DE3038611A1

DE3038611A1 - Vielfach-wickelkondensatoren und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3038611A1
Application number: DE19803038611
Authority: DE
Inventors: Paul Dr. 8300 Landshut Petrick
Original assignee: Ernst Roederstein Spezialfabrik Fuer Kondensatoren 8300 Landshut GmbH; ROEDERSTEIN KONDENSATOREN; Ernst Roederstein Spezialfabrik fuer Kondensatoren GmbH
Current assignee: Roederstein Spezialfabriken fur Bauelemente Der E
Priority date: 1980-10-13
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1982-05-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Vielfach-Wickelkondensatoren, bei dem zunächst aus den Ausgangs folien ein stabförmiger Mutterwickel gebildet, dieser Mutterwickel einer seiner Verfestigung dienenden Behandlung unterzogen und dann durch Trennvorgänge in Querrichtung in Einzelwickel unterteilt wird, die anschließend an ihren Stirnflächen kontaktiert und mit einer Umhüllung versehen werden. Ferner ist die Erfindung auf einen insbesondere nach diesem Verfahren gefertigten Wickelkondensator gerichtet.
Ein Verfahren der geschilderten Art ist aus der DE-OS 26 05 150 bekannt. Dabei werden als Ausgangsfolien wenigstens zwei Metallfolien und dazwischen angeordnete Dielektrikumsfolien verwendet, wobei die Metallfolien in Querrichtung des Wickels gegeneinander versetzt gewickelt werden, so daß sich in Richtung der Wickelbreite betrachtet jeweils Überlappungsbereiche mit solchen Bereichen abwechseln, in denen entweder nur die eine oder die andere Metall folie vorliegt. Durch diese Bereiche verlaufen bei der Aufteilung des Mutterwickels in Einzelwickel die Schnittebenen, so daß anschließend die beidseitige Kontaktierung der Stirnflächen erfolgen kann. Die praktische Realisierung dieses bekannten Wickelverfahrens setzt die Verwendung von getrennten Kunststoff- und Metallfolien voraus und läßt sich im-Zusammenhang mit metallisierten Kunststoffolien nicht realisieren.
Metallisierte Kunststoffolien-Kondensatoren in Wickelausführung werden bisher nicht in Form von Vielfach-Wickelkondensatoren, sondern vielmehr in Form von Einzelkondensatoren hergestellt, wobei jeder Kondensator für sich aus zwei gegeneinander versetzt auf einem Dorn zu einem Kondensator gewickelten metallisierten Folie gefertigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, zum Zwecke der Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Fertigungsverfahrens das eingangs definierte Verfahren derart auszubilden, daß auch unter Verwendung von metallisierten Folien Vielfach-Wickelkondensatoren hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Ausgangsfolien einerseits eine beidseitig mit mehreren, quer zur Wickelrichtung in gleicher Weise beabstandeten, jedoch auf den beiden Seiten mittensymmetrisch gegeneinander versetzten Metallisierungsschichten versehene Kunststoffolie und andererseits mehrere nicht-metallisierte, in ihrer Anzahl der Anzahl der zu bildenden Einzelkondensatoren entsprechenden Kunststoffolien verwendet werden, deren Breite kleiner als das Rastermaß der Einzelkondensatoren gewählt wird, daß die beidseitig metallisierte Kunststoffolie und die nicht-metallisierten Kunststoffolien in der Weise zur Bildung des Mutterwickels aufgewickelt werden, daß jede nicht-metallisierte Folie mittig zwischen jeweils zwei auf den einander gegenüberliegenden Seiten der metallisierten Folie abwechselnd aufeinanderfolgenden metallisierungsfreien Streifen gelegen ist und daß der Mutterwickel entsprechend senkrecht und mittig durch die wechselseitigen, metallisierungsfreien Streifen verlaufenden Ebenen zu Einzelwickeln zerteilt wird.
Durch die Verwendung einer breiten, in definierter Weise beidseitig mit durch Isolierstreifen voneinander getrennten Metallschichten versehenen Folie in Verbindung mit mehreren einzelnen, eine ganz bestimmte Relativlage zu den metallisierten Bereichen einnehmenden nicht-metallisierten Folien wird es möglich, nach erfolgtem Auftrennen des Mutterwickels in Einzelkondensatoren problemfrei eine stirnseitige Kontaktierung, z.B. mittels Schoopierschichten vorzunehmen. Besonders günstig ist dabei, daß bei allen Einzelkondensatoren praktisch unabhängig von der Art der verwendeten Trennvorgänge ganz definierte Verhältnisse an den Stirnseiten vorliegen, die Voraussetzung für eine problemlose Kontaktierung sind.
Vorzugsweise wird die Breite der nicht-metallisierten Kunststoffolien etwä 0,1 mm bis 2 mm geringer als die Breite der Metallisierung gewählt. Die Wahl dieser Folienbreite in Verbindung mit der während des Herstellungsverfahrens erreichbaren exakten Positionierung der nichtmetallisierten Kunststoffolien im Mutterwickel stellt eine innere Versetzung dez Folien sicher, die bei der stirnseitigen Kontaktierung der Einzelkondensatoren vorteilhaft zum T I ^ Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß'die Trennvorgänge ohne Wärmezufuhr durchgeführt werden und demgemäß ein Trennen durch Schlagen, Schneiden oder Sägen erfolgen kann. Gemäß bisheriger Technik ist es zwar auch bereits bekannt, ein Unterteilen eines Mutterwickels mittels einer Säge vorzunehmen, aber dieser bekannte Trennvorgang setzt eine definierte örtliche Erhitzung während des Sägeschnitts voraus, um sicherzustellen, daß ein Randstreifen einer Kunststoffolie entreckt wird und sich dadurch ein benötigter Isolierabstand ergibt (DE-AS 1 764 548).
Die Einzelkondensåtoren werden vorteilhafterweise an den Schnittflächen zur Erzielung einer Kontaktierung mit Metall besprüht.
Zur Verwendung alstKunststoffolien eignen sich insbesondere Kunststoffolien auf der Basis von Polyester, Polycarbonat, Polypropylen oder Polysulfon.
Ein insbesondere nach dem geschilderten Verfahren gemäß der Erfindung hergestellter Wickelkondensator zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden elektrisch leitenden und jeweils stirnseitig kontaktierten Beläge aus Metallschichten bestehen, die beidseitig auf eine gemeinsame Kunststofffolie aufgebracht sind, daß benachbarte Metallschichten durch eine nicht-metallisierte Kunststoffolie getrennt sind, und daß beide Ränder dieser nicht-metallisierten Kunststoffolie bezclglicli der E3tii-nse9tigen Kontaktlerungs schichten beabstandet sind.
Der Abstand zwischen den seitlichen Rändern der nichtmetallisierten Kunststoffolie und der jeweiligenKontaktierungsschicht liegt dabei etwa im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, so daß sich im Innenaufbau des Wickelkondensators die die gegeneinander versetzten Metallschichten tragende Kunststoffolie jeweils beidseitig bis zu den Kontaktierungsschichten erstreckt, während die nicht-metallisierte Folie bezüglich dieser Kontaktierungsschichten beidseitig beabstandet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung von Aufbau und Lage der zur Bildung eines Mutterwickels miteinander zu verwickelnden Folien, und Fig. 2 eine schematische Teilschnittdarstellung eines nach Aufteilung des Mutterwickels stirnseitig kontaktierten Einzelkondensators.
Fig. 1 zeigt eine breite Kunststoffolie 1, die beidseitig metallisiert ist,und zwar derart, daß auf der einen Seite eine Mehrzahl von durch Isolierstreifen 4 voneinander getrennte Metall schichten 2 von gleicher Breite und auf der anderen Seite ebenfalls durch entsprechende rsolierstreifen 5 voneinander getrennte Metallschichten 3 vorhanden sind. Die Metallschichten 2 und 3 auf den beiden Seiten der Kunststoffolie 1 sind mittensymmetrisch gegeneinander versetzt, so daß die Mitte der jeweiligen Schicht 2, 3 mit der Mitte des auf der jeweils gegenüberliegenden Seite vorliegenden Isolierstreifens 4 bzw. 5 ausgerichtet ist.
Diese in definierter Weise metallisierte Kunststoffolie 1 wird zum Zwecke des Aufbaus des Mutterwickels mit der Anzahl der zu bildenden Einzelkondensatoren entsprechenden Anzahl von nicht-metallisierten Kunststoffolien 6 verwickelt.
Die Breite dieser nicht-metallisierten Kunststoffolien wird kleiner als das Rastermaß der Einzelkondensatoren gewählt, und zwar vorzugsweise derart, daß diese nichtmetallisierten Folien um etwa 0,1 mm bis 2 mm schmäler sind als die Breite der Meballisierung.Diese nicht-metallisierten Folien 6 laufen während des Wickelvorgangs in der Mitte zwischen den beidseitigen Isolierstreifen 4, 5, so daß nach Fertigstellung des Mutterwickels eine Aufteilung in Querrichtung entsprechend den in Fig. 1 angedeuteten Schnittebenen 7 erfolgen kann, die mittig durch die Isolierstreifen 4 bzw. 5 gelegt sind. Vor Durchführung des Trennvorgangs wird der Mutterwickel in üblicher Weise einer Verfestigungsbehandlung, insbesondere durch Tempern und Pressen unterzogen.
Nach der erfolgten Aufteilung des verfestigten Mutterwickels in Einzelkondensatoren kann die stirnseitige Kontaktierung vorgenommen werden, die bevorzugt durch Besprühen der Schnittflächen -mit Metall erfolgt.
Die Teilschnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt deutlich, daß diese stirnseitige Kontaktierung der Einzelkondensatoren problemfrei erfolgen kann, da aufgrund der definierten Relativlagen der Metallisierungsschichten 2, 3 und der nicht-metallisierten Folie 6 die jeweils einseitig bündig liegenden Metallisierungsschichten 2 bzw. 3 mit einer aufzubringenden Metallschicht 8 kontaktiert werden können und dieser Vorgang durch die bezüglich der sich ausbildenden Kontaktierungsschicht beabstandeten nicht-metallisierte Folie 6 nicht behindert wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es somit möglich, Vielfach-Wickelkondensatoren in äußerst wirtschaftlicher Weise zu fertigen und dabei gleichzeitig eine hohe Qualität der erhaltenen Einzelkondensatoren zu gewährleisten.
Leerseite

Claims

Vielfach-Wickelkondensatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung Patentansprüche h 1 Verfahren zur Herstellung von Vielfach-Wickelkondensatoren, bei dem zunächst aus den Ausgangsfolien ein stabförmiger Mutterwickel gebildet, dieser Mutterwickel einer seiner Verfestigung dienenden Behandlung unterzogen und dann durch Trennvorgänge in Querrichtung in Einzelwickel unterteilt wird, die anschließend an ihren Stirnflächen kontaktiert und mit einer Umhüllung versehen werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Ausgangsfolien einerseits eine beidseitig mit mehreren, quer zur Wickelrichtung in gleicher Weise beabstandeten, jedoch auf den beiden Seiten mittensymmetrisch gegeneinander versetzten Metallisierungsschichten versehene Kunststofffolie und andererseits mehrere nicht-metallisierte, in ihrer Anzahl der Anzahl der zu bildenden Einzelkondensatoren entsprechenden Kunststoffolien verwendet werden, deren Breite kleiner als das Rastermaß der Einzelkondensatoren gewählt wird, daß die beidseitig metallisierte Kunststoffolie und die nicht-metallisierten Kunststoffolien in der Weise zur Bildung des Mutterwickels aufgewickelt werden, daß jede nicht-metallisierte Folie mittig zwischen jeweils zwei auf den einander gegenüberliegenden Seiten der metallisierten Folie abwechselnd aufeinanderfolgenden metallisierungsfreien Streifen gelegen ist und daß der Mutterwickel entsprechend senkrecht und mittig durch die wechselseitigen, metallisierungsfreien Streifen verlaufenden Ebenen zu Einzelwickeln zerteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Breite der nicht-metallisierten Kunststoffolien etwa 0,1 mm bis 2 mm geringer als die Breite der Metallisierung gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Trennvorgänge ohne Wärmezufuhr durchgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einzelkoncensatoren an den Schnittflächen zur Erzielung einer Kontaktierung mit Metall besprüht werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Kunststoffolien auf der Basis von Polyester, Polycarbonat, Polypropylen oder Polysulfon verwendet werden.
6. Wickelkondensator, insbesondere hergestellt nach dezn Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die beiden elektrisch leitenden und jeweils stirnseitig kontaktierten Beläge (2, 3) aus Metallschichten bestehen, die beidseitig auf eine gemeinsame Kunststoffolie (1) aufgebracht sind, daß benachbarte Metallschichten durch eine nicht-metallisierte Kunststoffolie (6) getrennt sind, und daß beide Ränder dieser nicht-metallisierten Kunststoffolie (6) bezüglich der stirnseitigen Kontaktierungsschichten (8) beabstandet sind.
7. Wickelkondensator nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Abstand der seitlichen Ränder der nicht-metallisierten Kunststoffolie (6) von der jeweiligen Kontaktierungsschicht (8) etwa im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm gelegen ist.
8. Wickelkcndensator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktierungsschichten (8) aus auf die Stirnflächen des Kondensators gesprühtem Metall bestehen.
9. Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folien (1, 6) aus Kunststoff auf der Basis von Polyester, Polycarbonat, Polypropylen oder Polysulfon bestehen.