DE2234510A1 - Verfahren zum metallisieren einer zur herstellung von elektrischen kondensatoren dienenden isolierstoffolie - Google Patents

Description

• Verfahren zuin Metallisieren einer zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren dienenden Isoliersto ffolie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Metallisieren einer zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren dienenden Isolierstoffolie durch kontinuierliches Bedampfen im Durchlaufverfahren, bei dem die auf einer Rolle aufgewickelte langgestreckte Folie kontinuierlich in einer evakuierten Anlage abgewickelt, in einer Bedampfungstelle an einer den Metalldampf liefernden Quelle vorbeigeführt und dann in metallisiertem Zustand erneut aufgewickelt wird.
• Bei solchen Verfahren ist es üblich Längsstreifen der Isolierstoffolie von der Metallisierung auszuparen. Die Erzeugung der belagfreien Streifen geschieht dabei vorzugsweise durch Aufdampfen eines streifenförmigen Ölfilms an den Stellen, wo eine Kondensation des Metalldampfes verhindert werden soll.
• Die Ölverdampfer sind dabei unmittelbar vor der Aufdampfstelle des Metalls angeordnet.
• Ferner ist es- üblich, die Folie an der Bedampfungsstelle zur Verhinderung einer thermischen Überlastung mit ihrer Rückseite mit einer gekühlten Walze in Kontakt zu halten. Dennoch entstehen, insbesondere bei dünnen Kunststoffolien, infolge der starken örtlichen Erhitzung Falten, die eine Weiterverarbeitung der Folie beträchtlich erschweren. Insbesondere wird auch die Stärke der aufgedampften -Metallschicht am Stellen mit Falten in undefinierter Weise beeinflußt, oder sogar Folienstellen durch umgelegte Falten abgedeckt. Die Faltenbildung beruht einerseits auf einer lokalen, irreversiblen Ausdehnung der Dünnfolie, andererseits auf der Tatsache, daß die Folienzugspannung eine seitliche Ausgleichsverschiebung der Folie auf der Kühlwalze nicht zuläßt. Dirch Verringerung odeer Erhöhung des Bandzug kann nur teilweise eine Reduzierung der Faltenbildung erreicht werden. Ebensowenig hat stich bei solchen Folien ein Verfahren bet t, bei die die Polien in starX gekühltem Zustand an die Bedampfungsstelle gcführt werden. Auf diese Weise sollte erreicht werden, daß infolge der niedrigen Ausgangstemperatur die Folienmaterials auch die an der Badampfungsstelle erreichte Endtemperatur entsprechend niedriger bleibt. Dies kami voii Vorteil sein bei Folien aus einem Material mit einem niedrigen Erweichungspunkt, bezüglich der Faltenbildung legen hier jedoch die Verhältnisse eher ungüngstiger, weil der durchlaufene Temperaturbereich größer ist.
• Zur Vermeidung der Faltenbildung wird nun gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die von der Rolle abgewickelt Folie in vorgewärmten Zustand in die Bedampfungsstelle eingeführt wird.
• Um die störende Ausdehnung der Dünnfolie während der Bedampfung und damit die Ursache für die Faltenbildung zu verhindern, wird also gemaß der Erfindung die Flächenvergrößerung der Folie durch eine entsprechende Vorwärmung der Folie vorweggenommen Dies geschieht bevorzugt durch Lagerung der Folienrolle in einem Vorwärmekessel im Vakuum oder an trockener luft bei einer memperatúr von 50 bis 1500C oder durch Beheizen der Folie unmittelbar vor dem Badampfen. Die dabei schniegsamer gewordene Folie wird dann faltenfrei auf die gekühlte Badampfungswalze gespannt. Ber dadurch bedingte enge Kontakt zur Kühlwalze garantiert gleichzeitig eine bessere Wärmeableitung und verhindert damit eine Überhitzung des Folienmaterials.
• hierzu kann man beispielsweise die Rolle aus noch unmetallisierter Folie in einem besonderen Vorwärmekessel im Vakuum oder an trockener Luft oder trockenem Stickstoff oder Inertgas bei einer Tejnperatur von mindestens 50 und höchstens 15G°0 Vorzugsweise 700C solange tempern, bis die gesamte Rolle eine einheitliche Temperatur, z. B. von 70°C, angenomren hat. Dafür benötigt man eine mit zunehmendem Volumen der Abwickelrolle zunehmende Zeit, z. B. bei einer Rolle mit einem Durchmesser von 280 mm 24 Stunden und mehr. Die getemperte Folienrolle wird dann rasch in die Bedampfungsapparatur eingesetzt, diese evakuiert und die noch warme Folie sukzessive abgewickelt, der Bedampfungsstelle kontinuierlich zugeführt, um dann nach dem Verlassen der Bedampfungsstelle erneut aufgewickelt zu werden.
• Es, ist erwünscht, daß die abzuvickelnde Folienrolle auch in der Bedampfungsapparatur noch beheizt wird. Beispielsweise kann man hierzu die abzuwickelnde Rolle in einem bis auf eine Passag-e für die abzuwickelnde Folie abgeschlossenen elektrisch beheizbares Fach unterbringen. Eine andere Möglichkeit sieht die Verwendung einer elektrisch beheizbaren Trommel für die abzuwickelnde Folie vor, deren Beheizung auch nach dem Einbringen der abzuwickelnden Folienrolle in die Bedampfungsapparatur noch in Betrieb gehalten werden kann. Sämtliche Behandlungstemperaturen werden so niedrig gewählt, daß weder die aufgebrachte Metallisierung noch das Latexial der Isolierstoffclie auf den Rollen zum Erweichen oder zum Kleben kommt.
• Ein Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hand der Figur näher beschrieben. Diese zeigt in vereinfachter und schematischer Form eine geeignete Apparatur: In einem abschließbaren und evakuierbaren Behälter 1 befindet sich die Bedampfungsstelle 2. Vor der Bedampfungsstelle ist ein zur Aufnahmen der abzuwickelnden Folienrolle 4 bestimmtes, elektrisch beheizbares Fach 3 (Heizung nicht dargestellt ) mit einer entsprechenden Halterung für die Rolle 4 und ggf. mit für die Kontrolle des Abwickelns dienenden Mitteln.
• Hinter der Bedampfungsstelle befindet sich die zur Aufnahme der metallisierten Folie bestimmte Aufwickelrolle 5.
• Die Bedampfungsstelle 2 ist in bekannter Weise ausgestaltet.
• Sie weist mindestens eine Quelle 6 zur Erzeugung eines Dampfstrahles 7 und einem für die Metallisierung geeigneten Metall, zum Beispiel Aluminiuln, auf. Beispielsweise kann ein elektrisch beheiztes mit dem betreffenden Metall angefülltes Schiffchen vorgesehen sein, welchem das zu verdampfende Metall, z. B.
• Aluminium in Form von -Drähten 14, nach Bedarf zugeführt wird.
• Von einen oder mehrere Längsstreifen der Pol.ie von der "edeckung mit der Metallschicht auszuparen, kann die Folie an solchen Streifen mit einer Maskierung, z. 3. einem Ölfilm, versehen sein. Zu diesen Zweck kann eine den Ölfilm in definierter Weise aufbringende Vorrichtung 9 vorgesehen sein. VoraussetZung für eine gleichförmige Bedampfung sind eine gleichförmige Geschwindigkeit der Folie und eine gleichförmige Leistung der Bedampfungsquelle 6. Die Dicke der aufgedampften Metallschicht hängt von der Transportgeschwindigkeit und von der leistung der Bedampfungsquelle ab. Der sich durch die Anprdnung zwischen den beiden Rollen 4 und 5 bewegende Teil der Folie ist mit 12 bezeielmet.
• Zum Transport der Folie durch die Bedampfungsapparatur dienenden Systeme von Förderrollen, die in der Figur nicht weiter bezeichnet sind, sowie eine große Transportwalze bs die zugleich als Kühlwalze ausgebildet ist. Ferner sind Mittel zur Beheizung der Folie 12 auf ihrem Weg zur Bedampfungsstelle 2 vorgesehen. Diese sind im Beispielsfalle durch ein System von Wärmestrahlern 1 gegeben, die entlang dem eg der Folie 12 angeordnet sind. Schließlich kann der eigentliche Bedampfungsraum durch Schirme 11 weitgehend von den übrigen Teil der Apparatur abgeteilt sein.
• Zunächst wird die abzuwickelnde Folienrolle 4 nach Maßgabe ihrer Größe solange getempert; bis sle eine gleichmäßige, z. B. 70°C betragende Temperatur angenommen hat. Hierzu können je nach Größe der Rolle 4 24 Stunden und mehr erforderlich sein. Dann wird die Rolle 4 in das Fach 3 eingelegt. Das Ende der aufgewickelten Folie wird von der Rolle 4 abgezogen, durch durch das System der Transportrollen und die Badampfungsstelle 2 hindurch an den Ort der aufwickelrolle 5 geführt und dort an. einer entsprechenden Aufwickeltrommel befestigt. Außerdem wird die Beheizung 10 eingeschaltet und die Bedampfungsquelle 6 in Betriebsbereitschaft gesetzt.
• Schließlich wird der Behalter 1 geschlossen zur über einen Saugstutzen 3 evakuiert.
• Dann wird der von der Bedampfungsquelle 6 erzeugte Dampf 7 in der Bedampfungsstelle 2 an der Folie 12 zur Kondensation gebracht und der Antrieb der beiden Rollen 4 und 5 in Bewegung gesetzt. Die Transportgeschwi-lldigkeit der Folie 5 wird mit Rücksicht auf den Abstand zur Bedampfungsstelle 2 so groß gewählt, daß die Folie noch in genügend vorgewärmtem Zustand dort ankommt.
• Die Erfindung hat sich vor allem auch bei sehr dünnen und thermisch empfindlichen Folien mit Stärken von welliger als 1 min, inssesondere auch bis zu 2 /um herab, bewährt. Außerdem können lokale Schwankungen der Dicke der aufgebrachten Metallschicht weitgehend vermieden werden.
• 8 Patent ansprüche 1 Figur

Claims (8)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Metallisieren einer zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren dienenden Isolierstoffolie durch kontinuierliches Bedampfen im Durchlaufverfahren, bei dem die auf einer Rolle aufgewickelte langgestreckte Folie kontinuierlich in einer evakuierten Anlage abgewickelt, in einr Bedampfungsstelle an einer den Metalldampf liefernden Quelle -vorbeigeführt und dann in metallisiertem Zustand erneut aufgewickelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e-t , daß die von der Rolle abgewickelte Folie in vorgewärmtem Zustand in die Bedampfungsstelle eingeführt wird.
2. 2 Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c li n e t , daß die Folie in der abzuwickelnden Folienrolle getempert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die abzuwickelnde Folienrolle unter Vakuum oder an trockener luft getempert wird.
4. 4...Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ), daß die Folie längs ihres Weges von der Abwickelrolle zur Bedampfungsstelle beheizt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folie an der Bedampfungsstelle in Kontakt mit einer umlaufenden, insbesondere gekühlten Walze gehalten wid.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die abzuwickelnde Folienrolle bei einer Temperatur von mindestens 50 oder höchstens 150°C, vorzugsweise bei 60°C, getempert und daß der Laufweg der abgewickelten Folie bis in die Bedampfungsstelle so kurz und/oder deren Laufgeschwindigkeit so groß eingestellt wird, daß die von der vorgewärmten.

   Foleinrolle abgewickelte Folie mit einer gegenüber der Raumtemperatur um mindestens 30°C erhöhten Temperatur an der Bedampfungsstelle ankommt.
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 die abzuwickelnde Rolle auch während des Bedampfungsverfahrens von einer ihr zugeordneten Wärmequelle unter erhöhter Temperatur gehalten wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folie auf ihrem Weg von der abzuwickelnden Rolle zur Bedampfungsstelle eine .Strahlungsbehcizun erfährt, derart, daß die Folie sich etwa auf der Temperatur der Abwickelrolle hält oder noch weiter erwärmt wird.

   L e e r s e i t e