DE2210711A1 - Verfahren zur herstellung stirnkontaktierter, insbesondere regenerierfaehiger elektrischer kondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung stirnkontaktierter, insbesondere regenerierfähiger elektrischer Hondensatoren.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stirnkontaktierter,insbesondere regenerierfähiger elektrischer Kondensatoren, bei dem zunächet aus Belägen und Dielektrikumsschichten dünne Kondensatorhänder hergestellt werden, die breiter sind als die Kondensatorfolien im Wickel und die dann in Streifen der erforderlichen Breite geschnitten, übereinandergewickelt und stirnkontaktiert werden.
• Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Patentschrift 882 ,70 bekannt. Dort wird ein Band von der mehrfachen Breite der gewünschten Bänder derart metallisiert, daß verstärkt metallisierte Streifen auf ihm entstehen und dieses Band wird innerhalb des Bereiches der verstärkten Streifen der Länge nach zerschnitten. Aus dieser Anmeldung sind nur Hinweise auf ein geradliniges Zerschneiden der Ränder zu entnehmen. Ein derartiges Verfahren ist für Kondensatorfolien brauchbar, die nur Belage einer Polarität enthalten, da zwei derartige Folien nach dem Zerschneiden auf die gewünschte Breite gegeneinander versetzt übereinandergewickelt und dadurch gut kontaktiert werden können.
• Weiterhin ist es aus der britischen Patentschrift 814 35c bekannt, bei Folienkondensatoren die Belagsfolien, welche aus duktilem Metall sein müssen, beim Wickeln seitlich auszulenken und so eine Aufrauhung der Schnittflächen zu erhalten.
• Ein derartiges Verfahren läßt sich jedoch bei regenerierfähigen Kondensatoren der oben beschriebenen Art nicht ohne weiteres anwenden, da eine deutliche Auslenkung an den äußeren Randern der Folien zu @issen innerhalb des Belages führt, wodurch der Verlustfaktor der Kondensatoren erhöht wird. Gerade bei relativ großen Breiten der Folien sind nur sehr langwellige Auslenkungen von dieser Art zu bewältigen.
• Die aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei den regenerierfähigen Kondensatoren mit Dielektrikumsschichten und Belägen eine Kontaktierung der Belagsflächen durch die aufgebrachte Schoopschicht an einer ausreichend hohen Zahl von sicheren Kontaktstellen zu.gewährleisten, ohne daß beim Wickeln eine Versetzung der Folien gegeneinander erzeugt werden mu3. Diese Aufgabe ist insbesoniere im Hinblick auf die Kontaktierung von Kondensatoren von Bedeutung, die durch Verwickeln von sobenannten Einiolien hergestellt werden, d.h. von Kondensetorfolien, in denen mehrere Dielektrikumsschichten und mindestens zwei Beläge übereinander angeordnet sind, vorbei mindestens ein Belag an die eine und ein zweiter Belag an die andere Folienkante reicht.
• Die Aufgabe wird bei einem Kondensator der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß die Kondensatorbänder beim Schneiden auf die erforderliche Breite mit welligen Schnittkanten versehen, und daß die derart zugeschnittenen Kondensatorbänder ohne Versetzung zu Kondensatoren verwickelt werden, wobei die Welligkeit der Schnittkanten so ausgebildet wird, daß die Erhebungen bzw. Vertiefungen des welligen Randes zweier benachbarter Folienlagen bzw. -windungen praktisch nicht phasengleich übereinandergewickelt erden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß auch kurze Wellenlängen in der Welligkeit der Schnittkante erzeugt werden können, ohne daß eine Beanspruchung der Beläge oder der Dielektrikumsschichten auftritt, die zu einer Erhöhung der Verlustfaktoren führen könnte. Die Wellenlänge ist auch unabhängig von der Breite der verarbeiteten Folien Durch die unterschied- @@che Länge der einzelnen Windungen beim Wickeln eines Konden-@@tors wird bei diesem Verfahren schen bei einem Schnitt mit @@nstanter Wellenlänge gewährleistet, daß die einzelnen Wellenberge zumindest teilweise über Täler des Wellenzuges der benschbarten Schicht zu liegen kommen, so daß die Schoops( teht jeden Wellenberg erfassen kann.
• Beschders vorteilhaft wirkt sich dieses Verfahren aus, nenn die Wellenlänge der Welligkeit der Kanten kleiner bemessen wird als die Länge einer Windung bzw. einer Lage im fertigen Kondensator. Dann entsteht in jeder WIckellage zumindest eine Kontaktstelle. Eine gute Kontaktierung durch Verkrallen der Schoopsehicht an den Belagsflächen wird dadurch erreicht, daß die Doppelamplitude der Welligkeit größer als die Summe aus der Spulungenauigkeit der verwendeten Wickelmaschine und der Breite der beim Schneiden zerstörten Rand zone des Belages eingestellt wird. Dies läßt sich vorteilhaft realisieren, in dem die Donnelamplitude der Welligkeit 100 um beträgt. Eine besonders sichere und von der Länge der Siindungen weitgehend unabhängige Kontaktierung erhalt man durch die Verwendung einer frequenzmodulierten Schwingung, deren Grad der Modulation einstellbar ist. Dies wirkt sich insbesondere bei Schicht-bzw. Stapelkondensatoren, die durch Zerteilen eines Mutterwickels ujit greßem Innendurchmesser hergestellt sind, günstig aus, wenn die Wellenlänge der modulierten Schwingung bzw. ein ganzzahliges Vielfaches dieser Wellenlänge ungleich der Länge einer Kondensatorwindung eingestellt wird. Bei Schicht- oder Stapelkondensatoren ist mit einer Kondensatorwindung eine Windung des Mutterkondensators gemeint. Für Schicht- oder Stapelkondensatoren ist es vorteilhaft, wenn beim Verfahren der geschilderten crt die längsten der einzelnen Wellenzüge der gegebenenfalls umodullerten Schwingungen kleiner sind als die Hälfte der Länge eines Belages (von z.B. 4 mm Länge) in Richtung der welligen Schnittkante.
• Das beschriebene Verfahren wird vorteilhaft auf einer Vorrichtung durchgeführt, die Schneidmesser enthält, die mit einem Schwingungserzeuger in funktioneller Verbindung stehen. Diese Schneidnesser werden zweckmäßigerweise als elastische, magnetisierbare Klingen ausgebildet, in deren Nähe in einem Abstand zu diesen, welcher etwas größer ist als die größte einstellbare Schwingungsamplitude, eine Magnetspule angebracht ist. Für hohe Schnittgeschwindigkeiten, z.B.
• 100 m/minund dementsprechend hohe Vibrationsfrequenzen ist es vorteilhaft, daß die Marnetspule derart elastisch an der Klinge befestigt ist, daß sie in einer Richtung senkrecht zur Ebene dieser Klinge bewegt werden und damit die Klinge zu entsprechenden Bewegungen anregen kann. Ein einfacher und platzsparender Aufbau wird erreicht, indem als Schneidmesser eine elastische Klinge verwendet wird, mit der an zu Biegeschwingungen anregbare piezoelektrische Platte stoffschlüssig verbunden ist.
• Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich dadurch daß mehrere Schneidmesser in den für die gewünschten Kondensatorfolienbreiten bedingten Abständen auf einer gemeinsamen Halterung angebracht sind und daß diese Halterung mit dem Schwingungserzeuger funktionell verbunden ist.
• Eine zweckmäßige Dimensionierung der Schwingungsamplituden wird dadurch erreicht, daß die Schwingungsamplituden bis 1 mm eingestellt werden können. Zweckmäßig wird die höchste einstellbare Frequenz in die Nähe der Eigenresonan des schwingfähigen Systems gelegt. Dadurch wird gerade bei den höchsten und am meisten Energie benötigenden Frequenzen eine Reduktion der Anregungsenergie erreicht. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
• Fig. 1 stellt in teilweiser gebrochener Ansicht einen Ausschnitt aus eie erfindungsgemäßen Kondensator vor den Bescrocr,en dar.
• Fig. 2 stellt eine teilweise geschnittene und gebrochene Ansicht einer Schneidvorrichtung gemaß der Erfindung dar.
• Fig. 3 und 4 stellen Ausschnitte in teilweiser geschnittener und gebrochener Ansicht von Schneidvorrichtungen gemäß der Erfindung dar.
• Die Kondensatorbänder 1, 2 und 3 in Figur 1 wurden mit welligen Kanten 4 gemäß der Erfindung versehen. Die Richtung A gibt die Richtung des Schoopstrahles an. Die Amplituden der wellien Kanten 4 liegen versetzt zueinander, so daß jede der Metallschichten 5, die auf der Zeichnung schraffiert dargestellt sind, von dem Schoopmetall erfaßt wird.
• In Figur 2 sind die Schneidklingen 10, z.B. Industrieklingen,in der Halterung 11 festgeklemmt. Die Halterung ist auf zwei Ausrücklagern 12 gelagert und über die Tellerfedern 13 elastisch gegen die seitlichen Begrenzungen 25 und 26 abgestützt. Die Achse 14 ist im Halterblock 15 einseitig gehalten. Der Schwingungserzeuger 18 versetzt die Halterung 11 über ein Verbindungsstück 35 in Schwingungen, wodurch die Schneidklingen 10 im Kondensatorband 16 einen welligen Schnitt erzeugen. Das Kondensatorband 16 läuft über Rollen 17 an den Klingen vorbei.
• Die Halterung 11 und danit die Schneidklingen 10 werden über das Verbindungsstück 35 gegen Verdrehen gesichert.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere Ausbildungsbeispiele des Anregungssystems. In Figur 3 wird eine Schneidklinge 10, z.B. eine Rasierklinge, durch eine Magnetkernspule 20 in Schwingungen versetzt. Deren Spule 19 steht über eine am Halterungsarm 37 befestigte, z.B. angeklebte Schalenkernhälfte 36 vor, so daß bei zu starker Aussteuerung die Schneidklinge 10 an dem Megnetmaterial nicht hängen bleiben kann. Die.Schneidklinge 10 weist eine gegen das zu schneidende Kondensatorband geneigte Schneide 38 auf. In Figur 4 ist die Magnetspule 2 mit der Wicklung 'ip und dem Ferritkern 27 an einer Blattfeder 28 befestigt, z.B. angeklebt, welche wiederum einseitig mit der Schneidklinge 10 verbunden, z.B. vernietete und an ihrem freien ende gekröpft ist, un ein Anschlagen oder Haften des Ferritkernes 27 an der Schneidklinge 10 zu verhindern. Eine dünne Feder 29 verbindet die Schneidklinge mit der Halterung 30, so daß relativ geringe Kräfte zur Auslenkung der Schneidklinge ausreichen. Die Schneidklinge 10 weist eine gegen das zu schneidende Kondensatorband 16 geneigte Schneide 38 auf. Die Spulenanschlüsse 31 bis 34 führen zu eine nicht dargestellten Frequenzgeber.
• 15 Patentansprüche 4 Figuren

Claims (15)

1. @ t e n t a n s p r ü c h e @. Verfahren zur Herstellung stirnkontaktierter, insbesondere regenerierfähiger elektrischer Kondensatoren, bei dem zunächst aus Belägen und Dielektrikumsschichten dünne Kon-@ersat@rbänder hergestellt werden, die breiter sind als die Kondensatorfolien im Wickel und die dann in Streifen der erforderlichen Breite geschnitten, übereinandegew@ckelt und stirnkontaktiert werden, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß die Kondensatorbänder beim Schneiden auf die erforderliche Breite mit welligen Schnittkanten versehen und daß die derart zugeschnittenen Kondensatorbänder ohne Versetzurlg zu Kondensatoren verwickelt werden, wobei die Welligkeit der Schnittkanten so ausgebildet wird, daß die Erhebungen bzw. Vertiefungen des welligen Randes zweier benachbarter Folienlagen bzw.

   -windungen praktisch nicht phasengleich übereinandergewickelt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Wellenlänge der Welligkeit der Kanten kleiner bemessen wird als die Länge einer Windung bzw. einer Lage in fertigen Kondensator.
3. 3. Verfahren nech einem der Anspruche 1 oder 2, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Doppelamplitude der Welligkeit größer als die Summe aus der Spulungenauigkeit der verendeten Wickelmaschine und der Breite der beim Schneiden zerstörten Randzone des Belages eingestellt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Doppelamplitude etwa 100 µm beträgt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c n n e t, daß e-ne frequenzmodulierte Schwingung verwendet wird, deren Grad der Frequenzmodulation einatellbar ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a p u r o h g e k e n nz e i c n n e t, daß die Wellenlänge der modulierten Schwingung bzw. ein ganzzabliges Vielfaches dieser Wellenlänge ungleich der Länge einer @ @@ndensatorwindung eingestellt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Herstellung von Stapel- bzw. Schichtkondensatoren die längsten einzelnen Wellenzüge der gegebenenfalls modulierten Schwingung kleiner sind als die Hälfte der Länge eines Beleges in Richtung der welligen Schnittkanten.
8. 8. Vorrichtung zum Herstellen eines Kondensators nach eine Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß sie Schneidmesser enthält, die nilt eine Schwingungserzeuger in funktioneller Verbindung stehen.
9. 9. Vorrichtung nach anspruch 8, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß als Schneidmesser elastische, magnetisierbare Klingen verwendet werden und in einem Abstand zu dicsen, welcher etwas größer ist als die größte einzustellende Schwingungsam@litude, eine Magnetspule angebracht ist und mit einem Schwingungserzeuger elektrisch leitend verbunden ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, ci a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Magnetspule derart elastisch an der Klinge befestigt ist, daß sie in einer Richtung senkrecht zur Ebene dieser Klinge ###### durch einen Schwingungserzeugter in Schwingungen versetzt werden kann, mit dem/elektrisch leitend verbunden ist.
11. 11. Vorrichtun nach Anspruch 8, d s d u r c h g e k e n nz e i c n n e t, daß als Schneidmesser eine elastische Klinge verwendet wird, mit der eine zu Biegeschwingungen anregbare piezoelektrische Platte stoffschlüssig verbunden ist, welche an einen elektrischen Schwingungserzeuger ange schlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, 8, d d ;t d u r c h g e k e n nx e i c h n e t, daß mehrere Schneidmesser in den durch die gewünschten Kondensatorfolienbreiten bedingten Abständen auf einer gemeinsamen Halterung angebracht sind und daß diese Halterung mit dem Schwingungserzeuger funktionell verbunden ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e X e n n z e i c h n e t, daß die doppelten Schwingungsamplituden bis 1 mm eingestellt werden können.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e -t, daß die höchste vorgeschene Frequenz in der Nähe der Eigenresonanz des schwingfäbigen Systemes liegt.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Frequenz zwischen 10 Hz und 500 Hz variierbar i.st.

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