DE2235653C3 - Verfahren zum Umhüllen von elektrischen Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umhüllen von elektrischen Bauelementen, insbesondere Kondensatoren, mit einer als Berührungs- und Isolationsschutz dienenden, schwer verklebbaren Kunststoffolie mit weitgehend unpolarer Molekülstruktur, die um das Bauelement gewickelt wird und deren freies Ende durch Wärmeeinwirkung und unter der Anwendung eines Drucks mit dem bereits aufgewickelten Teil oder mit dem anderen Ende der Folie verbunden wird.

Elektrische Bauelemente werden häufig mit einem Berührungs- und Isolationsschutz versehen, indem sie mit einer Kunststoffolie umwickelt werden, welche durch Verschweißung oder Verklebung befestigt wird. Durch entsprechende Temperaturanwendung ist es bei den üblicherweise benutzten Kunststoffolien möglich, diese untereinander zu verschweißen. Die dabei entstehende Schweißnaht widerspricht jedoch nicht nur der Forderung nach einem guten äußeren Erscheinungsbild, sondern sie wirkt sich auch störend aus, weil durch sie bei der Lagerung ein zusätzlicher Raumbedarf entsteht, so daß auch die Forderung auf Lagerung möglichst vieler Bauelemente bei geringst möglichem Raumbedarf nicht erfüllt ist

Eine Verklebung erfüllt diese beiden obengenannten Forderungen recht gut, jedoch weisen die Kunststoffolien, die sich leicht verkleben lassen, wie z. B. Folien aus Polycarbonat, eine geringe Resistenz gegen Lösungsmittel auf und sind deswegen nicht überall einsetzbar.

ίο Aus der DT-AS 10 01 420 ist zwar ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekannt bei welcher^ die Umhüllung der Kondensatoren mit einer Polystyrolfolie erfolgt Polystyrolfolien weisen nun, da sie eine weitgehend unpolare Molekülstruktur besitzen eine größere Resistenz gegenüber Lösungsmitteln auf, lassen sich jedoch schlecht verkleben, und es besteht die Gefahr, daß die Klebstellen wieder aufgehen, wenn sich z. B. der Kondensator bei erhöhter Umgebungstemperatur etwas ausdehnt

Aus dem DT-Gbm 17 18 655 ist es bekannt, zur Umhüllung elektrischer Kondensatoren Polyäthylenterephthalat-Folie zu verwenden.

Aus der US-PS 34 31 473 ist es bekannt, die Umhüllung von Kondensatoren mit Polypropylen-, Polyäthylen- bzw. Polyamidfolien vorzunehmen.

Auch für die beiden zuletztgenannten Veröffentlichungen gilt dasselbe, was bereits zur ersten Veröffentlichung bemerkt wurde, daß nämlich die Klebstellen bei den genannten Folien mit unpolarer Molekülstruktur wieder aufgehen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet auch solche Kunststoffolien sicher untereinander zu verbinden, die wegen ihrer größeren Resistenz gegen Lösungsmittel eine unbefriedigende Verklebbarkeit aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß vor dem Umwickeln die Kunststoffolie zwischen einer Hochspannungselektrode und einer geerdeten Metallwalze durchgeführt wird und dort dabei die beiden Oberflächen der Folie einer hochfrequenten, elektrischen Entladung ausgesetzt werden, und daß nach dem Umwickeln des Bauelements mit der Umhüllungsfolie das freie Ende der aufgewickelten Fo-He durch die Einwirkung eines erhitzten Metallstempels, dessen Temperatur geringer als die Schmelztemperatur der Kunststoffolie ist, mit einem anderen Abschnitt der aufgewickelten Folie verbunden wird.
Damit erzielt man den Vorteil, daß sich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Oberflächen der Kunststoffolie ohne den Zusatz von Klebstoffen miteinander verkleben. Dies läßt sich durch die Annahme erklären, daß durch das Einwirken der durch die Entladung ionisierten Luft die Folie oxidiert wird, was zum Einbau von polaren Molekülgruppen in die Oberfläche führt. Im Gegensatz zu den üblichen Schweißverfahren, bei denen mit einer Temperatur gearbeitet wird, die die Schmelztemperatur des zu schweißenden Materials übersteigt, liegt die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandte Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der zu verbindenden Kunststoffolie. Dieser überraschende Effekt könnte darauf zurückgeführt werden, daß die Oberfläche der Kunststoffolie in einer sehr dünnen Schicht durch das Einwirken der ionisierten Luft bei der hochfrequenten elektrischen Entladung derart in ihren the· iU:hen Eigenschaften verändert wird, daß ihr Schmeiz· nkt erniedrigt wird. Bei Temperaturanwendung v.>>v:d diese dünne Schicht

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schmelzen, ohne daß das Restmaterial beschädigt wird, und so eine Schweißverbindung mit der Gegenfolie bilden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert Als Beispiel für schwer verklebbare Kunststoffolien mit weitgehend unpolarer Molekülstruktur wurden Folien aus Polypropylen (25 um) und Polyethylenterephthalat (15 μπι, 50 μπι, 125 um) gewählt Die Folien wurden auf beiden Oberflächenseiten einer hochfrequenten (etwa 25 kHz) elektrischen Entladung zwischen einer Hochspannungselektrode (12 bis 15 kV) und einer geerdeten Metallwalze ausgesetzt Zu Vergleichszwecken wurden auch unbehandelte Folien und solche Folien benutzt, von denen nur eine Oberflächenseite der elektrischen Entladung ausgesetzt worden war. Dann wurden jeweils zwei Folienstücke aufeinandergelegt und mit einem erhitzten Metallstempel unter einem Druck von 1 bis 2 daN/cm² aufeinandergepreßt Die Temperatur des Metallstempels betrug dabei bei den Polypropylenfolien 120 bis 130° C und bei den Polyäthylenterephthalatfolien, je nach Dicke der Kunststoffolien, 180 bis 230⁰C Es zeigten sich deutliche Unterschiede, je nachdem, ob behandelte oder nichtbehandelte Oberflächen übereinanderlagen. Während sich zwei unbehandelte Oberflächenseiten ohne weiteres voneinander lösen ließen, konnte bereits eine leichte Verklebung festgestellt werden, wenn eine behandelte auf einer nichtbehandelten Oberflächenseite lag. Die stf^kste Verklebung trat jedoch auf, wenn zwei behandelte Oberflächenseiten aufeinanderlegen. Eine solche Verbindung ist so fest, daß sie sich nur sehr schwer lösen läßt, wobei meistens eine der beiden Folien neben der Klebestelle reißt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Umhüllen von elektrischen Bauelementen, insbesondere Kondensatoren, mit einer als Berührungs- und Isolationsschutz dienenden schwer verklebbaren Kunststoffolie mit weitgehend unpolarer Molekülstruktur, die um das Bauelement gewickelt wird und deren freies Ende durch Wärmeeinwirkung und unter der Anwendung eines Drucks mit dem bereits aufgewickelten Teil oder mit dem anderen Ende der Folie verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Umwickeln die Kunststoffolie zwischen einer Hochspannungselektrode und einer geerdeten Metallwalze durchgeführt wird und dort dabei die beiden Oberflächen der Folie einer hochfrequenten, elektrischen Entladung ausgesetzt werden, und daß nach dem Umwickeln des Bauelements mit der Umhüllungsfolie das freie Ende der aufgewickelten Folie durch die Einwirkung eines erhitzten Metallstempels, dessen Temperatur geringer als die Schmelztemperatur der Kunststoffolie ist, mit einem anderen Abschnitt der aufgewickelten Folie verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Folienende durch den erhitzten Metallstempel mit einem Druck von 1 bis 2 daN/cm² gegen den damit zu verbindenden anderen Abschnitt der aufgewickelten Folie gepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential zwischen der Hochspannungselektrode und der geerdeten Metallwalze 12 bis 15 kV und die Frequenz der Entladung etwa 25 kHz betragen.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umhüllung des Bauelements Polypropylenfolie verwendet wird, und daß die Temperatur des Metallstempels 120 bis 130⁰C beträgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umhüllung des Bauelements Polyäthylenterephthalatfolie verwendet wird, und daß die Temperatur des Metallstempels 180 bis 230⁰C beträgt.