DE2752767C2

DE2752767C2 - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Schichtkondensatoren

Info

Publication number: DE2752767C2
Application number: DE19772752767
Authority: DE
Inventors: Paul Dr. 8300 Landshut Petrick
Original assignee: Ernst Roederstein Spezialfabrik fur Kondensatoren 8300 Landshut De GmbH
Current assignee: Ernst Roederstein Spezialfabrik fur Kondensatoren 8300 Landshut De GmbH
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1982-07-01
Also published as: DE2752767A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Schichtkondensatoren, bei dem zunächst auf einer Trommel mit großem Durchmesser in einem laufenden Wickelvorgang mehrere übereinanderliegende, durch Trennfolien gegeneinander abgegrenzte Mutterkondensatoren durch Aufwickeln von wenigstens zwei metallisierten Dielektrikumsfolien gebildet werden, dann der gesamte Schichtütapel zumindest durch Tempern stabilisiert und schließlich durch senkrecht zu seiner Oberfläche gelegte Schnitte in Einzelkondensatoren aufgeteilt wird.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 24 24 368 bekannt. Dabei wird zwischen die Kondensatorfolie nach dem Erreichen der gewünschten Windungszahl einer ersten Lage aus Kondensatorfolien eine Windung zweier elektrisch isolierender Decklagenelemente und zwischen diese eine Windung eines Trennbandes gewickelt, und zwar in der Weise, daß zwischen Anfang und Ende der Decklagenelemente und des Trennbandes ein gemeinsamer Spalt verbleibt, durch den die Kondensatorfolien geführt und zu einer nächsten Lage von Kondensatorfolien aufgewickelt werden können. Damit wird zwar erreicht, daß bei der Herstellung der Decklagen relativ komplizierte Anwickdvorgänge entfallen können, da die bereits in der erforderlichen Stärke vorgefertigten Decklagenelemente einfach in den laufenden Wickelvorgang eingeführt werden können, aber es muß natürlich während des Einbringens der Decklagenelemer.ie und des Trennbandes sowie des anschließenden Durchziehens der Kondensatorfolien durch den gebildeten Spalt die Wickelgeschwindigkeit sehr stark herabgesetzt werden, da sonst dieses spezielle Durchziehen der Kondensatorfolien durch den Spalt nicht gewährleistet werden könnte.

Aus der DE-OS 25 41 111 ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Stapel- oder Schichtkondensatoren bekannt, bei dem auf eine Trommel mit großem Durchmesser mehrere durch kapazitiv nicht wirksame Zwischenlagen voneinander getrennte Mutterkondensatoren aus einer oder mehreren Kondensatorfolien mit gegenpoligen Belägen und Freirandzonen im Bereich der entsprechenden Folienkanten aufgewikkelt werden, wobei in der Mitte der Zwischenlagen eine Wicklung eines beidseitig über die Stirnflächen des Kondensators vorstehenden Trennbandes eingespult wird und bei dem der so entstandene Ausgangskondensator mittels Schoopverfahren über seine gesamten Stirnflächen stirnkontaktiert, zur mechanischen Verfestigung getempert und dann zumindest in einer Ebene, die eine Rotationsachse enthält, zertrennt wird und bei dem die so entstandenen Mutterkondensatoren oder Teilstücke von Mutterkondensatoren entlang dem Trennband getrennt und durch weitere Schnitte senkrecht zur Folienlaufrichtunp in Einzelkondensatoren aufgeteilt werden. Zur Bildung der kapazitiv nicht wirksamen Zwischenlagen werden dabei die Kondensatorfolien derart mit metallfreien Längsstreifen in den Belägen versehen, daß gegenpolige Beläge keine

kapazitiv wirksamen Überdeckungsbereiche mehr aufweisen. Bevorzugt wird dabei das Wickeln der Trennlagen und der aus den Kondensatorfolien gebildeten Zwischenlagen aller übereinander angeordneten Mutterkondensatoren jeweils über derselben

so Stelle der Trommel begonnen bzw. beendet.

Die geschilderten bekannten Herstellverfahren haben durchwegs den Nachteil, daß beim Aufbau der Mutterkondensatoren die Wickelgeschwindigkeit wiederholt zumindest sehr stark verringert werden muß, wodurch die Leistung der Wickeleinrichtung auf einen relativ geringen Anteil der eigentlichen Wickelkapazität reduziert wird. Außerdem können sich aufgrund der stets notwendigen starken Änderungen der Wickelgeschwindigkeit Unregelmäßigkeiten ergeben, die zu Qualitätseinbußen führen, welche die Erzielung definierter Kapazitätswerte bei den fertigen Kondensatoren zumindest erschweren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Schichtkondensatoren der eingangs definierten Art so auszugestalten, daß die Leistungsfähigkeit vorhandener Wickeleinrichtungen voll ausgenutzt werden kann und dabei trotzdem Einzelkondensatoren mit definierten Kapazitätswerten

problemfrei gefertigt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der gesamte Schichtstapel in einem ununterbrochenen, mit gleichbleibend hoher Geschwindigkeit durchgeführten Wickelvorgang unter entsprechend schnellem Einschießen der die einzelnen Mutterkondensatoren gegeneinander abgrenzenden Trennfolien vorgegebener Länge durchgehend spiralig aufgebaut wird, und daß bei jedem Einschießen einer Trennfolie wenigstens ein überlappte Enden aufweisender Trennfohenring gebildet wird.

Durch die Erkenntnis, daß beim Aufbau von übereinanderliegenden Mutterkondensatoren auf das Anhalten der Wickeleinrichtungen und die Verwendung speziell metallisierter Zwischenlagen verzichtet werden kann und trotzdem funktionstüchtige, definierte Kapazitätswerte besitzende Einzelkondensatoren nach Zerteilen der Mutterwickel erhalten werden können, erbringt entscheidende fertigungstechnische und vor allem wirtschaftliche Vorteile, da die Zahl der pro Zeiteinheit gefertigten Einzelkondensatoren ohne jegliche qualitative Einbußen wesentlich gesteigert werden kann. Durch die Verwendung überlappte Enden aufweisender Trennfolienringe wird ein exaktes Einhalten der jeweiligen Einschießstellen der Trennfolieii unkritisch und im Falle der Verwendung doppelseitig metallisierter Dielektrikumsfolien völlig unproblematisch.

Zweckmäßigerweise werden als Trennfolien Kunststoffolien, insbesondere nicht gereckte Folien verwendet, wobei der Wickelzug während des ununterbrochenen Wickelvorgangs derart gewählt wird, daß eine Eigenverfestigung des gesamten Schichtstapels erfolgt. Die durch den ununterbrochenen Wickelvorgang ermöglichte genaue Vorgabe und Einhaltung des Wickelzugs ermöglicht die Erzielung hoher radialer Drücke, die eine nachfolgende mechanische Verfestigung überflüssig machen und zu einer jeglicher Aufblättertendenz entgegenwirkenden Verfestigung des Wickels führen, wobei der beim Wickeln dynamisch erreichte Zustand bevorzugt durch Tempern und anschließendes Auskühlen stabilisiert wird.

Bevorzugt wird die Breite der Trennfolien größer gewählt als die Breite der Dielektrikumsfolien. Da beim Schoopieren das aufgebrachte Metall an den Trennfolien praktisch nicht haftet, wird nach dem Zerteilen der Mutterkondensatoren ein problemfreies gegenseitiges Lösen dsr einzelnen Schichtkondsnsatoren gewährleistet.

Vorzugsweise werden als Dielektrikumsfolien doppelseitig metallisierte Folien verwendet, die insbesondere wechselseitige Isolbrränder aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Einschießens einer Trenrifolie während des Wickel Vorgangs,

Fig.2 eine schematische Darstellung eines Mutterkondensatorwickels mit eingeschossener Trennfolie,

F i g. 3 eine schematische Detaildarstellung zur Erläuterung der Relativlage der metallisierten Dielektrikumsfolien und der Trennfolie, und

Fig,4 eine schematische Schnittdarstellung von durch eine Trennfolie gegeneinander abgegrenzten Einzelkondensatoren.

Nach F i g. 1 werden auf eine Trommel oder ein Pad 1 mit großem Durchmesser zwei metallisierte Dielektrikumsfolien 3, 4 spiralig zu einem Mutterkondensatorwickel 2 aufgewickelt

Wie im einzelnen der Fig.3 zu entnehmen ist, besitzen die metallisierten Dielektrikumsfoiien 3, 4

ίο wechselseitige Isolierränder 6, 7, so daß sich die metallischen Beschichtungen abwechselnd zu einer Stirnseite des gebildeten Wickels erstrecken und damit eine stirnseitige Kontaktierung der kapazitiv wirksamen Metallschichten der Beläge in einem späteren Verfahrensschritt möglich ist

Wird im Verlauf des Wickelvorgangs eine einer vorgebbaren Kapazität entsprechende Schichtstärke erreicht, so wird ohne Anhalten des Wickelvorgangs eine aus einer Kunststoff- oder Metallfolie bestehende Trennfolie 5 eingeschossen, deren Länge derart gewählt ist, daß sich wenigstens ein überlappte Enden aufweisender Trennfolifcnring ergibt, der d^i radial innenliegenden Mutterkondensatorwickel von dem sich beim fortgesetzten Wickelvorgang aufbauenden radial äußeren Mutterkondensatorwickel trennt Der Wickelvorgang kann dabei bis zur Ausbildung mehrerer radial übereinanderliegenden jeweils durch Trennfolienringe gegeneinander abgegrenzter Mutterkondensatorwickel fortgesetzt werden.

F i g. 2 zeigt in schematischer Weise die Lage einer Trennfolie 5 innerhalb eines Wickels, wobei der Überlappungsbereich mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist
Die Trennfolienbreite wird — wie dies in F i g. 3 zu sehen ist — vorzugsweise etwas breiter als die Breite der metallisierten Dielektrikumsfolien 3,4 gewählt.

Nach Beendiung des kontinierlich und unter gesteuertem Einschießen von Trennfolien durchgeführten Wickelvorgangs wird der dynamisch erreichte Zustand des Gesamtwickels durch Tempern und anschließende? Auskühlen stabilisiert. Bei dem sich vorzugsweise anschließenden Schoopiervorgang werden die Stirnseiten des sich noch auf dem Rad befindenden Gesamtwikkels mit Metallschichten 8, 9 versehen, wobei bemerkt werden muß, daß die insbesondere aus Kunststoff bestehenden Trennfolien 5 dieses Metall nicht annehmen, so daß nach dem in üblicher Weise und bevorzugt durch Sägen erfolgenden Zerteilen des Gesamtwickels die Vielzahl der sich dabei ergebenden Einzelkondensatoren 11 problemfrei erhalten werden kann, da die radial übereinanderliegenden Einzelkondensatoren aufgrund des Vorhandenseins der Trennfolien problemfrei voneinander gelöst werden können.

Die Fig.4 zeigt schematisch zwei mit Schoopiersciiiciiten 8, 9 versehene, aneinandergrenzende und dabei dennoch durch die Trennfolie 5 getrennte Einzelkondensaioren 11.

Diese Einzelkondensatoren 11 bestehen ausschließlich aus metallisierten Dielektrikumsfolien, die schoopiert und konti»ktiert mit einer geeigneten Ummantelung versehen oder in Becher eingebaut werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Schichtkondensatoren, bei dem zunächst auf einer Trommel mit großem Durchmesser in einem laufenden Wickelvorgang mehrere übereinanderliegende, durch Trennfolien gegeneinander abgegrenzte Mutterkondensatoren durch Aufwickeln von wenigstens zwei metallisierten Dielektrikumsfolien gebildet werden, dann der gesamte Schichtstapel zumindest durch Tempern stabilisiert und schließlich durch senkrecht zu seiner Oberfläche gelegte Schnitte in Einzelkondensatoren aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Schichtstapel in einem ununterbrochenen, mit gleichbleibend hoher Geschwindigkeit durchgeführten Wickelvorgang unter entsprechend schnellem Einschieben der die einzelnen Mutterkondensatoren gegeneinander abgrenzenden Trennfolien vorgegebener Länge durchgehend spiralig aufgebaut wird, und daß bei jedem Einschießen einer Trennfolie wenigstens ein überlappte Enden aufweisender Trennfolienring gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennfolien Kunststoffolien, insbesondere nicht gereckte Folien verwendet werden und daß der Wickelzug während des ununterbrochenen Wickelvorgangs derart gewählt wird, daß eine Eigenverfestigung des gesamten Schichtstapels erfolgt

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Trennrolien größer gewählt wird als die Breite der Dielektrikumsfoilen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze .-hnet, daß als Dielektrikumsfolien doppelseitig metallisierte Folien verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Tempern des gesamten Schichtstapels die sich jeweils bis an den Rand der Stirnseiten erstreckenden Metallisierungen der Dielektrikumsfolien mittels durch Schoopen autgebrachte Metallschichten miteinander verbunden werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierten Dielektrikumsfolien wechselseitige Isolierränder aufweisen.