erzeugt werden, z. B. in bekannter Weise durch Chromatisieren oder Phosphatieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Isolierung der Schnittkanten von mit Kunststoff überzogenen Metallfolienbändern durch chemische Behandlung des freien Metallrandes an den Schnittkanten der aufgewickelten Folie, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wickeln ein Bandzug auf die Folien ausgeübt wird, der stets über 30% der Zugfestigkeit des Folienbandes beträgt, so dass eine feste Wicklung entsteht und beim Eintauchen in das Behandlungsbad die Badlösung an keiner Stelle mehr als 1 mm zwischen die einzelnen Wickellagen eindringt.