DE2839245A1

DE2839245A1 - Verfahren und vorrichtung zum wickeln von belegungsfolien und abstandhaltern fuer elektrische kondensatoren

Info

Publication number: DE2839245A1
Application number: DE19782839245
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Hayakawa; Toshio Konno
Original assignee: Chukyo Electric Co Ltd
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1977-10-04
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1979-04-05
Also published as: IT1111632B; JPS5753966B2; US4276683A; IT7869241A0; JPS5453254A; ES473957A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Belegungsfolien und Abstandhaltern für elektrische Kondensatoren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln von BelegungsfoBen und Abstandhaltern für elektrische Kondensatoren und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln von Belegungsfolien und Isolierpapier, zusammen mit Zuführungsdrähten, die paarweise an die positisei und negativen Belegungsfoliaibefestigt sind und derart angeordnet sind, daß sie genau einander gegenüber liegen.

Bei der Herstellung von elektrischen Kondensatoren durch Übereinanderlegen von Belegungsfolien und Abstandhaltern bzw. Isolierfolien wie Papier folien, ist es erwünscht, daß die Zuführungsdrähte für die positiven und negativen Belegungen bezüglich der Mitte des Kondensator elements symmetrisch angeordnet sind. Ein unsymmetrische Anordnung der Zuführungsdrähte ist aus den folgenden Gründen nicht erwünscht:

(a) der Spalt zwischen den positiven und negativen Belegungsfolien ist uneben bzw. übermäßig groß, so daß die elektrischen Eigenschaften des Kondensators unstabil sind,

(b) der Spalt zwischen den Belegungsfolien und dem Abstandhalter bzw. der Isolierfolie, insbesondere aus Papier, ist unzulässig groß, so daß eine Verschiebung zwischen der Belegungsfolie und dem Abstandhalter stattfindet und ein Kurzschluß hieraus resultieren kann ,

(c) bei den aufeinanderfolgenden Schritten beim automatischen Zusammenbau des Kondensators, wie beispielsweise das Einfügen von Gummipackungen, bereitet Schwierigkeiten und läßt sich nicht glatt durchführen, was zur Beschädigung der Belegungsfolien führen kann.

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Obgleich die vorstehenden Schwierigkeiten durch die unsymmetrische Anordnung der Zuführungs drähte auftreten, hat man bei bekannten Wickelverfahren die Überwachung der genauen Lage der Zuführungsdrähte nicht durchgeführt. Auch hat man die Belegungsfolien nicht an bestimmten Stellen, die vorbestimmte Abstände von den Zuführungsdrähten aufweisen, durchgeschnitten, so daß es nicht möglich war, beim Wickeln die Zuführungs drähte so zu positionieren, daß sie einander gegenüber gelegen sind. Bei einem bekannten Wickelautomaten in der japanischen Patentveröffentlichung 5508/ hat man lediglich darauf Wert gelegt, daß eine gleichförmige Wickellänge der Belegungsfolien eingehalten wird. Man hat jedoch eine gleichförmige Positionierung der Zuführungs drähte von den Anfangs enden der Belegungsfolien nicht in Betracht gezogen. Bei der automatischen Wickelvorrichtung werden demgemäß die Belegungsfolien ohne Anhalten derselben durchgeschnitten. Es ist daher nicht möglich, mit hoher Genauigkeit den Schnitt zu führen. Insofern ist die genaue Anordnung der Stromzuführungsdrähte bei der bekannten Vorrichtung schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln von Belegungsfolien und Abstandhaltern, insbesondere Isolierfolien für Kondensatoren, zu schaffen, bei denen die Belegungsfolien und die Abstandhalter zusammen mit einem Zuführungsdrahtpaar so zu einem Kondensator verwickelt werden, daß die beiden Stromzuführungsdrähte bei jedem Kondensator symmetrisch angeordnet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf den. beiliegenden Anspruch 1 verwiesen, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Ausführungsformen angegeben sind.

In vorteilhafter Weise gewinnt man bei der Erfindung ein Wickelverfahren und eine Wickelvorrichtung für Kondensatoren, bei denen die Längen mehrerer Belegungsfolien von den Anfangsenden bis zu den ersten Zuführungsdrähten in der Weise in einem bestimmten Verhältnis voreinander unter-

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schiedlich sind, daß bei aufgewickelten Belegungsfolien die Zuführungsdrähte symmetrisch zur Mitte des Kondensatorelements angeordnet sind.

Außerdem werden bei der Erfindung in vorteilhafter Weise die Zuführungsdrähte, welche an den Belegungsfolien befestigt sind, an Stellen festgestellt bzw. überwacht, welche einen bestimmten Abstand von der Wickelstelle aufweisen und außerdem werden die Belegungsfolien an anderen Stellen geschnitten, die einen vorbestimmten Abstand aufweisen, so daß die Länge von den Anfangsenden der Belegungsfolien bis zum ersten Zuführungsdraht gleich der vorbestimmten Länge ist.

Bei der Erfindung werden mehrere Belegungsfolien, an denen Zuführungsdrähte befestigt sind, in gleichen Abständen und mehrere Abstandhalter übereinander angeordnet und mit den Anfangsenden einem Wickeldorn zugeführt und verwickelt. Wenn dabei einer der Zuführungsdrähte, der an einer der Belegungsfolien befestigt ist, eine Stelle erreicht hat, die einen bestimmten Abstand von der Wickelstelle besitzt, wird der Wickeldorn angehalten und diese Belegungsfolie wird an einer Stelle geschnitten, die einen bestimmten Abstand von diesem einen oben erwähnten Zuführungsdraht aufweist. Anschließend wird der Wickeldorn wieder in Drehbewegung versetzt und dann, wenn der andere Zuführungsdraht, welcher an der anderen Belegungsfolie befestigt ist, eine Position erreicht hat, die einen bestimmten Abstand von der Wickelstelle aufweist, werden diese andere Belegungsfolie und der bzw. die Abstandhalter durchgeschnitten, so daß die Schnittstellet einen bestimmten Abstand von diesem anderen Zuführungsdraht aufweist.

Die Vorrichtung zum Wickeln der Belegungsfolien und der Abstandhalter für einen Kondensator ist bei der Erfindung durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

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(1) Eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen von Zuführungsdrähten an den Belegungsfolien in bestimmten Abständen,

(2) erste und zweite Detektoren zum Überwachen der Zuführungsdrähte, welche in bestimmten Abständen von dem Wickeldorn angeordnet sind und welche ermitteln, daß die Zuführungsdrähte an den Belegungsfolien befestigt sind,

(3) eine erste Schneideinrichtung, die einen bestimmten Abstand von dem ersten Detektor zum Feststellen der Zuführ ungs drähte aufweist und welche eine der Belegungsfolien durchschneidet,

(4) eine zweite Schneideinrichtung, die einen bestimmten Abstand von dem zweiten Detektor für die Zuführungsdrähte aufweist und welche die andere bzw. die anderen Belegungsfolien durchschneidet und

(5) eine Vorschubeinrichtung für den Transport entlang einer vorbestimmten Länge einer der Belegungsfolien in Richtung auf den Wickeldorn zu, wobei

dann,wenn der erste Detektor einen auf einer Belegungsfolie befestigten Zuführungsdraht feststellt, der Wickeldorn angehalten wird und diese Belegungsfolie durch die erste Schneideinrichtung durchschnitten wird und dann, wenn der zweite Detektor den auf der anderen Belegungsfolie befestigten Zuführungsdraht feststellt, der Wickeldorn ebenfalls angehalten wird und die andere Belegungsfolie und die Abstandhalter von der zweiten Schneideinrichtung durchschnitten werden.

Bei der Erfindung werden zur Herstellung eines elektrischen Kondensators mehrere Belegungsfolien und Abstandhalter übereinander angeordnet und verwickelt. Die Belegungsfolien und Abstandhalter, welche übereinanderliegend geschichtet sind, werden mit den Anfangsenden an einen Wickeldorn herangeführt und dort verwickelt. Wenn einer der Zuführungsdrähte, welche

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an einer Belegungsfolie befestigt ist, eine in einem bestimmten Abstand von der Wickelstelle entfernte Position erreicht hat, wird der Wickeldorn angehalten und diese eine Belegungsfolie wird an einer Stelle durchschnitten, die einen bestimmten Abstand von dem Zuführungsdraht aufweist. Der Wikkeldorn wird dann wieder in Drehbewegung versetzt, so daß die übereinander geschichteten Belegungsfolien und Abstandhalter aufgewickelt werden. Wenn der an der anderen Belegungsfolie befestigte andere Zuführungsdraht eine Stelle erreicht hat, die einen bestimmten Abstand von der Wickelposition aufweist, wird der Wickeldorn wiederum angehalten und die andere Belegungsfolie und die Abstandhalter bzw. isolierenden Zwischenlagen werden an einer Stelle durchschnitten, die einen bestimmten Abstand von diesem anderen Zuführungsdraht besitzt.

In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert wer; den. Es zeigen:

Fig. 1 A eine Seitenansicht eines Kondensatorelements, welches durch ein Wickelverfahren nach der Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 1 b eine, Seitenansicht eines Kondensator elements, das nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 1 C eine Ansicht des unteren Endes des Kondensatorelements der Fig. 1 A;

Fig. 1 D eine Ansicht von unten des Kondensatorelements der Fig. 1 B;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels;

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Fig. 2 A eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, mit der der Wickeldorn in Drehung versetzt werden kann bzw. axial bewegt werden kann;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer ausziehbaren Einspannvorrichtung;

Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie 4-4 in der Fig. 3;

Fig. 5 eine Befestigungsstelle, an der der Zuführungsdraht an der Belegungsfolie befestigt ist;

Fig. 6 A

bis 6 G schematische Darstellungen der aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte, die mit der Vorrichtung in der Fig. 2 durchgeführt werden und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Verbindung mit den beiliegenden Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung im Einzelnen beschrieben.

In den Fig. IA bis ID sind Kondensatorelemente dargestellt. In den Fig. IA und IC ist ein Kondensator gezeigt, bei dem die Zuführungsdrähte 1 und Γ symmetrisch zur Mitte C des Kondensators angeordnet sind. Im Gegensatz dazu ist in den Fig. IB und ID ein nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellter Kondensator gezeigt, bei dem die Zuführungsdrähte 1 und Γ unsymmetrisch angeordnet sind.

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In der Fig. 2 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Positive und negative Belegungsfolien f und f* sind auf Rollen 100 und 200 angeordnet. Abziehvorrichtungen 111 und 211 herkömmlicher Bauart ziehen intermittierend die Belegungsfolien f und f mit gleichen Längenabschnitten auf eine gewünschte Wicklungslänge von den Vorratsrollen 100 und 200 ab. Befestigungseinrichtungen 112 und 212 zum Befestigen der Zuführungsdrähte 1 und Γ auf den Belegungsfolien f und f' sind an geeigneten Stellen angeordnet.

Ein Wickeldorn 10 besitzt eine Einlegrille 11, in welche die Belegungen f, f und die Abstandhalter bzw. Isolierzwischenlagen S, S' eingestekct werden. Eine Führungseinrichtung 20 besitzt feststehende Führungsrollen 21 und 22, die in bestimmten Abständen vom Wickeldorn 10 drehbar angeordnet sind. Ferner enthält die Führungsvorrichtung ein Sperrglied 22a für die Isolierzwischenschicht bzw. den Abstandhalter. Die Führungseinrichtung dient auch zum Führen der Belegungsfolien f und f' sowie der Abstandhalter S und S' zur Einlegrille 11 des Wickeldorns 10.

An einer Stelle A zwischen dem Wickeldorn 10 und der Führungseinrichtung 20 ist eine Einspannvorrichtung 30 vorgesehen. Die Einspannvorrichtung 30 enthält einen unteren Backen 32 mit einer in die obere Fläche eingeformten Rinne 31 sowie einen oberen Backen 34, in dessen untere Fläche ebenfalls eine Rinne 33 eingeformt ist. Der obere Backen 34 bestitzt, wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, einen unteren Teil 35, in welchem die Rinne 33 eingeformt ist. Ein oberer Teil 36 ist bezüglich des unteren Teiles 35 beweglich und wird von einer Feder 37 nach oben gedrückt. Der obere Teil 36 besitzt ein Messer 213, das an einer Fläche des oberen Teils befestigt ist und in Richtung auf den Wickeldorn gerichtet ist. Das Messer 213 besitzt einen Abstand W„ von der Wickelstelle B (die Lage der Achse des Wickeldorns 10). Das Messer 213 kann mit seiner Schneidkante hinter eine vorstehende Fläche 35a des unteren Teils 35 zurückgezogen werden, wenn der obere und der untere Backen voneinander getrennt sind. Wenn der obere

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und der untere Backen aufeinander zubewegt werden, durchschneidet das Messer die Belegungsfolie f und die Abstandhalter S und S'. Die Belegungsfolien und die Abstandhalter werden dann zwischen den Backen der Einspannvorrichtung festgehalten. Nach dem Schneiden wird der obere Teil 36 weiter nach unten gedrückt. Die Einspannvorrichtung 30, welche die Belegungsfolien und die Abstandhalter an einer Stelle A hält, bewegt sich in Richtung auf die Wickelstelle B zu (währenddessen wird der Wickeldorn senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten). Die Belegungsfolien und die Abstandhalter werden dann in die Einlegrille 11 des Wickeldorns 10 eingelegt, wenn der Wickeldorn 10 aus der zurückgezogenen Stellung nach vorne gedrückt wird.

Eine Vorrichtung zum Drehen bzw. axialen Bewegen des Wickeldorns beim Aufwickeln der Belegungsfolien und der Abstandhalter, wie sie für den Wikkeldorn der Fig. 2 verwendet wird, ist im Einzelnen in der Fig. 2A schematisch dargestellt.

Der Wickeldorn 10 befindet sich in einem Spannfutter, das am einen Ende einer drehbaren Welle 13 befestigt ist. Die Welle erstreckt sich durch eine Bohrung einer Platte 12 und ruht in einem an der Platte 12 befestigten Lager 12a. Am rückwärtigen Ende der Welle 13 sind äußere Längsnuten 13a vorgesehen, welche in innere Längsnuten 16a einer Hülse 16 eingreifen, die auf einer Welle 15a eines Motors 15 sitzt. Die Welle 13 besitzt einen Flansch 13b, der mit einem Hebel 17 in Eingriff liegt, der seinerseits mit Hilfe eines nicht näher dargestellten bekannten Mechanismus in axialer Richtung bewegt werden kann. Demgemäß wird der Wickeldorn 10 durch den Motor 15 in Drehung versetzt und durch den Hebel 17 in axialer Richtung bewegt.

Eine Schneideinrichtung 113 zum Durchschneiden der Belegungsfolie f ist in der Fig. 2 rechts von der Führungseinrichtung 20 angeordnet. Sie besitzt einen Abstand W₁ von der Wickelstelle. In Transportrichtung vor der

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Schneideinrichtung 113 {in Fig. 2 rechts davon ) ist eine Abziehvorrichtung 114 für die Belegungsfolie f angeordnet. Die Abziehvorrichtung besitzt eine Vorschubwalze 114a, die drehbar an einer festen Stelle angeordnet ist. Außerdem besitzt die Abziehvorrichtung eine Andrückwalze 114b, die drehbar ist und gegenüber der Vorschubwalze 114a beweglich ist. Die Abziehvorrichtung 114 weist ferner eine Spannrolle 117 auf, die nach unten bewegt werden kann. Dabei läßt sich der Abstandhalter S ebenfalls abziehen, indem der Abstandhalter S und die Belegungsfolie f gegen die Vorschubwalze mit Hilfe der Andrückwalze 114b angedrückt werden. Es läßt sich auf diese Weise eine vorbestimmte Länge der Belegungsfolie f abziehen.

Ein Anschlußdrahtdetektor 115 erfaßt den Anschlußdraht,der an der Belegungsfolie f befestigt ist, an einer Position E, die einen bestimmten Abstand W„ (gemessen entlang des Transportweges der Belegungsfolie f) von

der Position D der Schneideinrichtung 113 aufweist. Ein weiterer Anschlußdrahtdetektor 215 erfaßt den Anschlußdraht, der an der Belegungsfolie f befestigt ist. Dieser Detektor befindet sich in einer Position F, die einen vorbestimmten Abstand W₄ (gemessen entlang des Transportweges der Belegungsfolie f) von der Position C des Messers 213 aufweist.

Der Abstand W₃ ist geringer bemessen als der Abstand W₅, der dem Abstand zwischen den auf der Belegungsfolie f befestigten Zuführungs draht en entspricht. Wenn daher der Zuführungs draht 1 durch den Anschlußdrahtdetektor 115 erfaßt wird, wird die Belegungsfolie f durch die Schneideinrichtung 113 durchschnitten. Der dabei erfaßte Zuführungsdraht ist,von der Schneidposition gesehen, der erste Zuführungs draht. Der Abstand W₄ ist größer bemessen als ein Abstand W_fi, den die Zuführungs drähte Γ , die auf der Belegungsfolie f' befestigt sind, zueinander aufweisen. Der Abstand W₄ ist jedoch geringer bemessen als zwei W_ß, so daß beim Erfassen des Zuführungsdrahtes Γ durch den Anschlußdrahtdetektor 215 die Belegungsfolie f durch das Messer 213 durchgeschnitten wird. Der dabei erfaßte Zu-

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führungsdraht ist dann der zweite Zuführungsdraht, gesehen von der Schneidposition. Bezüglich des Abstandes der Anschlußdrahtdetektoren gegenüber der Schneideinrichtung bzw. der Anordnung dieser Detektoren kann die Vorrichtung jedoch auch so bemessen sä n, daß anstelle des ersten Zuführungsdrahtes auch der dritte oder weiter wegliegende Anschluß drähte zur Auslösung des Schneidvorgangs ermittelt werden. Die Abstände Wrt und W₄- W₆ lassen sich experimentell bestimmen. Dies erfolgt in der Weise, daß, wenn die Belegungsfolien f und f' so aufgewickelt werden, daß das Anfangsende der lielegungsfolie f um einen geringen Betrag hinter dem Anfangsende der Belegungsfolie f angeordnet ist und die Belegungsfolie f innerhalb der Belegungsfolie f angeordnet ist, die Anschlußdrähte und Γ symmetrisch zueinander angeordnet sind, wie es in den Fig. IA und IC dargestellt ist, wenn der Wickelkörper fertiggestellt worden ist.

Für die Anschlußdrahtdetektoren 115 und 215 können an sich bekannte photoelektrische Detektoren verwendet werden, durch welche beispielsweise die Befestigungsstellen a an den Befestigungsstreifen der Zuführungsdrähte (siehe Fig. 5) festgestellt werden.

Bei den Befestigungseinrichtungen für die Zuführungsdrähte kann es sich um Heftmaschinen bekannter Ausführung handeln, welche mit Hilfe von Nadeln oder Stiften die über einander gelegten Belegungsfolien und Befestigungsstreifen der Zuführungs drähte durchschlagen und die entstehenden Grate umlegen, so daß eine feste Verbindung zwischen der Belegungsfolie und dem Befestigungsstreifen entsteht. Eine eingehendere Beschreibung der Befestigung der Zuführungs drähte an den Belegungsfolien wird nicht für erforderlich gehalten.

Der Betrieb der Vorrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist, soll anhand der Fig. 6A bis 6G noch näher erläutert werden.

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Die Zuführungsdrähte 1 werden mit Hilfe der Befestigungseinrichtung 112 in Abständen W₅ auf der Belegungsfolie f befestigt. Die Belegungsfolie f wird dabei intermittierend von der Vorratsrolle 100 mit Hilfe der Abziehvorrichtung 111 abgezogen. In gleicher Weise werden die Zuführungsdrähte 1' mit Hilfe der Befestigungseinrichtung 212 in Abständen W_ß auf der Belegungsfolie f befestigt. Diese wird dabei intermittierend von der Vorratsrolle 200 mit Hilfe der Abziehvorrichtung 211 abgezogen. Der Abstand W_ß ist größer als der Abstand W₅. Dies beruht darauf, daß die Belegungsfolie f' immer außerhalb der Belegungsfolie 5 aufgewickelt wird. Insofern benötigt man eine größere Umfangslänge für die Belegungsfolie f. Außerdem befinden sich das Anfangsende und das rückwärtige Ende der Folie f innerhalb des Anfangsendes und des rückwärtigen Endes der Folie f.

Die Belegungsfolie f, auf welcher die Zuführungsdrähte 1 befestigt sind, wird entlang eines bestimmten Vorschubweges bewegt. Sobald der erste Zuführungs draht 1 die Position E erreicht hat, wird die Schneideinrichtung 113 betätigt und durch diesen Schneidvorgang das Anfangsende der Belegungsfolie f hergestellt. In gleicher Weise wird die Belegungsfolie f',an welcher die Zuführungs drähte Γ befestigt sind, entlang eines bestimmten Vorschubweges bewegt. Wenn der zweite Belegungsdraht 1' die Position F erreicht hat, wird das Messer 213 betätigt und es wird durch den Schneidvorgang das vordere Ende der Belegungsfolie f sowie der Abstandhalter S und S' hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Belegungsfolien f und f sowie die Abstandhalter S und S' in den Positionen, welche in der Fig. 6A dargestellt sind. Bei dieser Betriebsbedingung wird die Andrückrolle 114b der Abziehvorrichtung 114 nach unten bewegt, so daß der Abstandhalter S und die Belegungsfolie f gegen die Vorschubwalze 114a angedrückt werden. Außerdem wird dabei noch die Spannrolle 117 nach unten bewegt. Es wird dadurch die Belegungsfolie f vorwärts bewegt (in der Fig. nach links). Wenn das vordere Ende der Belegungsfolie f die Stelle A in der Fig. 6B erreicht hat, wird die nach unten gerichtete Bewegung der Spannrolle 117 angehalten und die Andrückrolle 114b beginnt sich nach oben zu

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bewegen. Die Vorschubstrecke der Belegungsfolie f wird bestimmt durch die Anzahl der Umdrehungen der Vorschubwalze 114a. Das vordere Ende der Belegungsfolie f braucht nicht exakt an der Position A zu liegen zu kommen. Das vordere Ende der Belegungsfolie f befindet sich vielmehr etwas hinter dem vorderen Ende der Belegungsfolie V₁ so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Folien verhindert wird.

Sobald der Vorschub der Belegungsfolie f beendet ist, werden der obere Backen 34 und der unter Backen 32 der Einspannvorrichtung 30 aufeinander zu bewegt, so daß zwischen den Backen die Belegungsfolien f und f' sowie die Abstandhalter S und S' festgehalten werden. Die Backen werden dann in die Position B in der Fig. 6C verschoben, so daß die vorderen Enden der Belegungsfolien und der Abstandhalter in Transportrichtung herausgezogen werden. Dabei befindet sich der Wickeldorn 10 noch in seiner zurückgezogenen Stellung senkrecht zur Zeichenebene, so daß die Bewegung der Einspanneinrichtung 30 nicht behindert ist. Sobald die Einspanneinrichtung 30 die Position B erreicht hat, wird der Wickeldorn wieder nach vorne gezogen und erfaßt die Belegungsfolien und die Abstandhalter in seiner Einlegrille.

Der obere und der untere Backen 34 und 32 der Einspanneinrichtung 30 werden voneinander weg bewegt und der Wickeldorn 10 wird in Drehung versetzt, so daß die Belegungsfolien und die dazwischen angeordneten Abstandhalter aufgewickelt werden. Die Einspanneinrichtung kehrt dann in ihre Ausgangsstellung, wie in Fig. 6D dargestellt, zurück.

Wenn während des Aufwickeins der Belegungsfolien und der Abstandhalter der auf der Belegungsfolie f befestigte Zuführungsdraht 1 die Position E in der Fig. 6E erreicht hat, erfaßt der Anschlußdrahtdetektor 115 diesen Anschlußdraht, wodurch die Drehung des Wickeldorns 10 angehalten wird und die Schneideinrichtung 113 betätigt wird, so daß die Belegungsfolie f durchschnitten wird.

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Nach dem Durchschneiden der Belegungsfolie f wird der Wickeldorn 10 wieder in Drehung versetzt, so daß das Endstück der Belegungsfolie f, die noch nicht durchschnittene Belegungsfolie f' und die Abstandhalter S und S', wie in Fig. 6F dargestellt, aufgewickelt werden. Wenn die Belegungsfolie f und die Abstandhalter in den vorbestimmten Längen aufgewickelt sind und der auf der Belegungsfolie Γ befestigte Zuführungsdraht Γ die Position F erreicht hat, erfaßt der Anschlußdrahtdetektor 215 diesen Anschlußdraht, wodurch die Drehbewegung des Wickeldorns 10 angehalten wird und der obere und der untere Backen der Einspanneinrichtung 30 aufeinander zu bewegt werden, so daß die Belegungsfolie fund die Abstandhalter S und S' (siehe Fig. 6G) durchgeschnitten werden. Es ergibt sich dann wieder die in der Fig. 6A dargestellte Betriebsbedingung. Das rückwärtige Ende der Belegungsfolie f ist gegenüber den rückwärtigen Enden der Belegungsfolie f' und der Abstandhalter S und S' um eine bestimmte Länge zurückgezogen, welche durch den Unterschied zwischen den Abständen W₀ und W. - W„ bestimmt ist.

Der im Vorstehenden beschriebene Betriebsablauf wird wiederholt, so daß zur Herstellung weiterer Kondensator wickelkör per Belegungsfolien f und f sowie Abstandhalter aufgewickelt werden.

Für den Abstandhalter S ist eine Spannrolle 117 vorgesehen. Für die Belegungen f und f'sind Einrichtungen 118 und 218 zur Erzeugung eines Durchhanges dieser Folien vorgesehen.

Die Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zum Teil auch anwendbar ist bei einer in der japanischen Patentanmeldung 49 656/76 beschriebenen Wickelvorrichtung,

In der Fig. 7 ist eine Drehscheibe 12' dargestellt, welche jeweils um 90° um eine Welle 13' gedreht werden kann. Diese Drehscheibe ist mit vier zurückziehbaren Wickeldornen 10' ausgestattet, die im gleichen Winkelab-

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stand voneinander angeordnet sind. Die Drehscheibe 12' ist so aufgebaut, daß ein Wickeldorn, der in der ersten Wickelposition B- sich befindet, die zweite Wickelposition B„ einnimmt, wenn die Drehscheibe 12' um 90 ent-

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gegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Eine Schneideinrichtung 213' zum Durschneiden der Belegungsfolie f' und der Abstandhalter befindet sich in einer Position C zwischen den Positionen B. und B„ , wobei die Schneideinrichtung näher an der Position B₁ liegt als an der Position B«·

Rechts von einer Schneideinrichtung 113' für die Belegungsfolie F befindet sich eine Vorschubeinrichtung 40. Die Vorschubeinrichtung 40 enthält untere Walzen 41, einen Abstandhalter 42, eint Abstandhalterblock 43, eine Andrückrolle 44 zum Andrücken des Abstandhalters und der Folie f gegen die untere Walze 41. Die untere Walze 41 und die Abstandhalterrolle 42 sind an bestimmten Stellen drehbar gelagert. Die Andrückrolle 44 kann auf die untere Walze 41 zu und von dieser weg bewegt werden. Die Vorschubeinrichtung ist so aufgebaut, daß dann, wenn die Belegungsfolie f durch die Schneideinrichtung 113' durchschnitten worden ist und die Drehscheibe um 90 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht worden ist, der Abstandhalter S und die Belegungsfolie f gegen die untere Walze 41 mit Hilfe der Andrückrolle 44 angedrückt wird, so daß die Belegungsfolie f zusammen mit dem Abstandhalter entlang einer bestimmten Strecke (bis das vordere Ende derselben nahe der Position B₁ ankommt) verschoben werden. Dabei wird auch davon Gebrauch gemacht, daß der Abstandhalter S durch die Bewegung des Wickeldorns von der Position B₁ zur Position B„ nach vorne gezogen wird. Dies erfolgt aufgrund der Drehung der Drehscheibe entgegen dem Uhrzeigersinn.

Der Wickelmechanismus, in welchem mehrere Wickeldorne auf einer Drehscheibe, wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet sind, kann mehrere Anordnungen, wie sie in der Fig. 2A gezeigt sind, enthalten, d. h., jede Anordnung besitzt einen Wickeldorn, einen Motor, einen Hebel und dgl., welche auf dem

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Drehtisch mit gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Bei der Drehung des Drehtisches werden dann diese Anordnungen intermittierend mit verdreht.

Beim in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das vordere Ende der Belegungsfolie f' (bei welcher der Abstand zwischen dem vorderen Ende und dem zweiten Zuführungsdraht Γ W/ beträgt) in die gleiche Stellung gebracht wie die vorderen Enden der Abstandhalter S und S.'. Die Belegungsfolien f und f' sowie die Abstandhalter S und S' werden in die Einlegrille des jeweiligen Wickeldorns 10' an der Stelle B- eingelegt. Das vordere Ende der Belegungsfolie f (bei welcher der Abstand zwischen dem vorderen Ende und dem ersten Zuführungsdraht 1 W„', beträgt) befindet sich etwas hinter den vorderen Enden der soeben erwähnten Folien. Der Wickeldorn wird dann in Drehung versetzt, so daß die Belegungsfolien und die Abstandhalter aufgewickelt werden. Sobald der Anschlußdraht 1 die Position E' erreicht, stellt der Anschlußdrahtdetektor 115' diesen Anschlußdraht fest. Es wird dadurch die Drehbewegung des Wickeldorns angehalten und die Schneideinrichtung 113' zum Durchschneiden der Belegungsfolie f in Betrieb gesetzt.

Nach dem Durchschneiden der Belegungsfolie f beginnt der Wickeldorn an der Stelle B- sich wieder zu drehen, so daß die Belegungsfolie f die noch nicht durchschnittene Belegungsfolie f und die Abstandhalter S und S' weiter aufgewickelt werden. Sobald der Anschlußdraht Γ, der auf der Belegungsfolie V befestigt ist, die Position F' erreicht hat, stellt der Anschlußdrahtdetektor 215 diesen Anschlußdraht fest, wodurch die Drehbewegung des Wickeldorns wieder angehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das rückwärtige Ende der Belegungsfolie f um die Strecke W„ (etwa 2/3 des Äbstandes Wg zwischen den Positionen B- und B,) von der Position D' weg bewegt.

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Beim Anhalten des Wickeldorns drückt die Andrückrolle 44 der Vorschubeinrichtung 40 den Abstandhalter S und die Belegungsfolie f gegen die untere Walze, während die Drehscheibe 12' um 90° gedreht wird. Auf diese Weise kommt der zunächst in der Position B- befindliche Wickeldorn in die Position B„. Außerdem werden die Belegungsfolie f und die Abstandhalter S und S' um die Strecke W_g weitergezogen. Gleichzeitig wird auch die Belegungsfolie f vorgeschoben (in der Fig. nach links). Aufgrund der Vorschubeinrichtung 40 ergibt sich dabei eine Versetzungsstrecke von W„. Das vordere Ende der Belegungsfolie f erreicht demnach die Position B-. Der Wikkeldorn, welcher gerade in die Position B. gelangt ist, befindet sich noch in zurückgezogener Stellung von der Oberfläche der Drehscheibe.

Nach Beendigung der Drehung der Drehscheibe wird der Wickeldorn an der Position B- wieder nach vorne geschoben, so daß er die Belegungsfolien und die Abstandhalter mit seiner Einlegrille erfassen kann. Es wird außerdem die Schneideinrichtung 213' betätigt, so daß die Belegungsfolie f* und die Abstandhalter S und S' durchschnitten werden.

Es beginnt dann ein neuer Wickelvorgang an der Position B-. Beim vorherigen Wickel wird in der Position B₀ der Wickelvorgang beendet.

Die vorstehenden Verfahrensschritte werden dann bei der Fortsetzung der Kondensatorwickelherstellung wiederholt.

Beim Wickelverfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, die Position der Zuführungsdrähte für jedes einzelne Kondensatorelement, das gewikkelt werden soll, festzustellen. Auf diese Weise kann der Vorschub der Belegungsfolien gesteuert werden, wodurch eine Fehleranhäufung vermieden wird. Man kann auf diese Weise den Abstand zwischen dem Zuführungsdraht und dem jeweiligen vorderen Ende der Belegungsfolie, auf welche der Zuführungsdraht befestigt ist, auf einen vorbestimmten Wert

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festlegen. Man kann daher bei der Erfindung in vorteilhafter Weise ein Zuführungsdrahtpaar in der Weise anordnen, daß es bezüglich der axialen Mittellinie des Kondensatorwickels bzw. Kondensator elements symmetrisch angeordnet ist. Die Längen der positiven und negativen Belegungsfolien können auf bestimmte Werte festgelegt werden. Man gewinnt daher verbesserte Herstellungsbedingungen und Eigenschaften des Kondensators.

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L e e r s e 11

Claims

Liedl, Nöth, Zeitler

Paleiil.i.iw.ilte

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CHUKYO ELECTRIC CO., LTD. 3005, Aza Hayasaki, Oaza Kitatoyama, Komaki-shi, Aichi-ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Belegungsfolien und Abstandhaltern für elektrische Kondensatoren

Patentansprüche

Verfahren zum Wickeln von Belegungsfolien und Abstandhaltern für elektrische Kondensatoren, insbesondere Wickelkondensatoren, bei dem mehrere, mit Anschlußdrähten versehene Belegungsfolien und Abstandhalter übereinanderliegen, mit ihren vorderen Enden an einem Wickeldorn befestigt und aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet,

a) daß dann, wenn einer der an den Belegungsfolien angeordneten Anschlußdrähte einen bestimmten Abstand von der Wickelposition erreicht hat der sich drehende Wickeldorn angehalten wird und die Belegungsfolie, auf welcher der Zuführungsdraht befestigt ist, an einer Stelle, die einen bestimmten Abstand vom Anschlußdraht aufweist durchschnitten wird

b) daß dann zum weiteren Aufwickeln der übereinander liegenden Belegungsfolien und Abstandhalter der Wickeldorn wieder in Drehung versetzt wird und

c) daß dann, wenn die andere auf der bzw. den anderen Belegungsfolie(n)

angeordnete Zufuhrungsdraht bzw. angeordneten Zuführungsdrähte ebenfalls einen bestimmten Abstand von der Wickelposition erreicht hat bzw. haben, der Wickeldorn wiederum angehalten wird und die

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andere Belegungsfolie bzw. anderen Belegungsfolien und Abstandhalter an einer einen bestimmten Abstand zu diesem anderen Zuführungsdraht aufweisenden Stelle durchgeschnitten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungsfolien und die Abstandhalter vom Anfang bis zum Ende an einer bestimmten Wickelposition fertiggewickelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungsfolien und die Abstandhalter zunächst in einer ersten Wikkelposition des Wickeldorns aufgewickelt werden und daß dann nach Verschwenken des Wickeldorns in eine zweite Wickelposition die Belegungsfolien und Abstandhalter fertiggewickelt werden, wobei das Verwickeln in der ersten Wickelposition solange erfolgt, bis nach einer bestimmten Aufwickellänge eine der Belegungsfolien durchschnitten wird, worauf hin nach dem Verschwenken des Wickeldorns in die zweite Wickelstellung die restlichen Belegungsfolien und Abstandhalter durchschnitten werden.
4. Vorrichtung zum Wickeln von Belegungsfolien und Abstandhaltern zu elektrischen Kondensatoren, insbesondere Wickelkondensatoren, mit einer Befestigungseinrichtung zum Befestigen von Anschlußdrähten an den Belegungsfolien in bestimmten Abständen voneinander, mit Schneideinrichtungen zum Durchschneiden der Belegungsfolien und Abstandhalter und mit einer Vorschubeinrichtung zum Bewegen der Belegungsfolien und Abstandhalter in Richtung zum Wickeldorn hin, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) einen ersten Detektor (115, 115') zum Erfassen des jeweils einen auf der einen Belegungsfolie (f) befestigten Anschlußdrahtes (1)

b) einen zweiten Detektor (215, 215') zum Erfassen des jeweils anderen auf der anderen Belegungsfolie (f) befestigten Anschlußdrahtes (V)

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c) eine erste Schneideinrichtung (113, 113'), die einen bestimmten Abstand zum ersten Detektor (115, 115') aufweist und welche bei angehaltenem Wickeldorn (10, 10') die eine Belegungsfolie (f) durchschneidet, wenn der erste Detektor den auf dieser Belegungsfolie (f) befestigten Anschlußdraht (1) erfaßt hat und

d) eine zweite Schneideinrichtung (213, 213'), die einen bestimmten Abstand zum zweiten Detektor (215, 215') aufweist und bei angehaltenem Wickeldorn (10, 10') die andere Belegungsfolie (f') und die Abstandhalter (S, S') durchschneidet, wenn der auf dieser anderen Belegungsfolie (f) befestigte Anschlußdraht (1') von dem zweiten Detektor erfaßt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verwickeln der Belegungsfolien und der Abstandhalterfolien ναι deren Anfang bis zu deren Ende der Wickeldorn (10) eine einzige Wickelposition einnimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbringen der Abstandhalter (S, S') und der einen Belegungsfolie (f), welche durch die Vorschubeinrichtung (114) verschoben sind, sowie der anderen Belegungsfolie (f'), welche durch die zweite Schneideinrichtung (213) durchgeschnitten ist, in die Wickelposition (B) eine Einspannvorrichtung (30) vorgesehen ist, welche die Belegungsfolien und die Abstandhalter in die Wickelposition zieht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtung (30) einen oberen und unteren Backen (34, 32) mit entsprechenden Ausnehmungen (33, 31) zum Einschieben des Wickeldorns (10) aufweist, von welchen die Belegungsfolien und die Abstandhalter erfaßt werden können und daß der obere Backen einen unteren

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und oberen Teil (35, 36) aufweist, die gegen die Spannung einer/Feder (37) gegeneinander bewegbar sind, wobei am oberen Teil ein Messer (213) befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge. kennzeichne t , daß der Wickeldorn (10') von einer ersten Wickelposition (B...) in eine zweite Wickelposition (B₀) verschwenkbar ist, wobei während der Ver-Schwenkung des Wickeldorns die Belegungsfolien und die Abstandhalter im aufgewickelten Zustand mittransportiert werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrichtung (40) eine untere Walze (41) und eine Abstandswalze (42), welche drehbar an bestimmten Stellen angeordnet sind, sowie eine drehbare Andrückwalze (44), welche zum Andrücken der Abstandhalter und der einen Belegungsfolie auf die untere Walze (41) zu und von dieser weg bewegbar ist, aufweist und daß mehrere Wickeldorne (10') in gleichen Winkelabständen voneinander auf einer intermittierend drehbaren Scheibe (12') angeordnet sind, so daß die Wickeldorne jeweils aus der ersten Wickelposition (B-) in die zweite Wickelposition (B₀) verschwenkbar sind, während die von der ersten Schneideinrichtung (113) abgeschnittene Belegungsfolie (f) durch die Wirkung der unteren Walze (41) und der Andrückrolle (44) um eine bestimmte Vorschublänge in Richtung auf die erste Wickelposition (B*,)zu bewegt wird.

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