DE3019414C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Folienbandwickelkörpers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Folienbandwickelkörpers

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DE3019414C2
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Ernst Roederstein Spezialfabrik Fuer Kondensatoren 8300 Landshut GmbH
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Description

Die Erfindung betriff! zunächst ein Verfahren /um Herstellen eines Folienbandwickelkörpers gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung
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 ι a klebrig wird und dadurch mit dem Wickelkörper verklebt wird. Hierzu muß jedoch das Material, aus welchem das Folienband besteht, einen Bestandteil enthalten, z. B. Methyienchlorid, durch welchen das Klebrigwerden des Folienbandes unter der Einwirkung eines entsprechenden Lösungsmittels herbeigeführt wird. Ein solches Folienband ist daher nicht lösungsmittelbeständig, was insbesondere bei elektrischen Wickelkondensatoren nachteilig ist, für welche die Lösungsmittelbeständigkeit wenigstens des den Kondensatorwickel einhüllenden Foüenbandes gefordert wird.
Anstelle des Lösungsmittelkfebens wird daher das' freie Bandende durch Warmverschweißen an dem Wickelkörper festgelegt. Hierzu ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren, insbesondere Wickelkondensatoren, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (DE-AS 10 01 420), bei welchem das von einer Vorratsrolle abgezogene thermoplastische Folienband durch Erwärmung der das Bandende bildenden Stelle von der Vorratsrolle abgetrennt und durch Erwärmung, gegebenenfalls unter leichtem Andrücken, mit dem Kondensatorkörper verschweißt wird. Bevorzugt soll hierbei das Durchtrennen des thermoplastischen Foüenbandes und das Anschweißen des Bandes gleichzeitig erfolgen, wozu daher die Trenn-Ji und Schweißwärme unmittelbar am Umfang des Wickelkörpers aufgebracht und für das Trennen ein Druck entlang der Trennlinie angewendet werden. Durch die gleichzeitige Anwendung von Druck und Wärme am Umfang des Wickelkörpers 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 durchschmelzen, gegebenenfalls sogar ein Teil der im Wickelkörper vorhandenen Dielektrikumfolie beschädigt werden kann. Entsprechend werden dann die elektrischen Eigenschaften des Kondensators beeinträchtigt. Selbst wenn durch eine aufwendige Steuerung und Feineinstellung von Heiztemperatur und Anpreßdruck und Heizdauer die Beschädigungsgefahr herabgesetzt wird, kann diese nicht völlig ausgeschlossen werden.
Die Erfindung betrifft auch eine die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 3 aufweisende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bei der bekannten Vorrichtung ist der mittels einer ihn umgebenden Induktionsheizspule beheizte Heizbacken beidseitig seiner Trennkante symmetrisch keilförmig ausgebildet und am Ende eines Schwenkhebels anb0 geordnet, so daß er mit seiner Trennkante an der Einlaufstelle des I olienbandes in den Wickelkörper gegen dessen die Trenn- und Schweißstelle bildende Mantellinie gedrückt werden kann.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein
h' Verführen und eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. i angegebenen Art derart zu gestalten, daß ein Warmverschweißen des freien Bandendes des Folienbandes, mit welchem der Wickel-
korper bewickelt ist, mit dem Wickelkörper ohne Beschädigungsgefahr für die Wickelhülle und den Wickelkörper und gleichwohl ohne einen übermäßigen Steuer- und Einstellzufwand ermöglicht ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt das Folienband nach dem Bewickeln des Wickelkörpers im Absland von dessen Umfangsfläche durch linienförmig entlang einer vorbestimmten Trennlinie aufgebrachte Wärme an der Trennlinie geschmolzen und somit durchtrennt Da cas 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 Bandendes an den Wickelkörper. In dieser Stellung wird das Bandende gemäß 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.
Die Erfindung betrifft sodann eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.
Eine derartige Vorrichtung ist gemäß diesem Teil der Erfindung so ausgestaltet, daß der Heizbacken mit seiner Trennkante im Abstand vor dem Einlauf des Folienbandes in den Rollenspalt angeordnet ist, daß der Heizbacken eine sich an die Trennkante anschließende, zum Rollenspalt hinweisende, beheizbare Strahlungsheizfläche aufweist und daß der Heizbacken aus seiner Trennstellung, in welcher die Strahlungsheizfläche einen Abstand zu dem Folienband aufweist, bis in eine Heizstellung verfahrbar ist, in welcher die Strahlungsheizfläche einen geringen Abstand von der Umfangsfläche des Wickelkörpers aufweist.
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
ίο 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 welchem 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 Strahlungoheizvorrichtung.
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
3'j 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 höchstens einem Viertel des Umfangs des Wickelkörpers entspricht, der
-to 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 zugeführttm 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 λ, 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 Treinnkante 7, deren Länge wenigstens der Breite des zugeführten Folienbandes 1 entspricht, an der gewünschten Trennstelle entlang der Trennlinie 10 auf die Oberseite des Folienbandes I 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 1, in welcher seine Trennkante 7 und seine Strahlungsheizfläche 8 im Abstand von dem Folienband 1 angeordnet sind, über seine Trennstellung Il hinaus, in welcher die Trennkante 7 mit dem Folienband 1 in Berührung gelangt, bis in eine Heizstellung 111 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 Heizbakken 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 U 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines Folienbandwikkelkörpers, insbesondere eines elektrischen Wickelkondensators, bei welchem nach dem Wickeln des Wickelkörpers das auf diesen geführte und dabei gespannt gehaltene Folienband aus thermoplastischem Material durch linienförmig entlang einer vorbestimmten Trennlinie aufgebrachte Wärme an der Trennlinie aufgeschmolzen und dadurch getrennt wird und bei welchem das abgetrennte Bandende mit dem Wickelkörper warm verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen im Abstand vom Wickelkörper erfolgt und daß danach das auf dem Wickelkörper abgelegte Bandende berührungsfrei durch Aufbringen von Strahlungswärme beheizt wird und dadurch mit dem Wickelkörper warm verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandende während des Trennens des Folienbandes durch Aufbringen von Strahlungswärme vorgewärmt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem drehantreibbaren Wickelkörper und einer mit diesem zusammenwirkenden, dabei einen Rollenspalt bildenden Andruckrolle oder Andruckfläche, einem quer zu der Bandebene eines vom Wickelkörper gespannt gehaltenen Folienbandes verlagerbaren Heizbakken, welcher eine mittels einer Heizvorrichtung beheizbare Trennkante aufweist und aus einer Ruhestellung in eine Trennstellung steuerbar verfahrbar ist, in welcher seine Trennkante entlang der Trennlinie mit dem Folienband in Berührung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizbacken (5) mit seiner Trennkante (7) im Abstand vor dem Einlauf des Folienbandes (1) in den Rollenspalt (2) angeordnet ist, daß der Heizbacken (5) eine sich an die Trennkante (7) anschließende, zum Rollenspalt (2) hinweisende, befieizbare Strahlungsheizfläche (8) aufweist und daß der Heizbacken (5) aus seiner Trennstellung (II), in welcher die Strahlungsheizfläche (8) einen Abstand zu dem Folienband (1) aufweist, bis in eine Heizstellung (III) verfahrbar ist, in welcher die Strahlungsheizfläche (8) einen geringen Abstand von der Umfangsfläche des Wickelkörpers (3) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (6) im Abstand des sich in seiner Ruhestellung (1) befindlichen Heizbakkens (5) angeordnet ist.
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) zugewendeten 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 (λ) einschließt, dessen Scheitel dem Rollenspalt (2) zugewendet ist.
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