DE2920473C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren mit gesinterter oder gewickelter Anode aus Ventilmetall, mit drahtförmigen Anschlüssen und mit einer Isolier-Umhüllung, bei der die Kondensatorkörper vermittels einer Transportkette über ein Gefäß mit einem pulverisierten Isolierstoff für die Umhüllung geführt werden.

Zur Umhüllung von Elektrolytkondensatoren der vorstehend genannten Art, beispielsweise von axialen Tantal-Elektrolytkondensatoren wurden bisher entweder Metallbecher mit Glasdurchführung oder Kunstharz-Preßmassen verwendet. Es ist weiterhin auch bekannt geworden, für derartige Kondensatoren eine aus Glas bestehende Umhüllung vorzusehen. Anstelle von Preßmassen aus Kunststoff sind derartige Kondensatoren auch mit flüssigen Epoxidharzen umgössen worden.

Zwar genügen dicht verlötete elektrische Kondensatoren höchsten Ansprüchen; dabei ist jedoch der Herstellungsaufwand hoch und auch die erzielbaren Abmessungen sind relativ groß. Auch beiin Umpressen mit Preßmassen aus Kunststoff sind kaum kleinere Abmessungen erzielbar, wobei darüber hinaus auch die klimatische Beanspruchbarkeit geringer ist Ebenso wie bei Kondensatoren in Metallbechern sind nur weit auseinanderliegende Abmessungsstufen realisierbar.

Eine Reduzierung der Abmessungen von Kondensatoren sowie deren rationelle Herstellung ist durch eine an sich bekannte Umhüllung mit Wirbelsinterpulver möglich. Eine solche Umhüllung mit Wirbelsinterpulver ist beispielsweise aus »ETZ-B«, Bd. 22 (1970), Heft 17, Seite 415 bekannt wobei auch eine Vorwärmung der zu beschichteten Bauteile erfolgt

Aus dem DE-GM 19 05 600 ist ein Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren mit einem Kondensatorkörper aus einer gesinterten Anode aus Ventilmetall, einem festen Elektrolyten, drahtförmigen Anschlüssen und einer Umhüllung aus einer Isoliermasse bekannt bei dem der Anodendraht mit einem äußeren Anodenanschlußdraht verschweißt und die Schweißstelle mit einer Umhüllung versehen wird. Um die Umhüllung aus Isoliermasse sicher am Kondensatorkörper zu halten, besteht der Anodenanschluß aus einem in die Anode eingepreßten Draht sowie einem weiteren Draht mit einem rechtwinklig abgebogenen Stück, das an dem in die Anode eingepreßten Draht befestigt ist Dies hat den Nachteil, daß ein speziell geformter Anschlußdraht erforderlich ist, was den Herstellungsaufwand erhöht

Es ist weiterhin aus der US-PS 41 27 680 bekannt, bei einem Festelektrolytkondensator den Anodendraht teilweise mit Polytetrafluoräthylen-Pulver zu beschichten, indem der Draht in eine Suspension des Polytetrafluoräthylen-Pulvers getaucht wird, wobei die Beschichtung anschließend durch Erhitzen ausgehärtet wird. Dazu wird der Kondensatorträger zunächst insgesamt mit einem flüssigen Isolationsmaterial beschichtet um nur ein Auftragen des Pulvers auf dem Anodendraht sicherzustellen, wonach das flüssige Isolationsmaterail abgedampft wird. Für eine Massenherstellung von Kondensatoren ist ein solches Verfahren aufwendig, da allein für die Beschichtung des Anodendrahtes mit dem Pulver drei Verfahrensschritte, nämlich Aufbringen des flüssigen Isolationsmaterials, Aufbringen des Pulvers und Abdampfen des Isolationsmaterials nötig sind.

Aus der US-PS 39 67 000 ist eine Vorrichtung zum Überziehen des Anodendrahtes einss Festelektrolytkondensators mit einer Schutzschicht bekannt, die eine Transportkette aufweist mit der die Kondensatorkörper über ein Gefäß transportiert werden, das eine Suspension von Polytetrafluoräthylen-Pulver enthält. Die Kondensatoren sind dabei mit den Anodendrähten an einer Transportvorrichtung aufgehängt, mittels derer sie derart durch das Gefäß geführt werden, daß die Kondensatorträger und ein Teil der Anodendrähte in die Suspension eingetaucht sind. Da die Anodendrähte somit senkrecht zu ihrer Längserstreckung durch die Suspension geführt werden, ist eine gleichmäßige Dicke der Pulverbeschichtung nicht gewährleistet, weil sich die Suspension wegen der Bewegung der Anodendrähte nicht gleichmäßig auf diesem niederschlagen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mittels der eine gleichmäßige Schichtdicke von Wirbelsinterpulver an der Schweißstelle zwischen einem die Kondensatoranode kontaktierenden Ventilmetall-Draht und einem äußeren Anoden-Anschluß-

draht bei der Umhüllung von Festelektrolytkondensatoren mit Wirbelsinterpulver realisierbar ist

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kondensatorkörper auf die Transportkette aufgelegt werden, daß das Gefäß Wirbelsinterpulver enthält und daß die Kondensaiorkörper vermittels der Transportkette der Reihe nach über eine erste Heizvorrichtung zur Vorwärmung der Kondensatorkörper, ein erstes Pulvertransportrad in dem Gefäß, eine zweite Heizvorrichtung zur Vorwärmung der Kondensatorkörper und ein zweites Pulvertransportrad in dem Gefäß transportiert werden, wobei die axiale Breite des ersten Pulvertransportrades den Abmessungen einer Schweißstelle zwischen einem die Kondensatoranode kontaktierenden Ventilmetall-Draht und einem äußeren Anoden-Anschlußdraht und die axiale Breite des zweiten Pulvertransportrades den Abmessungen der Kondensatorkörper mitsam* einem vorgegebenen Abschnitt der Anschlußdrähte etwa gleich ist

Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators;

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators;

F i g. 3 eine dritte Ausführungsform eines Kondensatorkörpers eines Elektrolytkondensators;

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung mit beanspruchten Merkmalen; und

Fig.5 eine schematische Aufsicht der Vorrichtung nach F i g. 4.

Die F i g. 1 bis 3, in denen sich entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen mögliche Ausführungsformen von axialen Elektrolytkondensator-Körpern 1. Diese Elektrolytkondensator-Körper besitzen eine vorzugsweise zylindrisch ausgebildete formierte Anode 2 aus Ventilmetall, wie beispielsweise Tantal, auf die eine Halbleiter- und Graphitschicht 3 aufgebracht ist. Auf dieser Schicht 3 befindet sich eine Silber-Schicht 4.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 3 ist mittels einer Lotschicht 5 ein axialer Kathoden-Anschlußdraht 9 angebracht, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 am Kondensatorkörper in einem Stauchkopf 10 und bei der Ausführungsform nach F i g. 2 in einem sogenannten Pigtail 10' endet.

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist zur kathodenseitigen Kontaktierung eine über die Lotschicht 5 am Kondensatorkörper befestigte Metallkappe 11 vorgesehen, von welcher der axiale Kathoden-Anschlußdraht 9 ausgeht

Zur anodenseitigen Kontaktierung der Kondensatorkörper ist bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 3 ein axial in der Anode 2 gehaltener Anschlußdraht 6 aus Ventilmetall vorgesehen, an den ein äußerer Anoden-Anschlußdraht 7 angeschweißt ist, wodurch eine Schweißstelle 8 entsteht.

Zur Beschichtung von Kondensatorkörpern der vorstehend beschriebenen Art mit Wirbelsinterpulver ist eine in den Fig.4 und 5 schematisch dargestellte Vorrichtung vorgesehen.

Diese Vorrichtung besitzt ein Wirbelsinterpulver-Gefäß 20, das an seinem Boden ein Filterpapier 21 aufweist und das mit Wirbelsinterpulver 28 gefüllt ist. Über dieses Wirbelsinterpulver-Gefäß 20 sind mittels einer Transportkette 23 Kondensatorkörper 1 in Richtung eines Pfeiles 24 transportierbar.

Im Wirbelsinterpulver-Gefäß 20 sind zwei Pulvertransporträder 25 und 26 hintereinander angeordnet welche in Richtung eines Pfeiles 27 rotieren.

Wie F i g. 5 zeigt besitzt ein erstes Pulvertransportrad 25 eine axiale Breite d_u welche den Abmessungen der vorstehend anhand der F i g. 1 bis 3 erläuterten Schweißstelle 8 zwischen dem Anoden-Anschlußdraht 6 aus Ventilmetall und dem äußeren Anoden-Anschiußdraht 7 entspricht Ein zweites Pulvertransportrad 26 besitzt eine axiale Breite eh. welche den Abmessungen des Kondensatorkörpers 1 plus einer vorgegebenen Strecke der axialen Anschlußdrähte 6 und 7 auf der Anodenseite und 9 auf der Kathodenseite entspricht

In der durch den Pfeil 24 angegebenen Bewegungsrichtung der Transportkette 23 ist vor dem ersten Pulvertransportrad 25 bzw. vor dem zweiten Pulvertransportrad 26 jeweils eine Heizvorrichtung 30 bzw. 31 vorgesehen. In Bewegungsrichtung der Transportkette 23 kann hinter dem zweiten Pulvertransportrad 26 eine weitere Heizvorrichtung 32 vorgesehen werden.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Beschichtung der Kondensatorkörper 1 in folgender Weise.

Die durch die Transportkette 23 transportierten Kondensatorkörper 1 werden zunächst vor dem ersten Pulvertransportrad 25 durch die Heizvorrichtung 30 vorgewärmt und sodann durch das erste Pulvertransportrad 25 an der Schweißstelle 8 mit Wirbelsinterpulver beschichtet. Damit entsteht gemäß Fig.5 an der Schweißstelle 8 eine Wirbelsinterpulver-Beschichtung 8'.

Danach werden die so mit Wirbelsinterpulver beschichteten Kondensatorkörper 1 durch die Heizvorrichtung 31 erneut vorgewärmt und dem zweiten Pülvertransportrad 26 zugeführt. Durch dieses Pulvertransportrad 26 werden die Kondensatorkörper einschließlich einer vorgegebenen Strecke an den axialen Anschlußdrähten 6 und 7 bzw. 9 insgesamt mit Wirbelsinterpulver beschichtet, so daß hinter dem zweiten Pulvertransportrad 26 ein mit Wirbelsinterpulver beschichteter Kondensatorkörper Γ entsteht.

Zur Erzielung einer gewünschten Dicke der Wirbelsinterpulver-Beschichtung werden die vorstehend erläuterten Verfahrensschritte entsprechend oft wiederholt. Diese Wiederholung der Verfahrensschritte setzt sich dann beginnend mit einer Vorwärmung durch eine weitere Heizeinrichtung 32 gemäß F i g. 5 fort

Als Wirbelsinterpulver sind Epoxid-Harz, Polyester oder Polypropylen verwendbar.

Die Wirbelsinterpulver-Beschichtung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 110° C bis 170° C in einer Zeit von etwa 15 bis 60 min.

Nach Abschluß der Wirbelsinterpulver-Beschichtung erfolgt eine Aushärtung des Wirbelsinterpulvers.

Bei einer praktischen Ausführungsform für Kondensatorkörper mit einer Länge von 6 mm besitzt das erste Pulvertransportrad 25 eine axiale Breite d\ von etwa 1 bis 4 mm, vorzugsweise etwa 2 mm, und das zweite Pulvertransportrad 26 eine axiale Breite di von etwa 10 mm. Die letztgenannte axiale Breite des zweiten Pi-lvertransportrades 26 ergibt sich dabei aus der Summe der Länge von 6 mm des Kondensatorkörpers 1 und einer zusätzlichen Strecke von 2x2 mm an den axialen Anschlußdrähten 6 und 7 bzw. 9 der Kondensatorkörper 1.

Die Kondensatorkörper 1 können während des Beschichtungsvorganges zur Erzielung einer gleichmäßigen Dicke der Beschichtung vorzugsweise in Drehung versetzt werden, wobei diese Drehung durch die rotierenden Pulvertransporträder 25 und 26 automatisch hervorgerufen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentanspräche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Festelektrolytkondensatoren mit gesinterter oder gewickelter Anode aus Ventilmetall, mit drahtförmigen An-Schlüssen und mit einer Isolier-Umhüllung, bei der die Kondensatorkörper vermittels einer Transport kette über ein Gefäß mit einem pulverisierten Isolierstoff für die Umhüllung geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorkörper (1) auf die Transportkette (23) aufgelegt werden, daß das Gefäß (20) Wirbelsinterpulver enthält und daß die Kondensatorkörper (1) vermittels der Transportkette (23) der Reihe nach über eine erste Heizvorrichtung (30) zur Vorwärmung der Kondensatorkörper (1), ein erstes Pulvertransportrad (25) in dem Gefäß (20), eine zweite Heizvorrichtung (31) zur Vorwärmung d»r Kondensatorkörper (1) und ein zweites Pulvertransportrad (26) in dem Gefäß (20) transportiert werden, wobei die axiale Breite (d\) des ersten Pulvertransportrades (25) den Abmessungen einer Schweißstelle (8) zwischen einem die Kondensatoranode kontaktierenden Ventilmetall-Draht (6) und einem äußeren Anoden-Anschlußdraht (7) und die axiale Breite (ch) des zweiten Pulvertransportrades (26) den Abmessungen der Kondensatorkörper (1) mitsamt einem vorgegebenen Abschnitt der Anschlußdrähte (6, 7, 8, 9) etwa gleich ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Kondensatoren mit einer Kondensatorkörperlange von 6 mm, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Pulvertransportrad (25) eine axiale Breite (d\) von etwa 1 bis 4 mm und das zweite Pulvertransportrad (26) eine axiale Breite ((J₂) von etwa 10 mm besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Pulvertransportrad (25) eine axiale Breite (dt) von etwa 2 mm besitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Transportkette (23) hinter dem zweiten Pulvertransportrad (26) eine weitere Heizvorrichtung (32) angeordnet ist.