DE2424368A1 - Verfahren zur herstellung von stapeloder schichtkondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Stapel- oder Schichtkondensatoren.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stapel- oder Schichtkondensatoren, bei dem auf einer Trommel mit großem Durchmesser mehrere durch kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen voneinander getrennte Mutterkondensatoren aus einer oder mehreren Kondensatorfolien aufeinander gewickelt werden, wobei in die Mitte der Zwischenlagen ein Trennband eingespult wird, bei dem der so entstandene Ausgangskondensator mittels Schoopverfahrens über seine gesamten Stirnflächen stirnkontaktiert wird, bei dem der Ausgangskondensator zumindest in einer Ebene, die seine Rotationsachse enthält, zertrennt wird, bei dem die so entstandenen Nutterkondensatorringe oder Teilstücke von Mutterkondensatorringen entlang dem Trennband voneinander getrennt und die Mutterkondensatoren oder die Teilstücke derselben durch weitere Schnitte senkrecht zur Folienlaufrichtung in Einzelkondensatoren aufgeteilt werden.
• Ein derartiges Verfahren ist aus der DD-AS 1.764.541 bekannt.
• Dort werden zunächst nach dem Verwickeln von Eondensatorfolien zu einem Mutterkondensator die Eondensatorfolie»7abgeschnitten und Zwischenlagen von Isolierstoffolien darübergewickelt, wobei die Windungszahl entsprechend der gewünschten Schichtdicke der Zwischenschichten gewählt wird. Diese Zwischenlagen dienen als eine Decklage des genannten Mutterkondensators. Darüber wird dann ein Trennband, wiederum in einer oder in mehreren Windungenßgewickelt und darauf eine weitere Zwischenschicht, die als eine Decklage des zweiten Mutterkondensators dient und eine weitere Lage von Eondensatorfolien, die den kapazitiv wirksamen Teil des nächsten Mutterkondensators bildet. Dieses Verfahren beinhaltet also für jede der Lagen ein gesonderte-s Anwickeln und Abtrennen der jeweiligen Bänder bzw. Folien.
• Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, den Aufwand beim Wickeln derartiger Ausgangskondensatoren zu verringern.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen die Kondensatorfölien nach dem Erreichen der gewünschten Windungszahl einer ersten Lage aus Eondensatorfolien eine Windung zweier elektrisch isolierender Decklagenelemente und zwischen diese eine Windung eines Trennbandes gewickelt werden, daß zwischen Anfang und Ende der Decklagenelemente und des Trennbandes ein gemeinsamer Spalt freibleibt, daß die Eondensatorfoliendurch diesen Spalt geführt und zu einer nächsten Lage von Kondensatorfolien aufgewickelt werden.
• Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß bei der Herstellung der Decklagen die relativ komplizierten Anwickelvorgänge entfallen, da die bereits in der erforderlichen Stärke vorgefertigten Decklagenelemente einfach in den laufenden Wickelvorgang eingeführt werden können. Dabei kann man relativ einfach auch im Gang einer automatischen Fertigung die erforderliche hohe Präzision erreichen.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein- Decklagenband auf einer gesonderten Decklagenelementen-Wickelmaschine aus mehreren gleichzeitig zugeführten Isolierstoffolien auf einer Trommel aufgewickelt wird, die annähernd denselben Durchmesser aufweist wie die Trommel für die Mutterkondensatoren, und daß ein Trennband zur Trennung der einzelnen Windungen miteingespult wird, daß die Isolierstoffolien miteinander, nicht aber mit dem Trennband stoffschlüssig verbunden werden und daß die Decklagenelemente mit der im Ausgangskondensator erforderlichen Länge von dem Decklagenband abgetrennt werden. Hierbei werden vorteilhaft acht Isolierstoffolien, die ein Decklagenelement ergeben1 und ein Trennband aus Metall zusammengespult. Bei diesem Verfahren empfiehlt es sich, daß thermoplastische Folien zu I)ecklagenelementen aufgewickelt werden, daß ein gegenüber den Isolierstoffolien wärmebeständigeres Trennband mit eingespult wird und daß die thermoplastischen Folien durch Erwärmung miteinander, nicht aber mit dem Trennband stoffschlüssig verbunden werden. Bei diesem Aufbau können vorteilhaft beliebige Stärken der Decklagenelemente erzeugt werden, eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen ist einfach möglich, das Wickeln bringt keine Probleme mit sich. An üblichen Wickelmaschinen läßt sich ein derartiges Verfahren vorteilhaft verwirklichen, indem 8 Isolierstoffolien und ein Trennband aus Metall zusammengespult werden. Löst sich von einem derartigen lecklagenelement aus mehreren Isolierstoffolien nach Fertigstellung des Kondensators eine Isolierstoffolie, so verbleibt noch ein ausreichender Schutz durch die restlichen Isolierstoffolien.
• Zur Verfestigung der Decklagenelemente eignet sich insbesondere bei Verwendung von nicht thermoplastischen Isolierstofffolien ein Verfahren, bei dem zumindest ein Teil der Isolierstoffolien vor dem Verwickeln zum Decklagenband in ein Losungsmittelbad getaucht wird. In anderen Fällen ist es vorzuziehen, daß zumindest ein Teil der Isolierstoffolien vor dem Verwickeln in ein Kleberbad getaucht wird. Insbesondere sehr dünne-Folien haften gut aufeinander, wenn zumindest ein Teil der Isolierstoffolien vor dem Verwickeln einer elektrischen Glimmentladung ausgesetzt wird.
• Bei diesem Aufbau läßt sich eine gut geschützte Beachriftung realisieren, indem für die Decklagen durchscheinende Isolierstoffolien verwendet werden und eine der Folien, die nicht außen zu liegen kommt, vor dem Verwickeln fortlaufend mit der für den Kondensator vorgesehenen Beschriftung gestempelt wird.
• Insbesondere für große Serien, bei denen die Verhältnisse der Durchmesser der einzelnen Mutterkondensatoren zueinander konstant bleiben, werden Decklagenelemente aus nur einer, dafür aber relativ dicken Isolierstoffolie hergestellt, wobei die Kanten wellenförmig geschnitten werden und wobei die Wellenlänge der Welligkeit nicht größer ausgebildet wird als die Schichtlänge in einem der abzutrennenden Einzelkondensatoren. Diese welligen Kanten gewährleisten ein sicheres Erfassen der Decklagen durch die aufzubringende Schoopschicht, welches zum Befestigen der Decklagen notwendig ist. Ein Ablösen der einzigen das Decklagenelement bildenden Isolierstoffolie würde unmittelbar den kapazitiv wirksamen Teil des Kondensators bloßlegen. Das soll vermieden werden. Eine gute Verankerung der Schoopschichten in den Decklagenelementen wird auch erreicht, indem die relativ dicken Isolierstofffolien ein sich im Bereich ihrer Kanten verjüngendes Profil erhalten. Die Decklagenelemente können auch auf der Wickelmaschine für die Mutterkondensatoren durch gleichzeitiges Einwickeln von mehreren Isolierstoffolien einfach hergestellt werden, wobei dann gleichzeitig ein Trennband zur Trennung der Mutterkondensatoren mit eingewickelt wird. Dieses Verfahren hat beim Wickeln von Einfolienkondensatoren, also bei Verwendung von Kondensatorfolien, die bereits Beläge verschiedener Polarität enthalten, einen besonders vorteilhaften Anwendungsbereich, da hierbei eine Anzahl von Vorratsrollen in der üblichen Größenordnung ausreicht, also keine besonders aufwendige Wickelmaschine verwendet werden muß. Bei derartigen Kondensatoren können übliche Wickelmaschinen verwendet werden, wenn Decklagenelemente aus je drei Schichten gewickelt werden.
• Bestehen die Decklagenelemente jeweils aus mehreren Schichten, so wird eine gute Haftung der Schichten an den Schoopschichten erreicht, indem die einzelnen Schichten eines Decklagenelements gegeneinander seitlich versetzt gewickelt werden Besteht ein Decklagenelement nur aus einer Isolierstoffolie, so wird deren Dicke vorteilhaft zwischen 200 und 500 /um gewählt.
• Die Erfindung wird nun an Hand von fünf Figuren näher erläutert; sie ist nicht auf die in den Figuren gezeigten Beispiele beschränkt.
• Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ausgangskondensator in teilweise gebrochener Darstellung; Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 und stellt Anfang und Ende der Decklagenelemente und des Trennbandes dar; Fig. 3 und 4 zeigen je zwei übereinander liegende Decklagenelemente aus je vier Isolierstoffolien und ein dazwischen liegendes Trennband in geschnittener und teilweise gebrochener Ansicht; Fig. 5 zeigt nicht versetzt gewickelte Isolierstoffolien eines Decklagenelements mit abgeschrägten Schnittkanten.
• In Fig. 1 sind auf einer Trommel 1 mit großem Durchmesser eine erste Lage 2 von Isolierstoffolien als Decklage, eine erste Lage 3 aus Kondensatorfolien, ein erstes Decklagenelement 4, ein erstes Trennband 5, ein zweites Decklagenelement 6, weitere Lagen 7 und 11 von Kondensatorfolien, Decklagenelemente 8 und 10, ein weiteres Trennband 9 und eine Decklage 12 aufgewickelt.
• Die Lagen 2, 3 und 4 bzw. 6, 7 und 8 bzw. 10, 11 und 12 bilden jeweils einen Mutterkondensator. Die Decklagenelemente 4, 6 bzw. 8, 10 und die Trennbänder 5 bzw. 9 bilden jeweils einen gemeinsamen Spalt 13, durch den die Kondensatorfolien 14 vom jeweils unten liegenden zum nächsthöheren Mutterkondensator geführt worden sind.
• In Fig. 2 ist der Verlauf einer Kondensatorfolie 14, die in diesem Fall eine Einfolie darstellt, zwischen Anfang und Ende der Decklagenelemente 4, 6 und des Trennbandes 5 verdeutlicht.
• In Fig. 3 liegt ein Trennband 16 zwischen zwei Decklageneleinenten 15 und 17, wobei jedes der Decklagenelemente aus vier Isolierstoffolien 19 aufgebaut ist, welche gegeneinander versetzt gewickelt sind. Die gegenseitige Versetzung ist willkürlich erfolgt, da lediglich eine gute Verkrallung der Schoopschichten erreicht werden soll. Dieselbe gute Verkrallung wird erreicht, wenn gemäß Fig. 4 jeweils 4 Isolierstoffolien 21 ohne gegenseitige seitliche Versetzung zu Deckl-lgenelementen 23, 24 gewickelt sind, wenn dafür aber jede Isif ierstoffolie 21 mit welligen Schnittkanten 22 versehen ist und die Welligkeit der Schnittkanten 22 benachbarter Isolierstoffolien 21 nicht phasengleich verläuft. Das Urennbandfsteht über die Decklagenelemente vor, so daß die Schoopschicht durch das Trennband getrennt werden kann.
• Fig. 5 zeigt 4 ohne Versetzung übereinander gewickelte Isolierstoffolien 18 eines Decklagenelements, welche einen sich verjüngenden Querschnitt in Form einer Abschrägung 20 im Bereich der Kanten aufweisen.
• 14 Patentansprüche 5 Figuren

Claims (14)

1. Patentansprüche & erfahren zur Herstellung von Stapel- oder Schichtkondensatoren, bei dem auf einer Trommel mit großem Durchmesser mehrere durch kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen voneinander getrennte Mutterkondensatoren aus einer oder mehreren Kondensatorfolien aufeinander gewickelt werden, wobei in die Mitte der Zwischenlagen ein Trennband eingespult wird, bei dem der so entstandene Ausgangskondensator mittels Schoopverfahrens über seine gesamten Stirnflächen stirnkontaktiert wird, bei dem der Ausgaxlgskondensator zumindest in einer Ebene, die seine Rotationsachse enthält, zertrennt wird, bei dem die so entstandenen Mutterkondensatorringe oder Teil stücke von Mutterkondensatorringen entlang dem Trennband voneinander getrennt und die Mutterkondensatoren oder die Teilstücke derselben durch weitere Schnitte senkrecht zur Folienlaufrichtung in Einzelkondensatoren aufgeteilt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen die Kondensatorfolien (14) nach dem Erreichen der gewünschten Windungszahl einer ersten Lage (3, 7) aus Kondensatorfolien (14) eine Windung zweier elektrisch isolierender Decklagenelemente (4, 6 bzw. 8, 10) und zwischen diese eine Windung eines Trennbandes (4 bzw. 9) gewickelt werden, daß zwischen Anfang und Ende der Decklagenelemente (4, 6 bzw. 8, 10) und des Trennbandes (4 bzw. 9) ein gemeinsamer Spalt (13) freibleibt, daß die Kondensatorfolien (14) durch diesen Spalt (13) geführt und zu einer nächsten Lage (7, 11) von Kondensatorfolien (14) ausgewickelt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Decklagenband auf einer gesonderten Decklagenelementen-Wickelmaschine aus mehreren gleichzeitig zusammengeführten Isolierstoffolien auf einer Trommel aufgewickelt wird, die annähernd denselben Durchmesser aufweist wie die Trommel für die Mutterkondenstoren, daß ein Trennband zur Trennung der einzelnen Windungen miteingespult wird, daß die Isolierstoffolien miteinander, nicht aber mit dem Trennband stoffschlüssig verbunden werden und daß Decklagenelemente mit der im Ausgangskondensator erforderlichen Länge von dem Decklagenband abgetrennt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß thermoplastische Folien zu Decklagenelementen aufgewickelt werden, daß ein gegenüber den thermoplastischen Folien wärmebeständigeres Trennband miteingespult wird und daß die thermoplastischen Folien durch Erwärmung miteinander, nicht aber mit dem Trennband stoffschlüssig verbunden werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß acht Isolierstoffolien und ein Trennband aus Metall zusammengespult werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k-e n n -z e i c h n e t, daß zumindest ein Teil der Isolierstofffolien vor dem Verwickeln zu Decklagenelementen in ein Lösungsmittelbad getaucht wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zumindest ein Teil der Isolierstofffolien vor dem Verwickeln in ein Kleberbad getaucht wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest ein Teil der Isolierstoffolien vor dem Verwickeln einer elektrischen Glimmentladung ausgesetzt wird.
8. 8. 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 h n e t, daß für die Decklagenelemente durchscheinende Folien verwendet werden und daß eine der Folien, die nicht außen zu liegen kommt, vor dem Verwickeln fortlaufend mit der für den Kondensator vorgesehenen Beschriftung gestempelt wird.
9. 9. 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 jedes Decklagenelement aus nur einer, dafür aber relativ dicken Isolierstoffolie gebildet wird, daß die Kanten dieser Isolierstoffolie wellenförmig geschnitten werden und daß die Wellenlänge der Welligkeit nicht größer ausgebildet wird als die Schichtlänge in einem der zu trennenden Sinzelkondensatoren.
10. 10.Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß jedes Decklagenelement aus nur einer, dafür aber relativ dicken Isolierstoffolie gebildet wird, und daß die Isolierstoffolie im Bereich ihrer Kanten ein sich verjüngendes Profil erhält.
11. 11.Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k en n -z e i c h n e t, daß die Decklagenelemente auf der Wickelmaschine für die Mutterkondensatoren durch gleichzeitiges Einwickeln von mehreren Isolierstoffolien hergestellt werden und daß gleichzeitig ein Trennband zur Trennung der Mutterkondensatoren mit eingewickelt wird.
12. 12.Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Decklagenelemente aus drei Schichten aufgebaut werden.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die einzelnen Schichten eines Decklagenelements gegeneinander seitlich versetzt gewickelt werden.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Isolierstoffolien mit einer Dicke von 200 bis 500 /um zu Decklagenelementen verarbeitet werden.