DE1297231B

DE1297231B - Wickelkondensator mit Schutzhuelle

Info

Publication number: DE1297231B
Application number: DE1961R0031639
Authority: DE
Inventors: Koniarski Konrad; Petrik Paul
Original assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN
Current assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN
Priority date: 1961-12-07
Filing date: 1961-12-07
Publication date: 1969-06-12

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelkondensator mit einer den Wickel umgebenden mehrschichtigen, temperaturfesten und feuchtigkeitsfesten Schutzhülle.
Es sind Schutzhüllen dieser Art bekannt, die aus zwei isolierenden Kunststoffschichten, beispielsweise aus Polystyrol oder Polyvinylchlorid und wenigstens einer zwischen diese Schichten eingefügten Schicht aus einem Material mit im Vergleich zum Material der erstgenannten Schichten kleinerem Diffusionskoeffizienten, nämlich aus Metall, bestehen (französische Patentschrift 1261150). Ein solcher Schichtaufbau ist nicht ohne Schwierigkeit durch Verwendung nur einer Verbundfolie zu verwirklichen, da Metall nicht ohne weiteres an Kunststoff klebt. Außerdem entstehen durch die Verwendung des Metalls Kurzschlußmöglichkeiten. Schließlich wäre eine solche Verbundfolie nicht ohne weiteres selbstklebend, sondern müßte gesondert verklebt werden.
Es ist ferner bekannt, als Umhüllungsfolien für Kondensatoren Kunststoffolien zu verwenden, die entweder in erster Linie temperaturfest oder in erster Linie feuchtigkeitsfest, nicht aber beides zugleich und überdies auch nicht selbstklebend sind (ETZ-B, Bd. 11 [1959j, H. 10, S. 412 bis 415; Der Plastverarbeiter, Bd. 11 [1960], H. 3, S. 130 bis 136).
Es gibt zwar einige Kunststoffe, die temperaturfest, aber nicht ausreichend feuchtigkeitssicher und nur schwer zu kleben sind. Des weiteren gibt es Folien, die weitgehend feuchtigkeitsundurchlässig und auch gut klebbar, nicht aber ausreichend temperaturfest sind. Eine einzige Kunststoffolie, die allen drei obengenannten Forderungen sowohl in technischer wie auch wirtschaftlicher Beziehung ausreichend entspricht, gibt es zumindest zur Zeit noch nicht.
In der folgenden Tabelle sind lediglich zur Veranschaulichung in orientierender Form, ausschließlich auf die einschlägigen Verhältnisse etwa bei der Fertigung von Wickelkondensatoren der Nachrichtentechnik bezogen, die obenerwähnten Gegebenheiten zusammengestellt:

Kunststoff Temperatur- Feuchtigkeits- Klebbarkeit

festigkeit sicherheit

A 0 X X

B 0 X 0

C 0 X 0

D X 0 0

E X 0 X

Dabei bedeutet das Zeichen X gut bis sehr gut, das Zeichen 0 weniger gut.
Zusätzlich zur Klebbarkeit kommt auch der Schweißbarkeit, vorzugsweise gerade derjenigen zwischen zwei verschiedenen der in vorstehender Tabelle aufgeführten Materialien, eine erhebliche Bedeutung in der Fertigungspraxis bei der Herstellung und Verarbeitung der Wickel zu.
Wie sich unter Bezugsnahme auf vorstehende Tabelle ergibt, ist es nicht möglich, beispielsweise einen Wickelkondensator, vorzugsweise einen aus metallisierter Kunststoffolie aufgebauten, mit einer den drei oben genannten Anforderungen genügenden Schutzhülle aus einem einzigen Material zu umwickeln.
Gegenüber diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, temperaturfeste, feuchtigkeitsfeste und klebbare Kunststoffolien zu einer Schutzhülle für Kondensatoren funktionell zu vereinigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schutzhülle durch eine aus zwei Kunstoffolien zusammengesetzte Verbundfolie gebildet ist, von denen die innere aus temperaturfestem Kunststoff und die äußere aus feuchtigkeitsfestem Kunststoff besteht und an deren freiem Ende eine Einzelfolie aus klebfähigem oder schweißfähigem Kunststoff angeklebt bzw. angeschweißt ist.
Die äußere Folie verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in den Kondensator. Die innere Folie bewirkt eine Volumenkonstanz des Wickels und damit seiner Kapazität bei Temperaturänderungen. Die Einzelfolie gestattet, die Schutzhülle durch Verkleben oder Verschweißen dicht zu schließen.
Das Schließen des Wickels wird besonders erleichtert, wenn die Einzelfolie auf der Innenseite selbstklebend ist. Dabei ist die Einzelfolie selbst bevorzugt an der aus temperaturfestem Kunststoff bestehenden Folie der Verbundfolie angeschweißt bzw. angeklebt, weil sich temperaturfester Kunststoff besonders zum Ankleben und zum Verschweißen eignet.
Besonders vorteilhaft hat sich hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit folgende Kombination erwiesen: a) Temperaturfester Kunststoff aus Polyterephthalsäureester oder Polykarbonat; b) feuchtigkeitsfester Kunststoff aus Polypropylen oder Polyäthylen; c) Einzelfolie aus Polykarbonat.
Um Gießräume zum an sich bekannten Vergießen der Stirnseiten des Wickels zu erhalten, steht die Verbundfolie bevorzugt über die Stirnseiten des Wickels über.
Eine besonders rationelle Verwertung der Einzelfolien erhält man, wenn man auf die Außenseite der Einzelfolie die jeweiligen Kondensatorkenndaten aufbringt.
Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbundfolie mit Einzelfolie und das Umwickeln eines Kondensatorwickels mit einer so zusammengesetzten Folie erfolgt bevorzugt in folgender Weise: Erforderlichenfalls zeitlich und räumlich getrennt von der Herstellung des Wickels an der Wickelmaschine wird zunächst einmal vorweg das zur späteren Umhüllung dienende Kunststoffolienband zusammengesetzt. Dazu wird ein Stück Verbundfolie, deren vorbestimmte, mindestens zwei Einzelkomponenten je nach Bedarf in verschiedener Reihenfolge aufeinander verbunden sind, und deren Länge, auf den Wickelumfang bezogen, mindestens etwas größer als dieser ist, mit z. B. einem Stück des Materials E (gemäß der Tabelle) der gleichen Mindestlänge verbunden, wobei diese Verbindung über ein Aufeinanderschweißen der beiden Kunststoffbänder an ihren Enden erfolgen kann.
Auf das so hergestellte Umhüllungsband können auch die Kenndaten des Kondensators aufgebracht sein, zweckmäßigerweise auf der Innenseite, letztere auf den fertig umhüllten Kondensator bezogen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß für die zur Wickelkennzeichnung z. B. benutzte Farbe des Kennzeichnungsaufdrucks eine längere Trocknungszeit zur Verfügung steht, als wenn das Aufdrucken und Trocknen erst beim Wickeln selbst erfolgen würde; außerdem kann eine derart aufgebrachte Kennzeichnung natürlich nicht durch z. B. irgendeine Abnutzung mit der Zeit unleserlich werden.
Das so vorbereitete Umhüllungsband, dessen Breite mindestens so groß ist wie die axiale Breite des Wickels, kann dann je nach den Fertigungsbedingungen um diesen gewickelt werden, zweckmäßigerweise vor dem Abnehmen des Wickels von der Wickelmaschine, d. h. etwa durch Einlegen in das noch offene Wickelende. Abschließend wird dann das freie Ende des den ganzen Umfang umhüllenden Bandteils aus Material E z. B. mit diesem fest verklebt, so daß der Wickel nicht mehr aufgehen kann, auch dann nicht, wenn er z. B. beim Trocknen oder Imprägnieren höheren Temperaturen als seiner maximalen Betriebstemperatur ausgesetzt wird.
Wie die Prüfergebnisse zeigen, entsprechen erfindungsgemäß aufgebrachte Umhüllungen weitgehend den an sie gestellten Anforderungen.
Selbstverständlich kann eine derartige Umhüllung auch bei Flachwickeln mit Erfolg angewendet werden. Die im vorstehenden beschriebene Umhüllung eignet sich sowohl für Kondensatoren mit an den Stirnseiten zurück- oder überstehenden Metallfolien-Belagrändern, als auch für Kondensatoren mit extrem dünnen, ausheilfähig aufgedampften Belag-Metallschichten, wobei letztere in bekannter Weise vorzugsweise durch Aufspritzen von Metall auf die beiden Stirnseiten kontaktiert werden. Gerade im letzteren Fall ist es in besonderem Maße erforderlich, eine in jeder Beziehung einwandfreie Umhüllung zu verwenden, wenn speziell bei Kunststoffolien-Kondensatoren kleiner Kapazitätswerte, d. h. mit sehr hohen Isolationswiderstandswerten zwischen den gegenpoligen Belägen, ein unzulässiges Absinken des Widerstandswertes verhindert werden muß.
In der Zeichnung ist ein Beispiel einer derartigen erfindungsgemäßen Umhüllungsausführung dargestellt.
1 ist der Wickel mit seinen freien Wickelbahnenden 2.
Zwischen den Wickel und das freie Ende einer Wickelbahn, es können selbstverständlich auch mehrere sein, wird eine Verbundfolie 3, z. B. aus den Komponenten 3' und 3" bestehend, eingelegt. Die Komponente 3' besteht beispielsweise aus Polyterephthalsäureester, die Komponente 3" aus Polypropylen oder Polyäthylen. Nachdem die Folie 3 mindestens einmal um den ganzen Wickelumfang gewickelt ist, beginnt der Teil 4, welcher z. B. über einen Schweißvorgang - Schweißstelle 5 - mit 3 zugfest verbunden ist. 4 wird ebenfalls mindestens einmal um den Wickelumfang gewickelt und an seinem Ende bei 6 auf der darunterliegenden Windung von 4 vorzugsweise festgeklebt. Die Folie 4 besteht beispielsweise aus Polykarbonat.
Mit 7 bzw. 7' sind die Anschlußdrähte und mit 8 bzw. 8' die Stirnseitenverschlüsse angedeutet. Letztere können, je nach den Gegebenheiten, durch Tauch-oder Vergußvorgänge hergestellt werden, wobei in beiden Fällen die Umhüllung an beiden Wickelstirnseiten mehr oder weniger überstehen muß.
Die zusätzliche Folie, durch welche die Verarbeitung der Folienbahn am Kondensator erleichtert wird, kann auch in Wegfall kommen. In diesem Fall muß mindestens eine der beiden Schichten der Verbundfolie kleb- oder schweißbar sein.
Unter »feuchtigkeitsfest« sind sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme und -durchlässigkeit zu verstehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Wickelkondensator mit einer den Wickel umgebenden mehrschichtigen, temperaturfesten und feuchtigkeitsfesten Schutzhülle, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Schutzhülle durch eine aus zwei Kunststoffolien zusammengesetzte Verbundfolie gebildet ist, von denen die innere aus temperaturfestem Kunststoff und die äußere aus feuchtigkeitsfestem Kunststoff besteht und an deren freiem Ende eine Einzelfolie aus klebfähigem oder schweißfähigem Kunststoff angeklebt bzw. angeschweißt ist.
2. Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfolie auf der Innenseite selbstklebend ist.
3. Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfolie an der aus temperaturfestem Kunststoff bestehenden Folie der Verbundfolie angeschweißt bzw. angeklebt ist.
4. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturfeste Kunststoff ein Polyterephthalsäureester oder ein Polykarbonat ist.
5. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchtigkeitsfeste Kunststoff ein Polypropylen oder ein Polyäthylen ist.
6. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfolie aus einem Polykarbonat besteht.
7. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundfolie über die Stirnseiten des Wickels übersteht. B. Wickelkondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite der Einzelfolie Kondensator-Kenndaten aufgebracht sind.