DE2820232A1

DE2820232A1 - Verfahren zum herstellen eines kondensators

Info

Publication number: DE2820232A1
Application number: DE19782820232
Authority: DE
Inventors: Barthelemy Petitiot
Original assignee: Le Materiel Telephonique Thomson CSF
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1978-11-16
Also published as: FR2390821B1; CH623956A5; FR2390821A1

Description

Patentanwälte

Dipl-Ing Dipl-Chem Dipl-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Etnsbergerstrasse 19

8 München 60

LE MATERIEL TELEPHONIQUE 9. Mai 1978

46-47, Quai Alphonse-Le-Gallo
92103 Boulogne / Frankreich

Unser Zeichen; L 1063

Verfahren zum Herstellen eines Kondensators

Die Erfindung betrifft ein Wickelverfahren für Kondensatoren aus metallisierten dielektrischen Filmen.

Das Wickeln der Filme aus metallisierten Dielektrika, die die Beläge von solchen Kondensatoren bilden, erfolgt im allgemeinen auf einer Wickelmaschine mit Hilfe eines zylindrischen Doms, der anschließend aus dem Wickel herausgezogen wird, oder mit Hilfe eines starren Kerns, der in dem Wickel verbleibt. Manche von diesen zylindrischen Dornen bestehen aus zwei halbzylindrischen Teilen, zwischen denen die Enden der zu wickelnden Filme eingeklemmt werden. Die Filme werden einander derart überlagert, daß eine metallisierte Fläche eines Films mit der nichtmetallisierten Fläche des benachbarten Films in Berührung kommt. Die Filme haben außerdem jeweils einen nichtmetallisierten Hand.

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Durch Wickeln einer gewissen Anzahl von Windungen von zwei einander überlagerten metallisierten Filmen, von denen einer einen Hand rechts und der andere einen Rand links besitzt, auf einen zylindrischen Dorn ergibt sich ein zylindrischer Wickel, dessen Windungen an den Schnittflächen des Wickels erscheinen. Aufgrund dieser Tatsache entsprechen die Windungen einer Schnittfläche einem Belag und die Windungen der anderen Schnittfläche einem anderen Belag des Kondensators.

Um eine gute Verbindung zwischen den Klemmen des Kondensators und diesen Belägen herstellen zu können, ist es unerläßlich, die Windungen eines Belages miteinander zu verbinden, indem jede Wickelschnittfläche mit einer gleichmäßigen Metallschicht bedeckt wird. Gewöhnlich wird diese Operation ausgeführt, indem durch das Schoopsche Metallspritzverfahren schmelzflüssiges Metall in Form von Feinstkörnchen aufgespritzt wird.

In dem Fall, in welchem der Dorn, der beim Wickeln benutzt worden ist, herausgezogen wird, bleibt ein axialer Kanal zurück, der sich durch den zylindrischen Wickel erstreckt.

Während der Durchführung des Schoopschen Metallspritzverfahrens an den beiden Stirn- oder Schnittflächen dringen die Metallkörnchen daher in den axialen Kanal ein, wenn die Öffnungen desselben nicht verschlossen sind.

Die Ansammlung dieser metallischen Körnchen in dem Kanal kann dann entweder einen sicheren Kurzschluß zwischen den Belägen oder eine schlechte Isolierung zwischen ihnen verursachen.

Zum Verstopfen der Öffnungen des Kanals nach dem Heraus-

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ziehen des Doras gibt es verschiedene Verschließvorrichtungen, wie beispielsweise Bleikörnchen und kegelförmige Guami- oder Kunststoffstopfen. Diese Torrichtungen verlangsamen aber den Arbeitstakt und komplizieren den Automatisierungsprozeß.

Zum Vermeiden der Benutzung eines zylindrischen Doms ist bereits versucht worden, ihn durch einen zylindrischen Glasoder Kunststoffkern zu ersetzen, der in dem Wickel verbleibt. In diesem Fall erfordert das Befestigen der Filme an dem Kern einen klebenden Bestandteil.

Außerdem überragt der Kern aus Antriebsgründen die Länge des Wickels und er muß gekürzt werden, damit er nicht über die Schnittflächen des Wickels übersteht, denn diese sollen vor ihrer Metallisierung so eben wie möglich sein. Dieser Prozeß verringert den Fabrikationstakt und es ist schwierig, ihn zu automatisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen. Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Verfahren, das leicht automatisierbar ist und gestattet, die öffnungen des sich durch das Herausziehen eines zylindrischen Kerns nach dem Wickeln ergebenden Kanals hermetisch zu verstopfen, so daß durch das Schoopsche Metallaufspritzen auf die Schnittflächen des Wickels kein Kurzschluß oder Isolierungsfehler zwischen den Belägen hervorgerufen wird.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden zum Bilden des Wickels zwei halbzylindrische Halbdorne benutzt und zwischen diese werden die Enden von metallisierten Filmen, beispielsweise zwei, und ein Ende einer thermoplastischen Folie festgeklemmt, deren Breite die der Filme übersteigt und deren Länge ausreichend groß ist, um nach der Herstellung des Kondensatorwickels und nach dem Herausziehen der beiden HaIb-

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dorne eine axiale Rohre in dem Kanal des Wickels zu erhalten, die mit ihren beiden Enden über den Rand der Stirn- oder Schnittflächen des Wickels übersteht.

Jedes überstehende Ende der Röhre wird anschließend oiner Wärmequelle ausgesetzt, um es ausreichend zu erweichen oder um es im teigigen Zustand zu verschmelzen, damit die beiden öffnungen der Röhre im wesentlichen auf der Höhe der beiden Stirn- oder Schnittflächen des Wickels hermetisch verschlossen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

die fig. Ί und 2 schematisch die Anordnung der Filme

und der thermoplastischen Folie vor dem Wickeln,

Fig. 3 die Wicklung zwischen den beiden Halb

dornen nach ungefähr einer Umdrehung,

Fig. 4- einen Querschnitt durch den fertigen

Wickel nach dem Herausziehen der Halbdorne,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht des fertigen

Wickels,

Fig. 6 eine Längs schnitt ansicht nach dem Ver

schließen der öffnungen der Rohre in dem Wickel, und

Fig. 7 eine Längsschnittansicht nach der Me

tallisierung der Stirnflächen des Wickels

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Die Fig. 1 und 2 zeigen die Anordnung von zwei metallisierten Filmen 10 und 11 bei Beginn des Wickeins. Diese Filme werden übereinandergelegt und mit einer thermoplastischen Folie 12 zwischen zwei Halbdorne 13 und 14 geschoben.

Diese Halbdorne werden in der bei Wickelmaschinen üblichen Weise durch bekannte Klemmvorrichtungen zusammengeklemmt, um eine Welle zu bilden, die durch einen Motor 15 in Drehung versetzt werden kann.

Die beiden dielektrischen Filme 10 und 11 sind mit ihrer metallisierten Fläche (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) und den nichtmetallisierten Händern gezeigt, bei welchen es sich um den rechten Hand 16 bei dem oberen Film 10 und um den linken Hand 17 bei dem unteren Film 11 handelt. Die Filme sind in der Breite derart gegeneinander versetzt, daß die Windungen des Wickels an jeder Stirnfläche einen Belag lassen, der später metallisiert werden kann.

Fig. 3 zeigt den Beginn des Wickelprozesses nach ungefähr einer Umdrehung des Doms.

Die Breite der thermoplastischen Folie 12 ist etwas größer als die Breite der zu wickelnden Filme, so daß die Folie 12 in demselben Ausmaß beiderseits über die metallisierten Ränder der Filme 10 und 11 übersteht. Ihre Länge soll ausreichend groß sein, damit sie eine Eöhre 18 bildet, die das Innere des axialen Kanals vollständig auskleidet, wenn das Wickeln beendet ist.

Das Wickeln kann auf bekannten Wickelmaschinen ausgeführt werden und bietet keine größere Schwierigkeit als früher.

Nach Beendigung des Wickeins werden die beiden Halbdorne 13

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und 14 herausgezogen, die im Innern des axialen Kanals die Röhre 18 aus thermoplastischer Folie zurücklassen, welche in Längsrichtung durch eine Innenwand 19 zweigeteilt ist, die dem Ende der Folie entspricht, welches zuvor zwischen den beiden HaTbdornen eingeklemmt war (Fig. 4).

Da der thermoplastischen Folie eine größere Breite gegeben worden ist, stehen die Enden 20 und 21 der Röhre 18 über die Stirnflächen 22 bzw. 23 des Wickels über (Fig. 5).

Die beiden Enden der Röhre 18, die aus der gewickelten Folie besteht, bieten die Kunststoff mengen, die zum Verschließen der öffnungen an den Enden der Röhre 18 erforderlich sind.

Zu diesem Zweck werden die Enden 20 und 21 einer Wärmequelle 24 ausgesetzt (Fig. 6), beispielsweise einem Heizwiderstand, wobei die Wärme so reguliert wird, daß der die Enden 20 und 21 der Bohre 18 bildende Kunststoff erweicht oder gegebenenfalls im teigigen Zustand verschmolzen wird und die metallisierten dielektrischen Filme 10 und 11 des Wickels intakt gelassen werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß für einen Kanal kleinen Durchmessers (1 bis 4 mm), der bei dieser Art von Kondensatoren üblich ist, jedes Ende der Röhre 18 dann einen Wulst 25 aus Kunststoff bildet, der in die öffnung eindringt und sie hermetisch verschließt.

Nach dem Abkühlen weisen die Wülste 25 auf der Höhe der Stirnflächen eine leicht gewölbte äußere Oberfläche auf.

Da die öffnungen jetzt verstopft sind, kann ohne Gefahr eine Metallschicht 26 durch das Schoopsche Metallspritzverfahren auf die beiden Stirnflächen 22 und 23 des Wickels und auf die Oberflächen der Wülste 25 aufgebracht werden (Fig. 7).

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Da diese Art des Verstopfens des Kanals eines Wickels leicht automatisierbar ist, erweist sie sich als viel wirtschaftlicher als die bekannten Verstopfungsverfahren.

Als thermoplastische Folie kann beispielsweise eine Folie aus zweifach gerecktem und ausgehärtetem Polystyrol benutzt werden. Die Folie könnte auch aus anderen bekannten thermoplastischen Materialien bestehen, sofern deren Erweichungsoder Schmelztemperatur einem teigigen Zustand entspricht und unterhalb der der metallisierten dielektrischen Filme liegt.

Das beschriebene Verfahren ist bei Kondensatoren aus metallisierten dielektrischen Filmen anwendbar, bei welchen das Grundmaterial der Filme beispielsweise aus Polyäthylenterephtalat, Polykarbonat, Polypropylen, Polysulfon oder sogar aus Papier bestehen kann.

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Claims

282U232 Patentanwälte Dipl.-Ing. Dipl-Chem. Dipt-Ing. E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser Ernsbergerstrasse 19 8 München 60 LE MATERIEL TELEPHONIQUE 9. Mai 1978 46-47» Quai Alphonse-Le-Gallo 92103 Boulogne / Frankreich Unser Zeichen: L 1063 Patentansprüche :

1. Verfahren zum Herstellen eines Kondensators aus metallisierten dielektrischen Filmen, bei welchem die auf einer Seite metallisierten dielektrischen Filme übereinandergelegt und auf einen Dorn gewickelt werden, welcher aus zwei halbzylindrischen Halbdornen gebildet ist, zwischen die die Enden der Filme eingespannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn des Wickeins ein Ende einer thermoplastischen Folie zwischen einen der Halbdorne und einen der metallisierten dielektrischen Filme eingeführt wird, deren Breite größer ist als die der metallisierten Filme und deren Länge ausreichend groß ist, um nach dem Wickeln eine axiale Röhre zu bilden, deren beide Enden über die Ränder der Schnittflächen des Wickels überstehen, daß die beiden Halbdorne am Ende des Wickeins herausgezogen werden und daß jedes überstehende Ende der Röhre anschließend einer Wärmequelle ausgesetzt wird, um es zu erweichen oder im teigigen Zustand zu schmelzen, so daß Kunststoffwülste gebildet werden, die in die öffnungen der axialen Röhre im wesentlichen auf der Höhe jeder Schnittfläche eindringen und sie verschließen.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Schnittflächen des Wickels und die Oberflächen der Kunststoffwülste, die die beiden Öffnungen verschließen, durch das Schoopsche Metallspritzverfahren mit Metall überzogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Folie eine Folie aus zweifach gerecktem und ausgehärtetem Polystyrol ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmequelle ein elektrischer Widerstand benutzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrische Filme insbesondere Filme aus Polyäthylenterephtalat, Polykarbonat, Polypropylen, PoIysulfon oder Papier benutzt werden.

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