DE2541111C3 - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Stapel- oder Schichtkondensatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Stapel- oder Schichtkondensatoren, bei dem auf eine Trommel mit großem Durchmesser mehrere durch kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen voneinander getrennte Mutterkondensatoren aus einer oder mehreren Kondensatorfolien mit aufeinanderfolgenden seitlich zueinander versetzten Metallschichten zweier gegenpoliger Beläge, die abwechselnd an eine der beiden Stirnseiten des Wickels reichen und jeweils von der anderen Stirnseite des Wickels beabstandet sind, aufgewickelt werden, bei dem in der Mitte der Zwischenlagen eine Wicklung eines beidseitig über die Stirnflächen des Kondensators vorstehenden Trennbandes eingespult wird, bei dem der so entstandene Ausgangskondensator mittels Schoopverfahren über seine gesamten Stirnflächen stirnkontaktiert, zur mechanischen Verfestigung getempert und dann zumindest in einer Ebene, die durch die Rotationsachse des Wickels geht, zertrennt wird und bei dem die so entstandenen Mutterkondensatoren oder Teilstücke von Mutterkondensatoren entlang dem Trennband getrennt und durch weitere Schnitte senkrecht zur Folienlaufrichtung in Einzelkondensatoren aufgeteilt werden.

Ein ähnliches Verfahren ist aus der DE-PS 17 64 541

•*o bekannt. Dort wird auf den kapazitiv wirksamen Teil eines jeden Mutterkondensators nach dem Abtrennen der Kondensatorfolie eine Schicht von Deckfolien aufgewickelt, welche aus mehreren Windungen einer nichtmetallisierten Kunststoffolie gebildet wird. Auf diese Zwischenlagen werden dann Trennlagen, vorzugsweise in Form eines Metallbandes, aufgewickelt. Erst darauf wird eine zweite Zwischenlage aus nichtmetallisiertem Kunststoff und dann der nächste Mutterkondensator gewickelt. Jede dieser Lagen muß abgetrennt bzw.

so neu eingespult werden. Hierfür ist ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich. An anderer Stelle wurde bereits vorgeschlagen, nur eine Windung einer Trennlage zwischen den beiden Wicklungen von Zwischenlagen anzubringen.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht in einer Verminderung des Zeitaufwandes für die Herstellung derartiger Kondensatoren und in einer Verbesserung der Abschirmung gegen Störstrahlungen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Bildung der Zwischenlagen in deren Bereich die Kondensatorfolien derart mit metallfreien Längsstreifen in den Metallschichten versehen werden, daß nach dem Zertrennen eines Mutterwickels die

^b5 Einzelkondensatoren keine kapazitiv wirksamen Über-.leckungen im Bereich der Zwischenlagen aufweisen.

Hierzu genügt es, in den Metallschichten metallfreie Streifen durch Einschleifen oder anderweitig zu

erzeugen, welche gewährleisten, daß die mit gegenpoligen Schoopschichten verbundenen Teile der Metallschichten sich gegenseitig nicht überdecken. Die metallfreien Streifen können bei entsprechender Breite die Metallschichten im Bereich der Wickelbänder vollständig verschwinden lassen; dies ist jedoch nicht erforderlich.

Ein besonders geringer Aufwand reicht aus, wenn nur von der Schoop-Schicht einer Polarität im Bereich der Freirandzonen der Metallschichten der entgegengesetzten Polarität die zugehörigen Metallschichten durch in Folienlängsrichtung verlaufende entmetallisierte Streifen isoliert werden. Diese Ausführungsform hat außerdem den Vorteil, daß die außenüegenden Metallschichten eines Belags alle an einer Schoopschicht kontaktiert bleiben, wodurch eine Abschirmung des Kondensators besonders vorteilhaft erreicht wird.

Besonders wenig Zwischenlagen reichen aus, wenn die Zwischenlagen durch Auftragen eines Lösungsmittels oder eines Klebers während des Wickelvorgangs miteinander verklebt werden. In diesem Fall ist sichergestellt daß keine einzige der Zv/ischenlagen bei der Weiterverarbeitung des Kondensators sich vom Kondensator löst. In diesem Fall kann auch die oberste Zwischenlage zur Kennzeichnung des Kondensators vor dem Zertrennen der Mutterkondensatoren gestempelt werden.

Eine besonders einfache Fertigung wird erreicht, indem das Wickeln der Trennbänder und der aus den Kondensatorfolien gebildeten Zwischenlagen aller übereinander angeordneter Mutterkondensatoren jeweils über derselben Stelle der Trommel begonnen bzw. beendet wird. Hierdurch erhalten alle Kondensatoren die gleiche Anzahl von Zwischenlagen. Außerdem ist der Übergang von einem Mutterkondensator zum nächsten stets an derselben Stelle. Der Wickelbeginn für die Trennbänder ist daher besonders einfach zu steuern.

Eine besonders genaue Lage der metallfreien Streifen wird erreicht, we.in die metallfreien Streifen direkt auf der Trommel erzeugt werden.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist gegeben, wenn der Ausgangskondensator aus zwei einseitig metallisierten Kunststoffolien aufgebaut wird, wenn nach dem Erreichen der gewünschten Kapazität eines Mutterkondensators zunächst zwei Umdrehungen von kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen aufgewickelt werden, wenn dann eine Umdrehung eines Trennbandes zwischen die Zwischenlagen eingewickelt und schließlich eine weitere Umdrehung von kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen aufgewickelt wird und wenn dann die Wicklung der kapazitiv wirksamen Lagen des nächsten Mutterkondensators beginnt. Hierdurch erhält der erste Mutterkondensator vier Zwischenlagen, die als Decklagen dienen. Der zweite Mutterkondensator erhält ebenfalls vier Zwischenlagen, die als Decklagen an seiner Unterseite dienen, da das Trennband unter die kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen eingespult wurde, diese also bereits für den nächsten Mutterkondensator als Decklagen zur Verfügung stehen.

Ein gegen Störspannungen abgeschirmter Kondensator wird durch eine Ausgestaltung des Verfahrens erreicht, bei der die Metallschichten der beiden gegenpoligen Beläge durch metallfreie Streifen von der zugehörigen Stirnkontaktschicht getrennt werden, bei h5 der jedoch die Metallschicht des einen der beiden Beläge erst eine Umdrehung später von der Stirnkontaktschicht getrennt wird als die des anderen. Dies ist in einem Kondensator, welcher nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, vorteilhaft verwirklicht, welcher Decklagen enthält, auf denen sich Metallschichten befinden, die den kapazitiv wirksamen Bereich des Kondensators überdecken.

Durch die vorliegende Erfindung wird der Zeitaufwand für die Herstellung von Ausgangskondensatoren wesentlich verringert, v/as sich besonders stark bei kleinen Kapazitätswerten mit nur wenigen kapazitiv wirksamen Lagen auswirkt

Die Erzeugung der metallfreien Streifen kann durch verschiedene Verfahren erfolgen, z. B. durch Funkenerrosion, durch Errosion mittels Hochfrequenz oder Impulsen, welche über rollende Räder oder schleifende Metallbänder zugeführt wird, oder auch durch mechanische Abriebmethoden, wie z. B. rotierende, schleifende Räder.

Die Isolierstreifen werden zweckmäßigerweise möglichst nahe an der Wickelmaschine erzeugt z.B. auf einer der Trommel nahegelegenen Umlenkrolle, wenn eine Erzeugung auf der Trommel selbst nicht möglich ist Die Zahl der Zwischenlagen richtet sich nach der Notwendigkeit ausreichenden Schutz vor der Initierung von Durchschlägen durch äußere Beschädigung oder Verschmutzung zu gewährleisten und nach dem Abstand der kapazitiv wirksamen Lagen von der Trennfolie, der notwendig ist um eine einwandfreie Kontaktierung der kapazitiv wirksamen Lagen zu erreichen, d.h. nicht in die Abschattung durch die Trennfolie hineinzugeraten. Diese besteht zweckmäßig aus einem Metallband.

Besonders bei der Erzeugung kleiner Kapazitätswerte kann die Anzahl der kapazitiv wirksamen Lagen aufgewickelt und nach Abschluß der letzten Windung dieser Anzahl eine vorgegebene Gesamtdicke oder Gesamtlagenzahl des Kondensators durch kapazitiv nicht wirksame Lagen aufgefüllt werden, ohne daß hierzu komplizierte Steuerungsvorgänge notwendig wären.

Werden Lösungsmittel oder Kleber aufgetragen, so wird die Dosierung zweckmäßig so gewählt, daß die Folien nicht verzogen werden. Das Lösungsmittel bzw. der Kleber soll möglichst dicht an der Einspulung auf die Trommel aufgetragen werden.

Die vorliegende Erfindung wird nun an Hand einer Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt die Schichtenfolge in einem der Mutterkondensatoren, von denen mehrere gemeinsam einen Ausgangskondensator gemäß der Erfindung bilden. Die Figur zeigt eine nichtmaßstäbliche, geschnittene Darstellung.

Zwischen zwei Trennbändern 8 und 9 liegen die kapazitiv wirksamen Lagen 4 und die kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen 1. Angrenzend an das Trennband 8 liegen vier kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen 1, deren Metallschichten 2 durch metallfreie Streifen 3 in zwei Teile geteilt sind. Die mit den nicht dargestellten Stirnkontaktschichten ^n Verbindung stehenden Teile der Metallschichten 2 überdecken sich gegenseitig insoweit nicht, als sie an verschiedenen Stirnflächen 10 bzw. 11 des Mutterkondensators reichen. Die kapazitiv wirksamen Lagen 4 sind mit den kapazitiv nicht wirksamen Lagen 1 einstückig verbunden. Über den kapazitiv wirksamen Lagen 4 sind wiederum kapazitiv nicht wirksame Lagen 1 angeordnet. Auf diesen wurden die an die eine Stirnfläche 11 reichende Metallschichten 5 des einen Belags durch metallfreie Streifen 6 von der Stirnfläche 11 abgetrennt,

wobei die Streifen 6 im Bereich der Freirandzonen 12 der Metallschichten 7 des gegenpoligen Belags liegen. Die Schoopschichten können somit die Metallschichten 5 nicht kontaktieren. Über diesen Schichten ist das Trennband 9 angeordnet. Über dem Trennband 9 beginnt im Ausgangskondensator die Schichtenfolge von vorne.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von elektrischen Stapel- oder Schichtkondensatoren, bei dem auf eine Trommel mit großem Durchmesser mehrere durch kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen voneinander getrennte Mutterkondensatoren aus einer oder mehreren Kondensatorfolien mit aufeinanderfolgenden seitlich zueinander versetzten Metallschichten zweier gegenpoliger Beläge, die abwechselnd an eine der beiden Stirnseiten des Wickels reichen und jeweils von der anderen Stirnseite des Wickels beabstandet sind, aufgewickelt werden, bei dem in der Mitte der Zwischenlagen eine Wicklung eines beidseitig über die Stirnflächen des Kondensators vorstehenden Trennbandes eingespult wird, bei dem der so entstandene Ausgangskondensator mittels Scboopverfahren über seine gesamten Stirnflächen stirnkontaktiert, zur mechanischen Verfestigung getempert und dann zumindest in einer Ebene, die durch die Rotationsachse des Wickels geht, zertrennt wird und bei dem die so entstandenen Mutterkondensatoren oder Teilstücke von Mutterkondensatoren entlang dem Trennband getrennt und durch weitere Schnitte senkrecht zur Folienlaufrichtung in Einzelkondensatoren aufgeteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Zwischenlagen (1) in deren Bereich die Kondensatorfolien derart mit metallfreien Längsstreifen (3, 6) in den Metallschichten (2, 5, 7) versehen werden, daß nach dem Zertrennen eines Mutterwickels die Einzelkondensatoren keine kapazitiv wirksamen Überdeckungen im Bereich der Zwischenlagen (1) aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur von der Schoopschicht einer Polarität im Bereich der Freirandzone (12) der Metallschichten (7) der entgegengesetzten Polarität die zugehörigen Metallschichten (5) durch in Folienlaufrichtung verlaufende ennnetallisierte Streifen (6) isoliert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen (1) durch Auftragen eines Lösungsmittels oder Klebers während des Wickelvorgangs miteinander verklebt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wickeln der Trennbänder (8,9) und der aus den Kondensatorfolien gebildeten Zwischenlagen (1) aller übereinander angeordneter Mutterkondensatoren jeweils über derselben Stelle der Trommel begonnen und beendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallfreien Streifen (3, 6) direkt auf der Trommel erzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskondensator aus zwei einseitig metallisierten Kunststoffolien aufgebaut wird, daß nach dem Erreichen der gewünschten Kapazität eines Mutterkondensators zunächst zwei Umdrehungen von kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen (1) aufgewickelt werden, daß dann eine Umdrehung eines Trennbandes (8,9) zwischen die Zwischenlagen eingewickelt und schließlich eine weitere Umdrehung von kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen (1) aufgewickelt wird und daß dann die Wicklung der kapazitiv wirksamen Lagen (4) des nächsten Mutterkondensators beginnt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten

der beiden gegenpoligen Beläge durch metallfreie Streifen (3, 6) von der zugehörigen Stirnkontaktschicht getrennt werden, daß jedoch die Metallschicht des einen der beiden Beläge erst eine Umdrehung später von der Stirnkontaktschicht

ι ο getrennt wird als die des anderen.