DE3019414A1 - Verfahren und vorrichtung zum fertigstellen eines folienbandwickelkoerpers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum fertigstellen eines folienbandwickelkoerpers

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Fertigstellen eines
  • Folienbandwickelkörpers Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fertigstellen eines Folienbandwickelkörpers.
  • Dieses Fertigstellen erfolgt durch Zertrennen des zu dem Wickelkörper geführten Folienbandes, nachdem dieser mit einem entsprechenden Bandabschnitt des Folienbandes bewickelt ist, und durch Warmverschweißen des abgetrennten Bandendes des zu dem Wickelkörper gehenden Bandabschnittes mit dem Wickelkörper. Für die Warmverschweißbarkeit besteht das Folienband aus einem thermoplastischen Material.
  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein derartiges Fertigstellen von elektrischen Wickelkondensatoren oder anderen elektrischen Bauelementen, welche abschließend mit einer von dem Folienband gebildeten Hüll- und Etikettfolie bewickelt sind.
  • Zum Festlegen des freien Bandendes eines Folienbandes, mit welchem ein Wickelkörper bewickelt ist, kann das freie Bandende chemisch angelöst werden, so daß es klebrig wird und dadurch mit dem Wickelkörper verklebt wird. Hierzu muß jedoch das Material, aus welchem das Folienband besteht, einen Bestandteil enthalten, z.B. Methylenchlorid, durch welches das Klebrigwerden des Folienbandes unter der Einwirkung eines entsprechenden Lcsungsmittels herbeigeführt wird. Ein solches Folienband ist daher nicht lösungsmittelbeständig, was insbesondere bei elektrischen Wickelkondensatoren nachteilig ist, für welche die Lösungsmittelbeständigkeit wenigstens des den Kond.ensaXorwickel einhüllenden Folienbandes gefordert wird.
  • Anstelle des Lösungsmittelklebens wird daher das freie Bandende durch Warmverschweißen an dem Wickelkörper festgelegt.
  • Hierzu wird ein entsprechender Heizbacken auf das auf dem Wickelkörper abgelegte Bandende gepreßt, bis das Bandende für sein Verschweißen mit dem Wickelkörper hinreichend angeschmolzen ist. Durch die gleichzeitige Anwendung von Druck und Wärme besteht jedoch die Gefahr, daß ein erheblicher Wärmeanteil über das anzuschmelzende Bandende hinaus in den Wickelkörper eindringt, so daß dadurch die durch das Bewickeln des Wickelkörpers mit dem Folienband hergestellte Hülle des Wickelkörpers durchschmilzt und daher beschädigt wird und für einen den Wickelkörper bildenden Kondensatorwickel gegebenenfalls sogar ein Teil der Dielektrikumfolie beschädigt wird. Entsprechend werden dann die elektrischen Eigenschaften des Kondensators beeinträchtigt. Selbst wenn durch eine aufwendige Steuerung und Feineinstellung von Heiztemperatur und Anpreßdruck und lieizdauer die Beschädigungsgefahr herabgesetzt wird, kann diese nicht völlig ausgeschlossen werden.
  • Durch die Erfindung hingegen werden ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, durch welche ein Warmverschweißen des freien Bandendes eines Folienbandes, mit welchem ein Wickelkörper bewickelt ist, mit dem Wickelkörper ohne Beschädigungsgefahr für die Wickelhülle und den Wickelkörper und gleichwohl ohne einen übermäßigen Steuer- und Einstellaufwand ermöglicht ist.
  • Gemäß der Erfindung wird in einem ersten Verfahrensschritt das Folienband nach dem Bewickeln des Wickelkörpers im Abstand von dessen Umfangsfläche durch linienförmig entlang einer vorbestimmten Trennlinie aufgebrachte Wärme an der Trennlinie geschmolzen und somit durchtrennt. Da das Durchtrennen des Folienbandes an einer Stelle im Abstand von dem Wickelkörper erfolgt, wirkt die zum Durchschmelzen des Folienbandes an dieser Stelle erforderliche Wärme nicht unmittelbar auf den Wickelkörper oder dessen Hüllwindungen ein, so daß deren Beschädigungsgefahr während des Durchtrennens des Folienbandes ausgeschlossen ist. Da andererseits das Folienband zum Zertrennen durchschmolzen wird, wird bereits während des Durchtrennens des Folienbandes dessen an die Trennlinie angrenzender Bereich angeschmolzen, so daß das abgetrennte Bandende für sein späteres Verschmelzen mit dem Wickelkörper bereits vorgewärmt ist. Nach dem Abtrennen des Bandendes fällt dieses auf den Wickelkörper und dadurch kommt es bereits zu einem gewissen Ankleben des angeschmolzenen Bandende an den Wickelkörper. In dieser Stellung wird das Bandende gemaß der Erfindung in einem zweiten Verfahrensschritt berührungsfrei durch Aufbringen von Strahlungswärme nachgewärmt, so daß sein Verschweißen mit der Hüllwindung des Wickelkörpers vervollständigt wird, ohne daß hierzu noch eine starke Wärmezufuhr erforderlich ist oder zu diesem Zeitpunkt ein Druck auf das Bandende ausgeübt wird. Ein solcher Anpreßdruck kann jedoch nach dem Nachwärmen des Bandendes auf dieses ohne Beschädigungsgefahr für den Wickelkörper ausgeübt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird während des Zertrennens des Folienbandes das Bandende, d.i. der sich an die Trennlinie anschließende Teil des zum Wickelkörper hingehenden Bandabschnittes, durch Aufbringen von Strahlungswärme zusätzlich vorgewärmt. Dadurch kann die Zeitdauer für das Nachwärmen des Folienbandes auf dem Wickelkörper und die hierzu erforderliche Wärmemenge zusätzlich reduziert werden.
  • Zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgezogen, bei welcher die oben beschriebenen Verfahrensschritte mittels eines Heizbackens durchgeführt werden, welcher von der dem Wickelkörper abgewendeten Seite des zugeführten Folienbandes her aus einer Ruhestellung in den Weg des zum Wickelkörper durch den Rollenspalt zwischen diesem und einer mit diesem zusammenwirkenden Andruckrolle laufenden Bandabschnittes des Folienbandes, und weiter bis nahe an den Umfang des Wickelkörpers verlagert werden kann.
  • Der Heizbacken weist eine beheizbare Trennkannte auf, mit welcher er während seiner Verlagerungsbewegung entlang der gewünschten Trennlinie mit dem gespannt gehaltenen Folienband in Berührung gelangt, so daß das Folienband entlang der Trennlinie durchschmolzen wird. Außerdem weist der Trennbacken eine Strahlungsheizfläche auf, die beim Durchschmelzen des Folienbandes im Abstand von dem an die Trennlinie zum Rollenspalt hin angrenzenden Bandteil, von dem nach dem Trennen das mit dem Wickelkörper zu verschweißende Bandende gebildet wird, über diesem verläuft und diesen durch Wärmestrahlung vorwärmt, und die in der Heizstellung des Heizbackens am Umfang des Wickelkörpers um einen kleinen Heizspalt im Abstand über dem auf dem Wickelkörper abgelegten abgetrennten Bandende verläuft, so daß dieses abgelegte Bandende ohne Berührung mit dem Heizbacken mittels dessen Strahlungsheizfläche nachgewärmt wird.
  • Die Verlagerung des Heizbackens zum Durchtrennen des Folienbandes und zum Nachwärmen des auf dem Wickelkörper abgelegten abgetrennten Bandendes erfolgt im Stillstand des Wickelkörpers, der vorher zum Bewickeln mit dem Folienband angetrieben wurde. Nachdem das Bandende auf dem Wickelkörper hinreichend stark nachgewärmt worden ist, kann der Antrieb des Wickelkörpers für einige Umdrehungen neu eingeschaltet werden, so daß das angeschmolzene Bandende während seines Erkaltens mehrfach durch den Spalt zwischen dem Wickelkörper und seiner Andruckrolle hindurchgeführt und daher gegen den Umfang des Wickelkörpers gepreßt wird.
  • Der Heizbacken kann entsprechende Heizelemente aufweisen, durch welche seine Trennkante und seine Strahlungsheizfläche direkt und in allen Stellungen des Heizbackens kontinuierlich beheizt werden. Um jedoch bewegliche Anschlußleitungen oder Schleifkontakte oder dergleichen zur Stromversorgung von mit dem Heizbacken bewegbaren Heizelementen zu vermeiden und den konstruktiven Aufbau des Heizbackens selbst zu vereinfachen, wird zum Beheizen der Trennkante und der Strahlungsheizfläche des Heizbackens eine ortsfeste Heizvorrichtung vorgezogen, die derart angeordnet ist, daß der Heizbacken in seiner Ruhestellung hinreichend stark beheizt werden kann. Eine derartige Heizvorrichtung kann derart gestaltet sein, daß der Heizbacken mit seinem Ende, an welchen die Trennkante und die Strahlungsheizfläche ausgebildet sind, mit der Heizvorrichtung in wärmeleitender Berührung steht, solange sich der Heizbacken in seiner Ruhestellung befindet. Bevorzugt erfolgt das Aufheizen der entsprechenden Teile des Heizbackens in dessen Ruhestellung jedoch mittels einer entsprechenden Strahlungsheizvorrichtung.
  • Der Heizbacken kann als Schwenkhebel ausgebildet sein. Gegenwärtig wird jedoch vorgezogen, ihn als linear verschiebbaren Stößel auszubilden, von dessen dem Wickelkörper zugewendeten Stirnfläche die Strahlungsheizfläche ausgebildet ist und von dessen dem Rollenspalt abgewendeten Stirnkante die Trennkante ausgebildet ist. Da die Trennlinie, an welcher das in den Rollenspalt zwischen dem Wickelkörper'und seiner Andruckrolle einlaufende Folienband durchtrennt werden soll, im allgemeinen von dem Rollenspalt nicht weiter entfernt liegen soll, als höchsten einem viertel des Umfangs des Wickelkörpers entspricht, der den Heizbacken bildende Stößel für seine Verschiebbarkeit jedoch an der Andruckrolle vorbeikommen muß, verläuft der Verschiebeweg des Stößels vorzugsweise im spitzen Winkel zur Ebene des in den Rollenspalt einlaufenden Abschnittes des Folienbandes.
  • Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform erläutert, die schematisch aus der Zeichnung ersichtlich ist.
  • Zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche, an sich bekannte Merkmale, wie die Führung des Folienbandes 1 und die Lagerung des Wickelkörpers 3 und dergleichen sind der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht gezeigt.
  • Das Folienband 1, mit welchem der Wickelkörper 3 bewickelt wird, wird in üblicher Weise in den Rollenspalt 2 zwischen dem Wickelkörper 3 und einer Andruckrolle 4 eingeführt, welche zur Kompensation der Durchmesseränderung des Wickelkörpers 3 verlagerbar ist. Nachdem ein für eine gewünschte Windungszahl ausreichender Abschnitt des zugeführten Folienbandes 1 auf den Wickelkörper 3 aufgewickelt ist, soll das Folienband 1 entlang einer Trennlinie 10 im Abstand vor dem Rollenspalt 2 durchtrennt werden und der zwischen der Trennlinie 10 und dem Rollenspalt 2 verlaufende Bandabschnitt 12 auf dem Umfang des Wickelkörpers 3 festgelegt werden.
  • Hierzu ist über dem in den Rollenspalt 2 einlaufenden Abschnitt des Folienbandes 1 ein Stößel zur Ausbildung eines Heizbackens 5 längsverschiebbar geführt, welcher an seinem dem Folienband 1 zugewendeten Stirnende eine Trennkante 7 aufweist, an welche an ihrer dem Rollenspalt 2 zugewendeten Seite eine Strahlungsheizfläche 8 angrenzt. Der Heizbacken 5 ist in spitzem Winkel d , dessen Scheitel dem Rollenspalt 2 zugewendet ist, zur Ebene des Folienbandes 1 angestellt und in derartiger Relativanordnung zu dem Wickelkörper 3, der Andruckrolle 4 und dem Folienband 1 verschiebbar, daß er bei seiner Verschiebung zu dem Wickelkörper 3 hin mit seiner Trennkante 7, deren Länge wenigstens der Breite des zugeführten Folienbandes 1 entspricht, an der gewünschten Trennstelle entlang der Trennlinie 10 auf die Oberseite des Folienbandes 1 auftrifft und in dieser Stellung mit seiner Strahlungsheizfläche 8 in spitzem Winkel zu der Ebene des Folienbandes 1 über diesem verläuft Der Heizbacken 5 ist aus einer Ruhestellung I, in welcher seine Trennkante 7 und seine Strahlungsheizfläche 8 im Abstand von dem Folienband 1 angeordnet sind, über seine Trennstellung II hinaus, in welcher die Trennkante 7 mit dem Folienband 1 in Berührung gelangt, bis in eine Heizstellung III verschiebbar, in welcher er mit seiner Strahlungsheizfläche 8 etwa tangential zu dem Wickelkörper 3 um einen kleinen Spalt 9 im Abstand vom Umfang des Wickelkörpers angeordnet ist.
  • Seine Ruhestellung I nimmt der Heizbacken 5 ein, solange der Wickelkörper 3 mit dem Folienband 1 bewickelt wird.
  • In dieser Ruhestellung I werden die Strahlungsheizfläche 8 und die Trennkante 7 des Heizbackens 5 mittels einer ortsfesten Heizvorrichtung 6 aufgeheizt, die vorzugsweise als Strahlungsheizvorrichtung ausgebildet ist, es kann allerdings auch eine direkte, kontinuierliche Heizung verwendet werden.
  • Nach dem Bewickeln des Wickelkörpers 3 mit dem Folienband 1 wird der Antrieb des Wickelkörpers und des Folienbandes stillgesetzt. Danach wird der Heizbacken 5 aus seiner Ruhestellung I in seine Trennstellung II verfahren, in welcher seine heiße Trennkante 7 in Berührung mit dem Folienband 1 gelangt, so daß dieses entlang der Trennlinie 10 schmilzt und durchtrennt wird. Danach fällt der zwischen der Trennlinie 10 und dem Rollenspalt 2 verlaufende Bandabschnitt 12 des Folienbandes 1 durch das Freiwerden der Bandspannung und unter seinem Gewicht nach unten auf den Umfang des Wickelkörpers 3, während der Heizbacken 5 in seine Heizstellung III verfahren wird, in welcher er eine derartige Lage relativ zu dem auf dem Wickelkörper 3 abgelegten Bandende 11 einnimmt, daß sich seine Strahlungsheizfläche 8 um den Heizspalt 9 im Abstand über dem an den Trennrand des Bandendes 11 zum Rollenspalt 2 hin anschließenden Bandbereich hin erstreckt. Während des Durchschmelzens des Folienbandes 1 wird dieser Bandbereich unter der von der Strahlungsheizfläche 8 abgestrahlten Wärme vorgewärmt, so daß er dabei bereits weich und klebrig wird.
  • Nachdem dann das abgetrennte Bandende 11 auf dem Wickelkörper 3 abgelegt ist, wird es unter der in der Heizstellung III des Heizbackens 5 von dessen Strahlungsheizfläche 8 weiterhin abgestrahlten Wärme noch hinreichend stark weiter aufgeheizt, daß das Bandende 11 mit dem Wickelkörper 3 verschweißen kann. Hernach wird der Antrieb des Wickelkörpers 3 für einige Umdrehungen desselben wieder eingeschaltet, so daß das erweichte Bandende 11 mehrfach durch den Rollenspalt 2 zwischen dem Wickelkörper 3 und der Andruckrolle 4 hindurchläuft und dabei an den Umfang des Wickelkörpers 3 angepreßt wird.
  • Der Heizbacken 5 wird dann wieder in seine Ruhestellung I zurückgezogen, wo er mittels der Heizvorrichtung 6 von neuem aufgeheizt oder kontinuierlich direkt beheizt wird, während ein neuer Wickelkörper 3 mit dem nächstfolgenden Abschnitt des Folienbandes 1 bewickelt wird.

Claims (5)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Fertigstellen eines Folienbandwickelkörpers ANSPRÜCHE 1½ f Verfahren zum Fertigstellen eines Folienbandwickelkörpers durch Zertrennen des auf den Wickelkörper geführten Folienbandes und durch Warmverschweißen des abgetrennten Bandendes des zu dem Wickelkörper gehenden Bandabschnittes mit dem Wickelkörper, mit einem Folienband aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienband durch im Abstand von dem Wickelkörper linienförmig entlang der vorbestimmten Trennlinie aufgebrachte Wärme an der Trennlinie geschmolzen und dadurch zertrennt wird und daß das abgetrennte, auf den Wickelkörper abgelegte Bandende berührungsfrei durch Aufbringen von Strahlungswärme für sein Warmverschweißen mit dem Wickelkörper beheizt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandende während des Zertrennens des Folienbandes durch Aufbringen von Strahlungswärme vorgewärmt wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher das gespannt gehaltene Folienband in den Rollenspalt zwischen dem drehantreibbaren Wickelkörper und einer mit diesem zusammenwirkenden Andruckrolle oder Andruckfläche einläuft, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Folienbandes (1) im Abstand vor dem Rollenspalt (2) ein quer zu der Bandebene des Folienbandes (1) verlagerbarer Heizbacken (5) angeordnet ist, welcher eine mittels einer Heiz-Vorrichtung (6) indirekt, oder direkt mittels Heizelemente, beheizbare Trennkante (7) und eine sich daran zu dem Rollenspalt (2) hin anschließende beheizbare Strahlungsheizfläche (8) aufweist, und welcher gesteuert aus einer Ruhestellung (I) in eine Trennstellung (in), in welcher seine Trennkante (7) entlang der Trennlinie (10) mit dem Folienband (1) in Berührung steht und seine Strahlungsheizfläche (8) im Abstand über dem Folienband (1) verläuft, und aus dieser Trennstellung (II) bis in eine Heizstellung (III) verfahrbar ist, in welcher seine Strahlungsheizfläche (8) um einen Heizspalt (9) in einem geringen Abstand von der Umfangsfläche des Wickelkörpers (3) an einer solchen Umfangsstelle derselben verläuft, in deren Bereich das abgetrennte Bandende (11) nach seinem Ablegen auf dem Wickelkörper (3) liegt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) außerhalb des Heizbackens (5) für das Beheizen der Trennkante (7) und Strahlungsheizfläche (8) des Heizbackens (5) angeordnet ist, während dieser sich in seiner Ruhestellung (I) befindet.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizbacken (5) ein in seiner Längsrichtung verschiebbarer Stößel ist, von dessen dem Wickelkörper (3) zugewendeter Stirnfläche die Strahlungsheizfläche (8) ausgebildet ist und von dessen dem Rollenspalt (2) abgewendeten Stirnkante die Trennkante (7) ausgebildet ist und dessen Verschieberichtung mit dem zugeführten Folienband (1) einen spitzen Winkel ) t einschließt, dessen Scheitel dem Rollenspalt (2) zugewendet ist.
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EP0538636A1 (de) * 1991-10-23 1993-04-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Heisssiegeln von Packstoffen
FR2744994A1 (fr) * 1996-02-16 1997-08-22 Dickson Saint Clair Procede d'enroulement d'une bande de materiau sur un noyau, moyens en vue de la mise en oeuvre du procede d'enroulement et enroulements ainsi obtenus

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