DE19639883A1

DE19639883A1 - Mfg method for capacitors e.g electronic power capacitors

Info

Publication number: DE19639883A1
Application number: DE1996139883
Authority: DE
Inventors: Bernd Rau; Herbert Rewenda; Harald Vetter
Original assignee: Siemens Matsushita Components GmbH and Co KG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-02

Abstract

A mfg. method for electrical capacitor in laminar- or stack- form having a mainly rectangular cross-section and whose dielectric consists of plastics strips and whose electrodes consist of metal layers which are either arranged on the plastics strips themselves or a paper strips, in which the strips are wound on to a suitable formed mandrel in such a way that the metal-free zones lie over one another on the mandrel, and in which the capacitor is isolated by a cut-in the metal-free zones. The cut is made by a metal blade heated to an elevated temp, more specifically, with the blade having a back cutting edge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators insbesondere Leistungskondensa tors, in Schicht- oder Stapel-Bauweise mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, dessen Dielektrikum aus Kunststoff bändern besteht und dessen Elektroden aus Metallschichten be stehen, die entweder auf den Kunststoffbändern selbst oder auf Papierbändern aufgebracht sind, bei dem die Bänder auf einem geeignet geformten Wickeldorn derart aufgewickelt wer den, daß metallfreie Zonen auf dem Wickeldorn übereinander liegen, und bei dem nach fertiggestellter Wicklung der Kon densator durch einen Schnitt in den metallfreien Zonen ver einzelt wird.The invention relates to a method for producing a electrical capacitor, especially power capacitor tors, in a layered or stacked construction with essentially rectangular cross-section, the dielectric of which is made of plastic bands and its electrodes are made of metal layers stand either on the plastic straps themselves or are applied to paper tapes with the tapes on a suitably shaped mandrel who wound up that metal-free zones on the winding mandrel one above the other lie, and in which after the winding of the con cut through the cut in the metal-free zones is singled out.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 04 20 162 B1 bekannt. Dort ist über das Vereinzeln der Kondensatoren nur ausgesagt, daß dies durch einen Sägeschnitt im Bereich der metallfreien Zonen durchgeführt wird.Such a method is known from EP 04 20 162 B1. There is only said about the separation of the capacitors, that this is due to a saw cut in the area of the metal-free Zones is carried out.

Aus der DE 17 64 548 C3 ist ein Verfahren zur Herstellung ei nes elektrischen Schichtkondensators bekannt bei dem der Sä gevorgang eine gerade so große örtliche Erhitzung der Kunst stoffolien bewirkt, daß dadurch ein kleiner Randstreifen der Kunststoffolie entreckt wird. Allerdings ist dieses Verfahren nur für Kondensatoren geeignet, bei denen an den Schnittkan ten höchstens 500 V Spannung auftreten, da bei höheren Span nungen Überschläge an den Schnittkanten erfolgen können.DE 17 64 548 C3 describes a method for producing egg Nes electrical layer capacitor known in which the Sä a local heating of art that was just as great Fabric films causes a small edge strip of the Plastic film is stretched. However, this is the procedure only suitable for capacitors where the cutting channel maximum 500 V voltage occur, since at higher span arcing can occur at the cut edges.

Weiterhin ist aus der DE 25 26 130 C3 ein Verfahren zur Her stellung von elektrischen Stapel- oder Schichtkondensatoren bekannt bei dem ein Sägeblatt während des Sägevorganges mit einem isolierenden Gleitmittel beschichtet wird, das durch die Wärmeentwicklung beim Sägen schmilzt und dadurch die Schnittkanten isoliert. Auch durch dieses Verfahren wird höchstens eine Spannungsfestigkeit von 950-1000 V_- erhalten.Furthermore, from DE 25 26 130 C3 a method for the manufacture of electrical stacked or layered capacitors is known in which a saw blade is coated with an insulating lubricant during the sawing process, which melts due to the heat generated during sawing and thereby insulates the cut edges. This method also achieves a maximum dielectric strength of 950-1000 V _- .

Bei allen bekannten Verfahren ist es zusätzlich nicht mög lich, eine ausreichend formstabile Schnittkante zu erzeugen, die ein Auffächern beziehungsweise Auffiedern der Schnittkan ten bei den nachfolgenden Arbeitsgängen zuverlässig vermeiden könnte.With all known methods, it is also not possible to produce a sufficiently stable cutting edge, which fanned out or pinned the cutting channel Avoid reliably in subsequent operations could.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kondensators in Stapel- oder Schichtbauweise anzugeben, das eine kostengünstige Trennung von Mutterkondensatorsträngen in geschichtete Einzelwickel für insbesondere Leistungselektronikkondensatoren gestattet, bei dem die Kondensator eine ausreichend formstabile Schnitt kante aufweisen und dadurch besonders wirtschaftliche Folge arbeitsgänge ermöglicht werden, bei dem die Schnittkante dau erhaft verschweißt wird, so daß neben der mechanischen Verfe stigung auch in gewissem Umfang ein Feuchteschutz gewährlei stet wird und bei dem eine Isolierfähigkeit an den Schnitt kanten von <1000 V_- erreicht wird.The object of the present invention is to provide a method for producing an electrical capacitor in a stacked or layered construction which allows cost-effective separation of mother capacitor strands into layered individual windings, in particular for power electronics capacitors, in which the capacitor has a sufficiently dimensionally stable cutting edge and is therefore particularly economical operations are made possible in which the cutting edge is permanently welded, so that, in addition to mechanical mechanical strengthening, moisture protection is also guaranteed to a certain extent and in which an insulating ability at the cutting edges of <1000 V _{- is} achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schnitt durch eine auferhöhte Temperatur aufgeheizte Metall schneide vorgenommen wird.This object is achieved in that the Cut through an elevated temperature heated metal cutting edge is made.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.Advantageous refinements of the subject matter of the invention are set out in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen erläutert.The invention is described below with reference to exemplary embodiments play explained.

In der dazugehörenden Zeichnung mit einer einzigen Figur ist ein Mutterkondensatorstrang 1 dargestellt, der auf ein als Wickeldorn dienendes Mehreckrad 2 aufgewickelt ist. An den Ecken des Mehreckrades sind metallfreie Zonen 3 angeordnet, die beispielsweise durch eine partielle Demetallisierung er halten werden.In the accompanying drawing with a single figure, a mother capacitor bank 1 is shown, which is wound on a polygon wheel 2 serving as a winding mandrel. At the corners of the polygonal metal-free zones 3 are arranged, which he will keep, for example, by a partial demetallization.

Im Bereich dieser metallfreien Zonen 3 erfolgt die Auftren nung des Mutterkondensatorstrangs in Einzelkondensatoren, in dem die Auftrennung durch ein Trennschneidmesser 4 mit Hin terschneidung erfolgt. Das Trennschneidmesser 4 wird durch eine geregelte Heiztemperatur auf erhöhter Temperatur gehal ten, so daß an der Schneidkante verschweißte Trennzonen 5 er halten werden.In the area of these metal-free zones 3 , the mother capacitor bank is separated into individual capacitors, in which the separation is carried out by a cutting knife 4 with an undercut. The cutting knife 4 is held by a controlled heating temperature at an elevated temperature, so that welded separation zones 5 are kept at the cutting edge.

Der Schneidvorgang kann durch eine auf dem Mutterkondensator angeordnete Preßplatte 6 sowie durch eine im Wickelrad 2 an geordnete Nut 7 unterstützt werden.The cutting process can be supported by a press plate 6 arranged on the mother capacitor and by an arranged groove 7 in the winding wheel 2 .

Das geschilderte Verfahren ist im Vergleich zu den bekannten Verfahren mit Sägen besonders robust und wirtschaftlich, wo bei Kondensatoren erhalten werden, die Spitzenspannungen <1000 V_- aushalten.The described method is particularly robust and economical in comparison to the known methods with saws, where capacitors withstand peak voltages <1000 V _{- are obtained} .

Nach dem Vereinzeln ist es aus wirtschaftlichen Gründen er forderlich, den abgetrennten relativ großen (zum Beispiel 320·163·22 mm³) Schichtwickel in geeigneter Weise (zum Bei spiel mehrere Schichtwickel übereinandergestapelt) zum Schoopkontaktieren zu bringen, um das Schoopen des gesamten Kondensatorstranges auf dem Wickeldorn und ein aufwendiges nachfolgendes Trennen zu vermeiden. Durch Pressen des Mutter kondensatorstranges auf dem Wickeldorn in geeigneter Weise und Zeitdauer, verbunden mit dem Verfahren gemäß der Erfin dung wird dies erreicht, da ein Auffächern beziehungsweise Auffiedern der Schneidkanten bei den nachfolgenden Arbeits gängen vermieden wird. Die durch das Trennverfahren ausrei chend verfestigten Schichtwickel können nämlich problemlos in eine Schoophorde eingestapelt, kontaktiert und anschließend weiterverarbeitet werden. After separation, it is for economic reasons required to separate the relatively large (for example 320 x 163 x 22 mm³) layer wrap in a suitable manner (for the play several layer wraps stacked on top of each other) for Bring Schoopkontaktieren to the Schoopen of the whole Capacitor strand on the winding mandrel and a complex to avoid subsequent separation. By pressing the mother capacitor strand on the winding mandrel in a suitable manner and duration associated with the method according to the inven This is achieved by fanning out Spreading the cutting edges during the subsequent work gears is avoided. The pass through the separation process Layered layers that have been solidified can be easily in a Schoophorde stacked, contacted and then to be processed further.

Die Ausgestaltung und Anordnung der Metallschneide mit einer Trenn- und Schweißfunktion relativ zum zu trennenden Mutter kondensatorstrang ist von verschiedenen Einflußgrößen abhän gig und deshalb dem Einzelfall anzupassen. Besonders bewährt hat sich eine Hinterschneidung der Metallkante relativ zur Schnittkante sowie eine geregelte Einstellung der Heiztempe ratur.The design and arrangement of the metal cutting edge with a Separation and welding function relative to the mother to be separated capacitor bank depends on various influencing factors gig and therefore adapt to the individual case. Tried and tested has an undercut of the metal edge relative to the Cutting edge and a regulated setting of the heating temperature maturity.

Claims

1. A method for producing an electrical capacitor, in particular a power capacitor, in a layered or stacked construction with an essentially rectangular cross section, the dielectric of which consists of plastic strips and the electrodes of which consist of metal layers which are applied either to the plastic strips themselves or to paper strips, in which the tapes are wound on a suitably shaped winding mandrel in such a way that metal-free zones lie one above the other on the winding mandrel, and in which, after the winding has been completed, the capacitor is separated by a cut in the metal-free zones, characterized in that the cut by a increased temperature heated metal cutting is made.

2. The method according to claim 1, characterized, that a regulated setting of the heating temperature takes place.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized by the use of a metal cut with an undercut edge.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized by the use of a polygon the as a mandrel.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the mother capacitor bank is pressed on the winding mandrel and / or is annealed.