DE2531232B2

DE2531232B2 - METHOD OF MANUFACTURING CAPACITORS

Info

Publication number: DE2531232B2
Application number: DE19752531232
Authority: DE
Inventors: John Phillip Arlington Va.; Kim Ki Hong Poway Calif.; UhI (V.St.A.)
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1975-07-12
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS5132943A; DE2531232A1; IT1049550B; DE2531232C3

Description

als die metallbeschichtete Folie abgeschnitten ist, um wenigstens eine äußere Windung aus dielektrischem Material zu bilden;than the metal-coated film is cut off forming at least one outer turn of dielectric material;

F i g. 5 die Verschweißung der dielektrischen äußeren Schicht zur Vervollständigung des Kondensatoraufbaus; >F i g. 5 the welding of the dielectric outer Layer to complete the capacitor structure; >

Fig.6 einen Querschnitt eines beiderseits metallbeschichteten dielektrischen Folienbandes mit seitlich gegeneinander versetzten Metallschichten.6 shows a cross section of a metal-coated on both sides dielectric foil tape with laterally offset metal layers.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Teiles der Vorrichtung 10 gemäß dem Hauptpatent. Die Vorrichtung 10 dient zur Herstellung von Kondensatoren aus einem metallbeschichteten dielektrischen Folienband und weist eine erste und eine zweite Drahtaufnahme- und Wickelvorrichtung 11 bzw. 12 auf, um zwei Anschlußdrähte 13 und 14 in parallelem r, Abstand zueinander in der Vorrichtung in Stellung zu halten. Die Drahlaufnahmevorrichtungcn 11 und 12 sind mit Einrichtungen versehen, um die Anschlußdrähte 13 und 14 um eine zwischen ihnen angeordnete mittlere Achse zu drehen. _J() Fig. 1 shows a perspective partial view of part of the device 10 according to the main patent. The device 10 is used to manufacture capacitors from a metal-coated dielectric film strip and has a first and a second wire receiving and winding device 11 and 12, respectively, in order to hold two connecting wires 13 and 14 in position in the device at a parallel distance from one another. The Drahlaufnahmevorrichtungcn 11 and 12 are provided with means for the connection wires 13 and 14 to rotate about a central axis is arranged between them. _{J ()}

Eine Fördervorrichtung 16 für ein metallbeschichtetes dielektrisches Folienband weist eine Rolle 17 mit Folienmaterial 18 auf, dessen beide Seiten metallbeschichtet sind, wobei die metallischen Oberflächen durch die dielektrische Folie auf Abstand voneinander >-, gehalten sind. Von der Rolle 17 wird eine Länge 18 des metallbeschichteten Folienbandes abgezogen und zwischen zwei Anschlußdrähten 13 und 14 in Stellung gebracht. Das metallbeschichtete Folienband 18 kann über mehrere Führungsrollen, hier im ganzen mit 19 j„ bezeichnet, geführt werden.A conveyor device 16 for a metal-coated dielectric film strip has a roller 17 Foil material 18, both sides of which are coated with metal, the metallic surfaces through the dielectric film at a distance from each other> -, are held. From the roll 17, a length 18 of the metal-coated foil tape is pulled off and between two connecting wires 13 and 14 placed in position. The metal-coated foil strip 18 can over several leadership roles, here in total with 19 y " designated, to be guided.

Eine mit 20 bezeichnete Fördervorrichtung für ein Metallfolienband weist eine Rolle mit einer Metallfolie 21, z.B. aus Zinn od. dgl., auf, von der ausgehend die Metallfolie über zwei Führungsrollen 22 und 23 geführt j-> ist, wobei das Ende auf einer Stützvorrichtung 24 aufliegt. Von einer zweiten Metallfolienrolle läuft die Folie 26 über zwei Führungsrollen 27 und 28. Das Ende der Metallfolie 26 ist auf einer Stützvorrichtung 29 abgestützt. Um eine Isolierung zwischen den gegen- _tn überliegenden metallbeschichteten Flächen der Folie 18 zu bilden, wenn diese um sich selbst gewickelt wird, findet eine unmetallisierte dielektrische Folie 32 Verwendung, die über eine Fördervorrichtung 30 zugeführt wird. Diese unmetallisierte dielektrische Folie |-, 32 ist auf einer Rolle 31 gelagert und läuft um zwei Führungsrollen 33 und 34. Das Ende der dielektrischen Folie 32 ist auf einer Stützvorrichtung 36 abgestützt.A conveyor device for a metal foil strip, denoted by 20, has a roll with a metal foil 21, for example made of tin or the like, from which the metal foil is guided over two guide rollers 22 and 23, the end on a support device 24 rests. The foil 26 runs from a second metal foil roll over two guide rollers 27 and 28. The end of the metal foil 26 is supported on a support device 29. To form an insulation between the counter _tn overlying metal-coated surfaces of the foil 18 when it is wrapped around itself, a unmetallized dielectric film 32 is used which is supplied via a conveyor device 30th This unmetallized dielectric film 32 is mounted on a roller 31 and runs around two guide rollers 33 and 34. The end of the dielectric film 32 is supported on a support device 36.

Wenn die Enden der verschiedenen Folien, d. h. der metallbeschichteten Folie 18, der Metallfolie^ 21 und 26 _V) und der dielektrischen Folie 32 in Stellung gebracht sind, wird die Vorrichtung durch geeignete Mittel betätigt, um die Anschlußdrähte 13 und 14 zueinander hin zu bewegen und dabei eine Teilwindung der Metallfolie um dieselben zu bilden. Ein entfernbarer Dorn 40 nimmt _V) eine Stellung ein, um die dielektrische Folie 32 teilweise um denselben zu wickeln und den Endabschnitt der Folie unmittelbar neben der metallbeschichteten Folie 18 in Stellung zu bringen.When the ends of the various foils, ie the metal-coated foil 18, the metal foil (21 and 26 _V) and the dielectric foil 32 are brought into position, the device is actuated by suitable means in order to move the connecting wires 13 and 14 towards one another and thereby a partial turn of the metal foil to form the same. A removable mandrel 40 assumes _V) a position for the dielectric film 32 to partially wrap around the same, and to bring the end portion of the film immediately adjacent to the metal-coated film 18 in position.

Zwei den Metallfolienbändern 21 und 26 zugeordnete _b(l Schneidvorrichtungen 41 und 42 dienen dazu, vorbestimmte Längen der Bänder abzuschneiden, die zwischen die Anschlußdrähte und die entsprechenden metailueschichictcn Oberflächen des metallbeschichteten Folienbandes 18 eingeführt werden. Es wird darauf _hr, hingewiesen, daß beliebige Schneidvorrichtungen den Rollenanordnungen 17 und 31 zugeordnet sein können, um das mctallbeschichtete Folienband 18 bzw. das dielektrische Folienband 32 abzuschneiden.Two metal foil strips 21 and 26 associated with _{b (l} cutting devices 41 and 42 serve to cut predetermined lengths of the strips which are inserted between the connecting wires and the corresponding metailueschichictcn surfaces of the metal-coated film strip 18th It will thereon _h r, pointed that any cutting devices can be assigned to the roller assemblies 17 and 31 in order to cut off the metal-coated foil strip 18 and the dielectric foil strip 32, respectively.

Das Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren geht am besten aus der schernatischen Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung hervor. Hier wird der beidseitig metallbeschichtete Folienstreifen 18 mit seinem Endabschnitt zwischen den in parallelem Abstand angeordneten Anschlußdrähten 13 und 14 in Stellung gebracht. Ein Stück des Metallfolienbandes 21 wird zwischen die benachbarten Flächen des metallbeschichteten Folienbandes und der Anschlußdrähte eingeführt, um die elektrische Verbindung zu verbessern. Die Endabschnitte der Metallfolienbänder werden über Stützrollen 24 und 29 geführt und durch Haltevorrichtungen 43 bzw. 44 in Stellung gehalten. Schieber 46 und 47 drücken die Anschlußdrähte 13 und 14 fest gegeneinander und klemmen das beidseitig metallbeschichtete Folienband und die Metallfolie zwischen sich ein. Ein dritter Schieber 48 führt den entfernbaren Dorn 40 angrenzend an die Anschlußdrähte 13 und 14 ein und bringt dabei das dielektrische Folienband 32 in feste Anlage an die Unterseite des metallbeschichteten Folienbandes 18 und des Metallfolienbandes 26, wie dargestellt. Nachdem alle Teile ordnungsgemäß in Stellung gebracht worden sind, werden die Anschlußdrähte 13 und 14 und der entfernbare Dorn 40 gedreht. Im Ausführungsbeispiel ist die Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinne. Es dürfte jedoch einleuchten, daß die Drehrichtung, falls erwünscht, im Uhrzeigersinne erfolgen kann.The process for the production of capacitors can be best understood from the schernatic representation of device shown in Fig. 2 emerges. Here the film strip 18, which is metal-coated on both sides, is included its end portion between the parallel spaced connecting wires 13 and 14 in Position brought. A piece of metal foil tape 21 is coated between the adjacent surfaces of the metal Foil tape and the connecting wires introduced to improve the electrical connection. The end sections of the metal foil strips are guided over support rollers 24 and 29 and through Holding devices 43 and 44 held in position. Slide 46 and 47 press the connecting wires 13 and 14 firmly against each other and clamp the foil strip, which is metal-coated on both sides, and the metal foil between them. A third pusher 48 guides the removable mandrel 40 adjacent the lead wires 13 and 14, bringing the dielectric film strip 32 into firm contact with the underside of the metal-coated foil tape 18 and the metal foil tape 26, as shown. After all parts have been properly positioned, the leads 13 and 14 and the removable mandrel 40 rotated. In the exemplary embodiment, the direction of rotation is counterclockwise. It should however, it is evident that the direction of rotation can be clockwise if desired.

Es wird nunmehr auf F i g. 3 Bezug genommen, in der die Einzelheiten der Umwicklungen der Enden des metallbeschichleten Folienbandes, der Metallbänder und des dielektrischen Folienbandes dargestellt sind. Hier sind die kurzen Streifen der Metallfolienbänder mit 21a und 26a bezeichnet, die ausreichend lang sind, um die betreffenden Anschlußdrähte 13 und 14 teilweise zu umschlingen. Ein kleinerer Spalt 46a kann zwischen dem metallbeschichteten Folienband und dem dielektrischen Folienband infolge des Metallfolienbandes 21a entstehen. Es dürfte jedoch klar sein, daß der Spalt 46,-i tatsächlich sehr gering ist, da die Metallfolien außerordentlich dünn sind.It is now referred to FIG. Reference is made to 3 in which the details of the wraps of the ends of the metallbeschichleten foil strip, the metal strips and the dielectric foil strip are shown. Here the short strips of the metal foil strips are designated by 21a and 26a, which are long enough to to loop around the relevant connecting wires 13 and 14 partially. A smaller gap 46a can be between the metal-coated foil tape and the dielectric foil tape arise as a result of the metal foil tape 21a. However, it should be clear that the gap 46, -i is actually very small, since the metal foils are extraordinary are thin.

Nachdem die gewünschte Anzahl von Windungen des gewickelten Kondensators erzielt ist, kann der Dorn 40 entfernt, das metallbeschichtete Folienband abgeschnitten und um den gewickelten Kondensator gelegt werden, so daß das Ende 45 desselben freiliegt, wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Das dielektrische Folienband 32 wird länger als das metallbeschichtete Folienband 18 abgeschnitten, um das Ende 45 mit dem dielektrischen Folienband zu überdecken, so daß das Ende 5t desselben über das Ende 45 hinaus vorsteht. Hierdurch wird dann eine Flächenberührung zwischen zwei Schichten des dielektrischen Folier.bandes erzielt, um den Kondensator einzuhüllen.After the desired number of turns of the wound capacitor is obtained, the mandrel 40 removed, cut off the metal-coated foil tape and placed it around the wound capacitor so that the end 45 thereof is exposed, as shown in Fig.4. The dielectric film tape 32 is cut longer than the metal-coated foil tape 18, around the end 45 with the dielectric To cover film tape, so that the end 5t of the same protrudes beyond the end 45. Through this a surface contact is then achieved between two layers of the dielectric Foil.bandes in order to encasing the capacitor.

Wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich, ist eine Heizvorrichtung 49 vorgesehen, die mit einem Heizelement 50 am dielektrischen Folienband 32 an einer Stelle hinter dem Ende 45 des metallbeschichtcten Folienbandes 18 angreift, um die beiden äußeren Schichten des dielektrischen Folienbandes zusammenzuschweißen. Hierdurch wird im wesentlichen der ganze gewickelte Kondensator eingeschlossen und sichergestellt, daß sich das gewickelte Material nicht abwickeln kann.As best seen in Fig. 5, a heating device 49 is provided which is equipped with a heating element 50 on the dielectric film strip 32 at a point behind the end 45 of the metal-coated film strip 18 attacks in order to weld the two outer layers of the dielectric film strip together. This essentially encloses the entire wound capacitor and ensures that the wound material cannot unwind.

Das dielektrische Folienband 32 kann aus einem nichtwärmeschrumpfenden Material bestehen, bevorzugt wird jedoch ein wärmeschrumpfendes Material. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß beimThe dielectric film tape 32 may be made of a non-heat shrinkable material, preferably however, it becomes a heat shrinkable material. The reason for this is to be seen in the fact that the

Schrumpfen die kurzen Streifen der Metallfolienbänder 21a und 26a einen besseren Kontakt mit den Anschlußdrähten 13 und 14 herstellen. Die kurzen Streifen der Metallfolien 21a und 26a dienen weiter dazu, die elektrische Verbindung zwischen den Anschlußdrähten 13 und 14 und dem metallbeschichteten Folienband 18 zu verbessern und mögliche Kurzschlußprobleme zu reduzieren, die auftreten könnten, wenn die Anschlußdrähte 13 und 14 in die Wicklung gezogen und das dielektrische Folienband 32 zerrissen wird.The short strips of metal foil strips 21a and 26a shrink better contact with the Make connecting wires 13 and 14. The short strips of metal foils 21a and 26a also serve in addition, the electrical connection between the connecting wires 13 and 14 and the metal-coated To improve foil tape 18 and to reduce possible short circuit problems that could arise if the Connecting wires 13 and 14 are drawn into the winding and the dielectric film strip 32 is torn.

Das metallbeschichtete Folienband 18 weist nicht mit Metall beschichtete Randzonen 57 und 59 auf, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist. Wenn somit auf die Stirnseiten des gewickelten Kondensators ein leitender Film aufge-The metal-coated foil strip 18 has edge zones 57 and 59 which are not coated with metal, like this in Fig. 6 is shown. Thus, if a conductive film is applied to the end faces of the wound capacitor.

sprüht wird, werden dadurch die Schichten 58 am linken Ende 61 des Folienbandes 18 durch den aufgesprühten leitenden Film miteinander verbunden, wobei jedoch infolge der nicht mit Metall beschichteten Randzone 57 die Schichten 56 nicht mit den Schichten 58 verbunden werden. In gleicher Weise werden die Schichten 56 am rechten Ende 63 des Folienbandes 18 durch den aufgesprühten leitenden Film miteinander verbunden, so wiederum die nicht mit Metall beschichtete Randzone 59 einen Kurzschluß der Schichten 58 verhindert. Die Schichten 56 und 58 könnten wahlweise auch wechselseitig als verlängerte Schichten nach außen über die Enden 61 und 63 der dielektrischen Schichten hinaus vorstehen.is sprayed, the layers 58 at the left end 61 of the film strip 18 are thereby sprayed on conductive film connected to one another, but due to the non-metal-coated edge zone 57 layers 56 are not bonded to layers 58. In the same way, the layers 56 are at right end 63 of foil strip 18 connected to one another by the sprayed-on conductive film, so in turn the edge zone 59 not coated with metal causes a short circuit of the layers 58 prevented. The layers 56 and 58 could alternatively alternate as extended layers outwardly protrude beyond ends 61 and 63 of the dielectric layers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Process for the production of capacitors, in which two dielectric foil strips preferably heat-shrinking plastic material by two parallel to one another and from one another spaced connecting wires with the interposition of through the dielectric Foil strips separated from one another metal layers, which face the connecting wires, by πι Rotate the connecting wires around one parallel to them and lying in the middle between them Axis are wound and in which the finished wound capacitor grains by means of one of the two dielectric film strips is wrapped, i '> initially a metal foil band around each of the two connecting wires partially wrapped around it, clamped at its end and cut to a predetermined length then a dielectric film strip, metal-coated on both sides, between the connecting wires in mutual contact with the metal foil strips and an unmetallized dielectric Foil strip in contact with one metal layer of the foil strip which is metal-coated on both sides _> see is brought, whereupon the tapes are clamped between the connecting wires and the latter in Rotation are offset, and then around the finished wound capacitor at least one overlapping turn of the unmetallized dielectric film tape laid and the same with itself itself is connected and severed, according to patent application P 2501351.8-33, thereby characterized in that a dielectric film strip coated with metal on both sides is used r> is, whose two metal layers are laterally offset from one another, and that finished with wound capacitor body by spraying an electrically conductive layer on each end cable the edges of a metal layer are conductively connected to one another.

-Γ)

The invention relates to a method for producing capacitors, in which two dielectric film strips made of preferably heat-shrinkable plastic material around two connecting wires w arranged parallel to one another and spaced apart from one another with the interposition of metal layers separated from one another by the dielectric film strips and facing the connecting wires by rotating the connecting wires be wound around an axis parallel to them and in the middle between them and in which the fully wound capacitor body is wrapped by means of one of the two dielectric foil strips, with a metal foil strip initially placed around each of the two connecting wires, partially wrapping them around its end _{h0 is} clamped and cut to a predetermined length, then a double-sided metal-coated dielectric film tape between the connecting wires in mutual contact with the metal tape and a unmeta llisiertes dielectric film ^ ribbon in contact with the one metal layer of the both sides of the metal-coated film strip is brought, after which clamped the tapes between the lead wires and are put the latter in rotation, and then to the finished wound capacitor at least one overlapping turn of uiimetallisierten dielectric film strip placed and the same is connected to itself and severed, according to patent application P 25 01 351.8-33.

The object of the invention is to develop this method to the effect that let them manufacture capacitors with reduced resistance.

This object is achieved in a method mentioned at the outset in that a metal-coated on both sides dielectric foil tape is used, the two metal layers of which are laterally opposite one another are offset, and that in the finished wound capacitor body by spraying an electrically conductive layer on each end face the edges of a metal layer are conductively connected to one another.

By using a metal-coated dielectric film tape, both of which are metal layers are laterally offset from one another, can be done in a simple and inexpensive manner wound capacitor creates an electrically conductive connection between the edges of one metal layer of the coated dielectric film tape without simultaneous contact with the Edges of the other metal layer is produced and thus the layers are short-circuited. A Process for the production of capacitors, in which one unmetallized and one metal-coated on both sides Foil, the two metal layers of which are laterally offset from one another, to form a capacitor body are wound and then the edges of a metal layer by spraying on each on one end face conductive layer to be connected to one another conductively on the front side, is already from the DT-OS 20 49 407 known, but no connecting wires serving as winding mandrels are used in this process. The winding process for capacitors known from FR-PS 20 84 210 does not exist either Suggestions for the invention, because here the connecting wires in your finished wound capacitor axially be shifted, which is associated with corresponding disadvantages associated with the invention Procedure should just be avoided. Finally, the one described in DT-OS 21 01 788 also gives way Winding process essentially from the process of the main patent, so that the skilled person also thereby the solution according to the invention was not suggested.

The invention is described below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing explained. It shows

F i g. 1 is a perspective schematic view of a device according to the main patent for Manufacture of capacitors from a dielectric film strip coated with metal on both sides;

F i g. 2 shows a schematic illustration of how the film, which is metal-coated on both sides, is the dielectric Foil and the metal foils are arranged between the leads and the removable mandrel and around these are wrapped;

3 shows an enlarged partial view of an edge section of the various components wrapped around the leads as well as the mandrel initiate the winding of the capacitor to be formed;

Fig. 4 is an end view of a wound capacitor; the dielectric sheet being shown to be longer