DE898477C - Verfahren zur Herstellung formbestaendiger Flachwickelkondensatoren mit Kunststoffdielektrikum - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung formbeständiger Flachwickelkondensatoren mit Kunststoffdielektrikum Es werden häufig zum Aufbau elektrischer Wickelkondensatoren Kunststoffe als Dielektrikum verwendet, weil diese teilweise über ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften verfügen.
• Besonders für Kondensatoren großer Kapazitätskonstanz ist die Ausführung als Rundwickelkondensator vorteilhaft, da zur Beibehaltung der durch den dielektrischen Stoff gebotenen dielektrischen Werte auch eine Konstanz der räumlichen Anordnung erforderlich ist. Diese geometrische Konstanz besitzt der Rundwickelkörper sehr weitgehend, wobei er noch den Vorteil hat, daß besondere Hilfsmaßnahmen wie Spannvorrichtungen od. dgl. nicht notwendig sind. Rundwickel werden nun besonders dann, wenn diese Konstanzbedingung zu erfüllen ist, mit einem verhältnismäßig großen Dorn gefertigt, so daß neben der häufig ungünstigen zylindrischen Form noch der Nachteil einer schlechten Raumauswertung besteht. So können z. B. in ein Gehäuse mit dem Ausschnitt 9 X.18 mm durch Einbau von Flachwickeln im Grenzfall 35 °/o mehr Kapazität untergebracht werden als bei Einbau von Rundwickeln mit 3 mm jDorn.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden, Flachwickelkörper herzustellen und diese gegen Aufgehen dadurch zu schützen, daß man die frei aufeinanderliegenden Randteile der dielektrischen Zwischenlagen durch eine Wärmeeinwirkung, während welcher sich das Wickelelement innerhalb einer Preßvorrichtung befindet, miteinander zu verschweißen, so daß die Verbindung der Ränder der dielektrischen Zwischenlagen dem Wickelkörper genügende Formstarrheit erteilt. Es zeigte sich nun, daß dieser Vorschlag keine vollkommene Lösung darstellt, da, wie insbesondere bei größeren Wickelelementen beobachtet werden konnte, die mittleren Flächenteile der Wickelelemente, trotzdem die Ränder starr miteinander verbunden sind, die Möglichkeit haben, aufzuheulen. Auch hierdurch tritt naturgemäß eine Änderung der elektrischen Werte des Kondensators ein, die viele Nachteile hat.
• Die Erfindung gibt nun ein Verfahren an, um einwandfrei formbeständige Flachwickelkondensatorelemente mit Kunststoffdielektrikum herzustellen. Im einzelnen besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß man zunächst in üblicher und bekannter Weise die dielektrischen Bänder (Isolierstoffolien) und leitenden Belegungen (Metallfolien), die auch aus Metallisierungen der dielektrischen Bänder bestehen können, zu einem Rundwickelkörper miteinander aufwickelt und dann bei der nachfolgenden Flachpressung vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung die dielektrischen Bänder ohne Verwendung eines Klebemittels mittelbar oder unmittelbar mindestens teilweise über die gesamte Fläche zur Haftung miteinander bringt. Die einzelnen Bandlagen werden somit nicht nur am Rand starr verbunden, sondern über die ganze sich gegenüberliegende Fläche, so daß nunmehr auch mit einem teilweisen Aufgehen des Wickelkörpers nicht gerechnet zu werden braucht.
• In einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Gedankens kann man aber auch dann, wenn man selbständige Belegungsfolien verwendet, diese vorher auf ihrer Oberfläche aufrauhen, und zwar vorzugsweise mit makroskopisch starken Profilierungen versehen, in welche sich der dielektrische Stoff unter der Einwirkung des Preßdruckes und der meist bei der Herstellung derartiger Kondensatoren sowie erforderlichen Nacherwärmung, bei welcher der dielektrische Stoff in gewisser Weise plastisch wird, zu verankern. Für die Aufrauhung der Belegungsfolie können hierbei die bei der Fabrikation von Elektrolytkondensatoren bekannten Verfahren Verwendung finden, soweit diese eine verhältnismäßig grobe Aufrauhung, die für den vorliegenden Zweck geeignet ist, ergeben.
• Eine weitere Möglichkeit, den Gedanken der Erfindung zur Ausführung zu bringen, besteht darin, daß man die Belegungsfolien perforiert, d. h. mit Ausnehmungen, Löchern od. dgl. versieht, durch welche hindurch die benachbarten dielektrischen Schichten in Berührung kommen und bei dem- nachfolgenden Erwärmungsvorgang zusammenbacken können. Da durch diese Ausnehmungen ein gewisser Kapazitätsverlust infolge der Verkleinerung der aktiven Belegungsoberfläche eintritt, ist es empfehlenswert, dieseAusnehmungen flächenmäßig möglichst klein zu halten und sie in Form von schmalen, in Bandrichtung langgestreckten Schlitzen vorzusehen, weil dadurch einerseits die mechanische Festigkeit der Belegungsfolie, die normalerweise sehr dünn ist, am wenigsten leidet, und andererseits eine zyveckmäßige Haftung zwischen den benachbarten dielektrischen Streifen ermöglicht wird.
• Wenn an Stelle selbständiger Belegungsfolien Metallisierungen eines dielektrischen Bandes als Belegungen verwendet werden, ist es zweckmäßig, diese Metallisierungen mit Hilfe von Schablonen od. dgl. von vornherein mit ähnlich gestalteten freien Flächenteilen herzustellen, die dann ebenfalls für die Haftung innerhalb der benachbarten Schichten bestimmt sind.
• Bei allen angeführten Möglichkeiten wird die Lehre der Erfindung, nämlich aufeinanderliegende Schichten zur gegenseitigen Haftung zu bringen, um dadurch einen formbeständigen Wickelkörper zu bilden, erfüllt, sei es, daß entweder zwischen Belegung und anliegender dielektrischer Schicht eine Haftung hervorgerufen wird oder daß, wenn eine Haftung am Metall auf Schwierigkeiten stößt, die Haftung von den beiden, die Metallschicht zwischen sich einschließenden Isolierstoffbändern übernommen wird.
• In der Fig. i ist ein Beispiel für einen Kondensator mit aufgerauhten Belegungsfolien dargestellt. Es ist nur eine einzige Kondensatorlage im Schnitt gezeigt, und zwar sind die Belegungsfolien mit a und b und die dielektrischen Zwischenlagen mit c bezeichnet. Sämtliche aufeinanderliegenden Schichten sind miteinander haftfest verbunden, und zwar ist dies zwischen aufeinanderliegenden dielektrischen Schichten durch Wärmeeinwirkung erfolgt, während die Haftung von Metallschicht und angrenzender dielektrischer Schicht durch Verankerung der dielektrischen Schicht in den Vertiefungen der Rauheiten der Oberfläche der Metallelektroden a und b erzielt ist.
• In der Fig. 2 ist ein Belegungsstreifen aus einer selbständigen Folie d dargestellt, der mit sich in Bandrichtung erstreckenden langen und schmalen Schlitzen e versehen ist. Durch diese Schlitze e hindurch stehen die beiden benachbarten dielektrischen Lagen in haftfester Verbindung und bedingen somit ebenfalls einen formbeständigen Flachwickelkörper.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung formbeständiger Flachwickelkondensatorenelemente mit einem Dielektrikum aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die ,dielektrischen Bänder mit den aus selbständigen Metallfolien oder aus auf den Bändern aufgebrachten Metallisierungen bestehenden Belegungen zunächst zu einem Rundwickel aufgewickelt werden und daß dann bei der nachfolgenden Flachpressung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung, die dielektrischen Bänder ohne Verwendung eines Klebemittels mittelbar oder unmittelbar, mindestens teilweise über die gesamte Fläche zur Haftung miteinander gebracht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß als Maßnahme für gegenseitige Haftung bei Verwendung selbständiger Belegungsstreifen diese mit einer aufgerauhten, vorzugsweise makroskopisch stark profilierten Oberfläche versehen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Maßnahme für die gegenseitige Haftung die Belegungen mit Ausnehmungen versehen werden, durch welche hindurch die dielektrischen Schichten mittels Wärmeeinwirkung in haftende Berührung gebracht werden. q..
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei selbständigen Belegungsfolien diese mit über die gesamte Fläche verteilten, in Richtung der Bänder verlaufenden schmalen Schlitzen versehen werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß bei Metallisierungen der dielektrischen Bänder diese Metallisierungen unter Freilassung von schmalen, in Bandrichtung verlaufenden Flächenteilen aufgebracht werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6o8 o85, 579 839.