DE1112582B

DE1112582B - Device for removing conductive layer parts from metallized insulating foils intended for capacitors

Info

Publication number: DE1112582B
Application number: DE1956S0047177
Authority: DE
Inventors: William Dubilier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-02-01
Filing date: 1956-01-23
Publication date: 1961-08-10

Description

Einrichtung zur Entfernung leitender Schichtteile von für Kondensatoren bestimmten metallisierten Isolierstoff-Folien Zusatz zum Patent 920 612 Im Patent 920 612 ist eine Einrichtung zur Entfernung leitender Schichtteile von für Kondensatoren bestimmten metallisierten Isolierstoff-Folien durch elektrisches Ausbrennen beschrieben, wobei ein mit dem Ausbrenn-Potential in Verbindung stehendes Kontaktglied (Entmetallisierungselektrode) gesteuerte Bewegungen ausführt und dabei die unerwünschten Schichtteile in einem laufenden Zuge ausbrennt.Device for removing conductive layer parts from capacitors certain metallized insulating foils addendum to patent 920 612 in patent 920 612 is a device for removing conductive layer parts from capacitors certain metallized insulating foils described by electrical burnout, where a contact member connected to the burnout potential (demetallization electrode) executes controlled movements and thereby the unwanted layer parts in one running train burns out.

Die derart behandelte Isolierstoff-Folie weist dann einen in Form eines Mäanders entmetallisierten Streifen auf, der aufeinanderfolgende Elektrodenflächen trennt, die sich in dem gewickelten Kondensator überlappen oder genau überdecken. Bei der Wicklung einer solchen Kondensatoreinheit vergrößert sich der Umfang mit jeder Windung um 2 n T gegenüber der vorhergehenden Windung, wobei T die Dicke des metallisierten Bandes ist. Die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden entmetallisierten Querstreifen müssen sich notwendigerweise mit dem zunehmenden Umfang der Kondensatoreinheit ändern; so daß die Breite jeder der aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen mit dem entsprechenden Umfang oder der entsprechenden Windung der Kondensatoreinheit in Beziehung steht. Aus dem Hauptpatent sind verschiedene Mittel und Methoden zur Erzielung der gewünschten Abstände der entmetallisierten Querstreifen bekannt.The insulating film treated in this way then has a shape a meander demetallized strip on the successive electrode surfaces separates, which overlap or exactly overlap in the wound capacitor. When winding such a capacitor unit, the circumference increases with it each turn by 2 n T compared to the previous turn, where T is the thickness of the metallized tape is. The distances between the successive demetallized Horizontal stripes must necessarily increase with the size of the condenser unit change; so that the width of each of the successive electrode areas with the corresponding circumference or the corresponding turn of the condenser unit in Relationship stands. From the main patent are various means and methods for achieving it the desired spacing of the demetallized transverse strips is known.

Ein bevorzugter Weg besteht darin, das Kondensatorband auf eine Spindel aufzuwickeln, die sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit dreht, und die von dem Umfang der Kondensatorrolle ausgehende Zunahme der linearen Geschwindigkeit zur Festlegung der gewünschten Abstände der aufeinanderfolgenden entmetallisierten Querstreifen, die durch die Entmetallisierungselektrode auf dem Bande angebracht werden, auszunutzen. Eine solche Einrichtung ist jedoch gewöhnlich so beschaffen, daß der Abstand von dem Punkt, an dem die Entmetallisierung stattfindet, bis zu der Aufwickelspindel so groß ist, daß er eine bestimmte Anzahl von Windungen der Kondensatorrolle darstellt. Dies ergibt eine unerwünschte fortschreitende Abweichung in der Deckung der Elektrodenflächen in der Kondensatorrolle mit einem dadurch bedingten Leistungsverlust. Eine derartige unerwünschte Verschiebung der Elektrodenflächen ist von besonderer Bedeutung bei der Herstellung kleinerer Kondensatoren.A preferred way is to put the capacitor tape on a spindle that rotates at a constant speed, and that of the Extent of the capacitor roll outgoing increase in the linear speed to the Determination of the desired spacing of the successive demetallized transverse strips, that are attached to the tape by the stripping electrode. However, such a device is usually designed so that the distance from the point where the demetallization takes place to the take-up spindle is so large that it represents a certain number of turns of the capacitor roll. This results in an undesirable progressive deviation in the coverage of the electrode surfaces in the capacitor roll with a consequent loss of performance. Such a one unwanted displacement of the electrode surfaces is of particular importance the manufacture of smaller capacitors.

Die Erfindung gibt nun eine Einrichtung als Weiterentwicklung dieser Einrichtung nach deutschem Patent 920 61.2 für die Herstellung von aus einem einzigen Band bestehenden Kondensatoren an, bei der beim unmittelbaren Aufwickeln eines Kondensators auf eine Spindel minimale Abweichungen in der Deckung der Elektroden in der Kondensatorrolle erzielt werden. Sie besteht darin, daß die Entfernung zwischen der Aufwickelspindel und der Entmetallisierungselektrode, gemessen entlang dem dielektrischen Band, so groß ist wie die vorgegebene Länge des für den Wickelkondensator benötigten dielektrischen Bandes oder ein ganzzähliges Vielfaches dieser Länge einschließlich Null.The invention now provides a device as a further development of this Device according to German patent 920 61.2 for the production of a single Tape existing capacitors when winding a capacitor straight away on a spindle minimal deviations in the coverage of the electrodes in the capacitor roll be achieved. It consists in the distance between the take-up spindle and the stripping electrode measured along the dielectric tape, see above is as large as the predetermined length of the dielectric required for the wound capacitor Band or an integer multiple of this length including zero.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten bevorzugten Ausführungsformen von Kondensator-Herstellungseinrichtungen gemäß der Erfindung hervor.Further details of the invention can be found in the following description and the preferred embodiments shown by way of example in the drawings of capacitor manufacturing facilities according to the invention.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Kondensator-Herstellungseinrichtung; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung - einer anderen Ausführungsform der Einrichtung.Fig. 1 is a schematic illustration of a capacitor manufacturing facility; Figure 2 is a schematic illustration of another embodiment of the device.

In Fig. 1 ist eine Vorratsrolle 16 mit einem metallisierten Band oder Streifen 12 aus Papier oder einem anderen geeigneten dielektrischen Material dargestellt. Das metallisierte Band 12 läuft um eine Führungsrolle 14, die mit einer Kontaktrolle 16 zusammenwirkt, und weiter über eine entsprechend gekrümmte oder bogenförmige Stütze 18, die entweder unbeweglich befestigt ist oder vorzugsweise ein sich frei drehendes Rad ist. Das Band 12, das auf seiner Oberseite eine Metallschicht hat, wird von der Vorratsrolle 10 ausgehend durch die Aufwickelspindel 22 an dei Entmetallisierungselektrode 20 vorbeigezogen. In der Zeichnung ist die Entmetallisierungselektrode 20 schematisch dargestellt, und die gewünschte Bearbeitung des Bandes 12 wird durch die Drehung -der Spindel, wie allgemein durch die punktierte Linie 24 angedeutet, in der im einzelnen in dem Hauptpatent 920 612 beschriebenen Weise gesteuert.In Fig. 1, a supply roll 16 is shown with a metallized tape or strip 12 of paper or other suitable dielectric material. The metallized band 12 runs around a guide roller 14 which interacts with a contact roller 16, and further over a correspondingly curved or arched support 18 which is either fixed immovably or is preferably a freely rotating wheel. The strip 12, which has a metal layer on its upper side, is drawn from the supply roll 10 by the take-up spindle 22 past the stripping electrode 20. In the drawing, the stripping electrode 20 is shown schematically, and the desired processing of the strip 12 is controlled by the rotation of the spindle, as generally indicated by the dotted line 24, in the manner described in detail in the main patent 920,612.

Die erwünschte Bemusterung des metallisierten Papiers wird durch das Abbrennen der Metallschicht unmittelbar unter der -Entmetallisierungselektrode 20 ausgeführt. Bei den üblichen Einrichtungen ist die Entfernung zwischen der Elektrode 20 und der Aufwickelspinde122 so groß, daß die unter der Elektrode erzeugte entmetallisierte Fläche, deren Abstand von der vorhergehenden entmetallisierten Fläche in 1Jbereinstimmung mit dem jeweiligen Durchmesser der Rolle festgesetzt wird, beim Aufwickeln auf die Kondensatorrolle infolge des inzwischen größeren Umfanges der Rolle (als Ergebnis der Länge des Papiers zwischen Spindel und Elektrode) leicht verschoben ist.The desired patterning of the metallized paper is achieved by the Burning off the metal layer directly below the demetallization electrode 20 executed. In common facilities, the distance between the electrode is 20 and the winding spindle 122 so large that the demetallized produced under the electrode Area whose distance from the previous demetallized area is the same is fixed with the respective diameter of the roll when winding on the Capacitor role as a result of the now larger scope of the role (as a result the length of the paper between spindle and electrode) is slightly shifted.

Diese Schwierigkeit wird nun bei der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei welcher das Wickeln eines vorgegebenen Kondensators gleichzeitig mit der Bemusterung des folgenden Kondensators stattfindet, dadurch überwunden, daß eine einstellbare Aufhängevorrichtung zwischen der Elektrode 20 und der Spindel 22 vorgesehen ist, die ein Stück des Bandes 12 aufnehmen kann, das genau so lang ist wie mindestens eine volle-- Zu einer solchen Kondensatoreinheit gehören die Anfangs-und Endlagen des Bandes 12. Diese Lagen bestehen aus den Streifenteilen, von welchen die Metallschicht völlig abgebrannt ist; und bilden in elektrischer Hinsicht keinen aktiven Teil des Kondensators. Insbesondere sind mehrere feste Führungsrollen 26 vorgesehen, die mit mehreren verstellbaren Führungsrollen 28 zusammenwirken und so angeordnet sind, daß eine ausreichende Bandlänge einen Leerweg zurücklegt, und diese »aufgehängte« Bandlänge ist mindestens so lang wie diejenige, die für einen ganzen Kondensator erforderlich ist.This difficulty is now overcome in the device according to the invention, in which the winding of a given capacitor takes place simultaneously with the sampling of the following capacitor, in that an adjustable suspension device is provided between the electrode 20 and the spindle 22, which take up a piece of the tape 12 can, which is exactly as long as at least one full-- The beginning and end layers of the strip 12 belong to such a capacitor unit. These layers consist of the strip parts from which the metal layer has completely burned off; and from an electrical point of view do not form an active part of the capacitor. In particular, a plurality of fixed guide rollers 26 are provided which cooperate with a plurality of adjustable guide rollers 28 and are arranged so that a sufficient length of tape covers an idle path, and this "suspended" length of tape is at least as long as that which is required for an entire capacitor.

Wenn die beschriebene Einrichtung in Betrieb ist, muß die die Einrichtung bedienende Person zuerst die verstellbaren Führungsrollen 28 gemäß der Länge des herzustellenden Kondensators einstellen und dann das metallisierte Band 12, wie in den Zeichnungen dargestellt, durch die Einheit hindurchführen und dessen freies Ende an der Aufwickelspinde122 befestigen. Anschließend wird der Entmetallisierungsstromkreis, beispielsweise durch den Schalter 30, geschlossen, und dann wird die Bemusterung unter der Steuerung der Spindel 22 in der aus dem Hauptpatent bekannten Weise ausgeführt. Nachdem die Spindel 22 eine gewünschte Kondensatorlänge aufgewickelt hat, was durch eine vorher festgelegte Anzahl von Umdrehungen einschließlich derjenigen, die für den Anfang und das Ende der (gänzlich erstmetallisierten) Teile erforderlich sind, bewirkt wird, ersthält die Länge des Bandes 12 in dem Raum zwischen der Elektrode 20 und der Spindel 22 einen Streifen mit einwandfreier Bemusterung. Das zuerst auf die Spindel 22 gewickelte Bandmaterial 12 wird dann entfernt und weggeworfen, und der bemusterte Streifen, der sich jetzt -zwischen der Elektrode 20 und der Spindel 22 befindet, wird während der -Herstellung der nächsten Kondensatoreinheit auf die Spindel gewickelt. Wenn die Spindel 22 sich wieder@zu drehen beginnt, ist der Durchmesser der sich auf ihr befindlichen Rolle genau so groß wie im entsprechenden Stadium der Aufwicklung des vorhergehenden Kondensätorbahdes bzw. des ersten weggeworfenen Streifens, und die Bemusterung des Streifens, der gerade aufgewickelt wird, ist in völliger Deckung. Gleichzeitig hiermit steht die durch die Elektrode 20 ausgeführte Bemusterung in gewünschter übereinstimmung mit dem Durchmesser der Kondensatorrolle auf der Spindel. Wenn somit eine Einheit aufgewickelt wird, dann. bewirkt der sich vergrößernde Durchmesser dieser Einheit die entsprechende Bemusterung des metallisierten Papiers unter der Elektrode 20 für die nachfolgende Kondensatoreinheit usf. Ausreichende Vorsorge ist auch getroffen für die erforderliche Papierzugabe für die Anfangs- und Endwindungen des Kondensators. Hierzu kommt, daß die Verstellbarkeit der Führungsrollen 28 ohne weiteres gestattet, die Einheit verschiedenen Kondensatorlängen und dielektrischem Material verschiedener Dicke anzupassen.When the device described is in operation, the person operating the device must first adjust the adjustable guide rollers 28 according to the length of the capacitor to be manufactured and then guide the metallized tape 12, as shown in the drawings, through the unit and its free end on the take-up spindle 122 attach. The stripping circuit is then closed, for example by the switch 30, and then the patterning is carried out under the control of the spindle 22 in the manner known from the main patent. After the spindle 22 has wound a desired capacitor length, which is effected by a predetermined number of revolutions including those required for the beginning and the end of the (entirely first metallized) parts, the length of the tape 12 is maintained in the space between the electrode 20 and the spindle 22 form a strip with a perfect pattern. The tape material 12 first wound on spindle 22 is then removed and discarded, and the patterned strip now located between electrode 20 and spindle 22 is wound onto the spindle during manufacture of the next capacitor unit. When the spindle 22 begins to rotate again, the diameter of the roll on it is exactly as large as in the corresponding stage of the winding up of the previous condenser strip or the first discarded strip, and the sampling of the strip that is just being wound up, is in full cover. Simultaneously with this, the patterning carried out by the electrode 20 is in the desired correspondence with the diameter of the capacitor roller on the spindle. Thus, if a unit is wound up, then. the increasing diameter of this unit causes the corresponding patterning of the metallized paper under the electrode 20 for the subsequent capacitor unit and so on. Sufficient provision has also been made for the addition of paper required for the start and end turns of the capacitor. In addition, the adjustability of the guide rollers 28 readily allows the unit to be adapted to different capacitor lengths and dielectric material of different thicknesses.

Eine wahlweise zu verwendende Einrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist eine Vorratsrolle 40 mit einem metallisierten Band oder Streifen 42 aus Papier oder einem anderen geeigneten dielektrischen Material vorgesehen. Das metallisierte Band 42 läuft um eine Führungsrolle 44, die mit einer Kontaktrolle 46 zusammenwirkt, und weiter über ein glattes plattenartiges Teil 48. Dicht an einem Rande des plattenartigen Teiles 48 befindet sich eine Entmetallisierungselektrode 50. Wenn die Einrichtung in Betrieb genommen wird, wird das zu entmetallisierende Band 42, wie in der Zeichnung dargestellt, mit seinem freien Ende an der Aufwickelspindel52 befestigt. Da die Aufwickelspindel 52 sich dicht in der Nähe der Entmetallisierungselektrode 50 befindet, wird der Mangel an Deckung infolge der vorhandenen Bandlänge zwischen Elektrode 50 und Aufwickelspindel 52 auf ein geringfügiges Maß verringert, daß die kleine Deckungsabweichung, die sich aus einer derartigen Anordnung ergibt, ohne weiteres hingenommen werden kann.An optional device to be used is shown in FIG. In this embodiment, a supply roll 40 is provided with a metallized tape or strip 42 of paper or other suitable dielectric material. The metallized strip 42 runs around a guide roller 44, which cooperates with a contact roller 46, and further over a smooth plate-like part 48. A stripping electrode 50 is located close to one edge of the plate-like part 48 The band 42 to be demetallized, as shown in the drawing, is attached with its free end to the take-up spindle 52. Since the take-up spindle 52 is in close proximity to the stripping electrode 50, the lack of registration due to the length of tape between electrode 50 and take-up spindle 52 is reduced to a minor extent that the small misregistration resulting from such an arrangement is readily available can be accepted.

In Fällen, in denen der auf eine Spindel 52 aufzuwickelnde Kondensator von verhältnismäßig großem Durchmesser ist, kann die Aufwickelspinde152 verschiebbar befestigt werden, so daß bei zunehmendem Durchmesser der darauf gewickelten Rolle die Mittelachse der Aufwickelspindel sich allmählich von der Entmetallisierungselektrode 50 entfernt. Da selbst größere Kondensatoren einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben, führt die kleine Verschiebung für das Aufwickeln einer großen Einheit nicht zu einem solchen Mangel an Deckung der Elektrodenflächen, der die in der Industrie hinnehmbaren Toleranzen überschreitet.In cases where the capacitor to be wound on a spindle 52 is of a relatively large diameter, the take-up spindle 152 can be displaced be attached, so that with increasing diameter of the roll wound thereon the central axis of the take-up spindle gradually moves away from the stripping electrode 50 away. Because even larger capacitors have a relatively small diameter the small shift does not lead to the winding of a large unit to such a lack of electrode area coverage, which is common in the industry exceeds acceptable tolerances.

Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung, die besonders für verhältnismäßig kleine Kondensatoren geeignet ist, bei denen die Länge eines ganzen Bandteiles verhältnismäßig kurz ist, findet sich in Fig. 3. Bei dieser Ausführung sind die Elemente grundsätzlich die gleichen wie in der Ausführung der Fig. 1, und es werden daher die gleichen Ziffern zur Benennung der gleichen Teile benutzt.Another embodiment of the device according to the invention, which is particularly suitable for relatively small capacitors where the Length of a whole band part is relatively short, can be found in Fig. 3. At In this version, the elements are basically the same as in the version of Fig. 1, and therefore the same numerals are used to designate the same Parts used.

In Fig. 3 ist die Entfernung zwischen der Elektrode 20 und der Spindel 22 und damit die Länge des Bandes 12 durch die horizontale Verschiebung einer Stütze 54 verstellbar. Diese Stütze 54 trägt ein Stützrad 18 a, das der Stütze 18 in Fig. 1 entspricht. Nach Verlassen des Stützrades 18 a läuft das Band 12 über feste Führungsrollen 56 eine flache und gerade Strecke entlang, um das bemusterte Band, wenn gewünscht, visuell prüfen zu können. Schließlich wird das Band wie zuvor auf die Spindel 22 gewickelt.In FIG. 3, the distance between the electrode 20 and the spindle 22 and thus the length of the strip 12 can be adjusted by the horizontal displacement of a support 54. This support 54 carries a support wheel 18 a, which corresponds to the support 18 in FIG. After leaving the support wheel 18a, the belt 12 runs over fixed guide rollers 56 along a flat and straight path in order to be able to visually check the patterned belt, if desired. Finally, the tape is wound onto the spindle 22 as before.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the continuous production of the same wound capacitors, each with the same length of a pattern-shaped metallized dielectric tape, in which a winding spindle and a demetallizing electrode controlled by this winding spindle are provided for the demetallizing of parts of the metallized dielectric tape according to patent 920 612, thereby characterized in that the distance between the winding spindle and the stripping electrode - measured along the dielectric tape - is as great as the predetermined length of the dielectric tape required for the wound capacitor or an integral multiple of this length including zero.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that between the take-up spindle and the stripping electrode or means are provided on them with which the distance between the take-up spindle and the stripping electrode is adjustable and changeable.

3. Establishment according to claim 2, characterized in that said means for the adjustment the distance between the take-up spindle and the electrode causes a displacement of the electrode on the take-up spindle or away from it. Considered Publications: German Patent No. 920 612; British Patent No. 703 618.