DE68913492T2

DE68913492T2 - Verfahren zur Herstellung von Schichtkondensatoren mit einer Dicke von inaktiven Schichten.

Info

Publication number: DE68913492T2
Application number: DE68913492T
Authority: DE
Inventors: Robert Gillet
Original assignee: EUROP COMPOSANTS ELECTRON
Current assignee: EUROP COMPOSANTS ELECTRON
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-12-15
Also published as: EP0376786B1; FR2641122B1; JPH02226708A; FR2641122A1; EP0376786A1; US5012565A; DE68913492D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schichtkondensatoren, die eine Dicke von inaktiven Schichten besitzen.
Aus verschiedenen Gründen (elektrische oder physische Isolierung, Schutz, Erhalten eines Stapels), besteht manchmal bei der Herstellung eines Schichtkondensators Veranlassung, eine bestimmte Dicke von inaktiven Schichten zu wickeln. Dies ist mit der heute üblicherweise verwendeten Technik des Wickelns von metallisierten dielektrischen Filmen auf ein Rad großen Durchmessers aufgetaucht. Die Filme sind beispielsweise bis auf einen seitlichen Rand an einer Seite metallisiert. Dann kann man zum Erhalten eines Urkondensators zwei dieser Filme zur Bildung eines Stapels auf ein Rad wickeln, wobei die Ränder abwechseln und bei dem hergestellten Stapel ein seitlicher Überstand der metallisierten Teile vorgesehen ist. Die durch einen zwischen zwei Metallisierungen enthaltenen, dielektrischen Film gebildeten Elementkondensatoren werden durch Metallisierung der Seitenflächen des Stapels oder durch deren Behandlung mit einem Schoopsches Spritzverfahren parallel verbunden.
Will man um diese zwei Schichten, die die aktiven Teile von Kondensatoren bilden werden, eine bestimmte Menge von inaktiven Schichten wickeln, dann kann man heute auf verschiedene Arten vorgehen.
So ist die Technik der Entmetallisierung eines mit einer Metallschicht (die bei Kondensatoren allgemein aus Aluminium besteht) überzogenen Kunststoffilms unter der Wirkung eines elektrischen Lichtbogens bekannt. Dieses Verfahren ist weitverbreitet. Sein Hauptnachteil liegt darin, daß das Entmetallisierungssystem rasch verschmutzt.
Man kennt auch die Technik, die darin besteht, während des Wickelns nicht metallisierte und damit inaktive Filmschichten einzufügen. Dieses Verfahren läßt sich schwer mit Produktionen bei hohen Arbeitstakten und insbesondere mit dem Wickeln auf Rädern großen Durchmessers vereinbaren. Es erfordert nämlich, daß die Wickelmaschine angehalten wird und häufig Arbeiten von Hand durchgeführt werden.
Um diese Nachteile zu umgehen, schlägt die Erfindung ein originelles Verfahren vor, das den Vorteil der Realisierung der Wicklung von inaktiven Windungen ohne Entmetallisierung aufweist, ohne ein Anhalten der Maschine und ohne willkürliches Reißen des Films. Diese Wicklung von inaktiven Windungen wird ausgehend von für die Herstellung des aktiven Teils der Kondensatoren verwendeten Filme und dank einer seitlichen Verschiebungsoperation ohne Anhalten des Wickelns erhalten.
Der Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren aus Schichten dielektrischer Filme und leitender Beläge, wobei das Verfahren eine Stufe des Wickelns enthält, entweder um direkt einen Wickelkondensator zu liefern, oder auf einem Rad großen Durchmessers, um Stapelkondensatoren zu liefern, wobei das Wickeln so erfolgt, daß die aufeinanderfolgenden Belagschichten voneinander durch eine dielektrische Filmschicht getrennt sind und jeder Belag in Bezug auf eine Seite der Wicklung einen seitlichen Rand freiläßt, wobei auf jeder Seite der Wicklung Ränder in der Wicklung mit einem seitlichen Überstand der Beläge abwechseln, damit die auf jeder seite überstehenden Beläge nachfolgend jeweils miteinander verbunden werden können, um die kapazitive Wirkung zu erhalten, und wobei das Verfahren auch eine Stufe der Metallisierung der Seiten der gebildeten Wicklung enthält, um die Kondensatorelektroden zu liefern, wobei die Metallisierung die Wirkung ergibt, daß die einer gleichen Elektrode entsprechenden Beläge elektrisch miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner eine Stufe enthält, die darin besteht, Schichten während des Wickelns in Bezug auf die Seiten der Wicklung seitlich zu verschieben, um eine bestimmte Dicke von inaktiven Schichten zu erhalten, wobei die seitliche Verschiebung bewirkt, daß vermieden wird, daß die leitenden Beläge mit den Elektroden verbunden werden.
Die Erfindung ist leichter zu verstehen, und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden, als nicht einschränkend gegebenen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen
- Fig. 1 die Anordnung der zwei Schichten beim Wickeln von Schichtkondensatoren;
- Fig. 2 die Struktur einer durch das Wickeln von kapazitiven Schichten erhaltenen Wicklung; und
- Fig. 3 zur Veranschaulichung die seitliche Verschiebung der kapazitiven Schichten nach der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere in seiner Anwendung auf die Herstellung von Kondensatoren des Stapeltyps beschrieben, die durch das Wickeln eines einseitig metallisierten, dielektrischen Films erhalten wird. Dies ist nämlich zur Zeit eine sehr weit verbreitete Technik. Allerdings läßt sich das Verfahren nach der Erfindung auch bei anderen Anwendungen verwenden. Dazu läßt sich, immer noch für den Fall des Wickelns auf einem Rad großen Durchmessers, der Fall der durch das Wickeln von zweiseitig metallisierten und an der gleichen Seite angelegten Filme erhaltenen Kondensatoren nennen sowie der Fall, bei dem die dielektrischen Filme nicht metallisiert sind oder die Beläge selbst metallische Filme sind, die gleichzeitig mit den dielektrischen Filmen gewickelt sind. Die Technik der Herstellung von Kondensatoren duch individuelles Wickeln läßt sich ebenfalls erwähnen.
Die beigefügten Figuren beziehen sich also auf den allgemeinen Fall des Wickelns von einseitig metallisierten, dielektrischen Filmen auf einem Rad großen Durchmessers.
Fig. 1 stellt, gesehen als Scheibe, die Anordnung von zwei Schichten 1 und 2 dar, wobei jede jeweils aus einem dielektrischen Film 10 und 20 und einer Metallisierung 11 und 21 gebildet ist, die im Verlauf des Wickelns die Rolle des leitenden Belages spielen. Die Metallisierungen überdecken die Filme nicht vollständig: es bleiben seitliche Ränder 12 und 22. Auch ist festzustellen, daß das Wickeln so durchgeführt wird, daß ein Überstand in der Wicklung vorgesehen ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die metallisierten Teile der Filme seitlich über die Wicklung überstehen. Diese Anordnung ist dem Fachmann wohlbekannt.
Fig. 2 stellt, gesehen als Scheibe, das nach einigen Windungen des Wickelrades erhaltenen Ergebnisses dar. Die Wicklung ist abwechselnd aus Schichten 1 und 2 gebildet. Durch die Metallisierung der Seiten der Wicklung oder durch das Schoopsche Verfahren wird die Parallellegung aller Elementkondensatoren bewirkt, die durch jeden zwischen den durch die metallisierten Teile gebildeten, leitenden Belägen liegenden dielektrischen Film gebildet sind. Der nachfolgende Überstand beim Wickeln ermöglicht eine gute elektrische Kontaktierung zwischen den Metallisierungen 3 und 4 der Seiten der Wicklung und den leitenden Belägen 11 bzw. 21. Nach dem Abschneiden des auf dem Wickelrad erhaltenen Urkondensators bilden die Metallisierungen 3 und 4 die Elektroden kapazitiver Elementklötze.
Fig. 3 veranschaulicht die Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, die es ermöglicht, einen inaktiven Teil in der Wicklung zu erhalten. Die Schichten 1 und 2 sind diesmal aus der Sicht von oben dargestellt. Man erkennt ihre metallisierten Teile 11 und 21 und ihre Ränder 12 und 22. Der obere Teil der Figur stellt die gewöhnliche Anordnung der Filme zueinander dar, um den aktiven Teil der Kondensatoren zu bilden. Da die metallisierten Teile 11 und 21 über die Wicklung hinausstehen, werden sie elektrisch mit ihrer entsprechenden seitlichen Metallisierung in Kontakt gebracht. Im Mittelteil der Figur ist die im Verlauf des Wickelns bewirkte Operation der seitlichen Verschiebung der Schichten 1 und 2 dargestellt. Diese seitliche Verschiebung führt zu der unten in der Figur dargestellten Situation, wo festzustellen ist, daß nun die Ränder 12 und 22 über die Wicklung überstehen. Die metallisierten Teile 11 und 21 können nicht mehr durch die seitlichen Metallisierungen kontaktiert werden. So läßt sich eine bestimmte Dicke inaktiver Schichten erhalten. Die Rückkehr zum gewöhnlichen Wickeln geschieht durch die Umkehrung der Richtung der seitlichen Verschiebung der Schichten 1 und 2.
In Fig. 3 sind beide Schichten seitlich verschoben, aber man könnte auch so vorgehen, daß sich entweder die eine oder die andere der Schichten seitlich verschiebt.
Die seitliche Verschiebung der Schichten kann in einem sehr kurzen Takt stattfinden. Um die seitliche Verschiebung hervorzurufen, bedient man sich vorteilhaft des an den Wickelmaschinen vorhandenen Führungssystems für die zu wickelnden Schichten. Da dieses Führungssystem sehr genau ist, ist auch die Breite der gesuchten seitlichen Verschiebung bequem zu kontrollieren. Außerdem handelt es sich um ein bereits an den Maschinen vorhandenes System, und es genügt, an den Maschinen leichte Änderungen vorzunehmen, um die Erfindung durchzuführen.
Die seitliche Verschiebung kann durch eine elektromechanische Regelung des Führungssystems für die Filme erhalten werden. Die Regelung kann in die Elektronik der Maschine integriert und durch alle Arten heute bekannter elektromechanischer Systeme sichergestellt sein.
Die Erfindung ermöglicht es, die Ränder der Filme mit sehr hoher Geschwindigkeit umzukehren, ohne den elektrischen Eigenschaften der Kondensatoren zu schaden.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren als nicht aktives Material an sich kostspielige metallisierte Filme verwendet, liegt sein ganzes Interesse in einer Stapelwicklung auf einem Rad großen Durchmessers, wo das willkürliche Reißen der Filme einen Hauptnachteil darstellt.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel verschieben sich metallisierte dielektrische Filme. Bei anderen Anwendungen der Erfindung kann es sich je nach dem betreffenden Fall um nicht metallisierte oder, im Gegenteil, beidseitig metallisierte Filme handeln, um Metallfolien, die die Rolle von leitenden Belägen spielen, ... Das Prinzip liegt darin, bestimmte Schichten inaktiv zu machen und dabei zu vermeiden, daß die leitenden Beläge mit den Elektroden verbunden werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren aus Schichten (1, 2) dielektrischer Filme (10, 20) und leitender Beläge (11, 21), wobei das Verfahren eine Stufe des Wickelns enthält, entweder um direkt einen Wickelkondensator zu liefern, oder auf einem Rad großen Durchmessers, um Stapelkondensatoren zu liefern, wobei das Wickeln so erfolgt, daß die aufeinanderfolgenden Belagschichten (11, 21) voneinander durch eine dielektrische Filmschicht (10, 20) getrennt sind und daß jeder Belag (11, 21) in bezug auf eine Seite der Wicklung einen seitlichen Rand freiläßt, wobei auf jeder Seite der Wicklung Ränder in der Wicklung mit einem seitlichen Uberstand der Beläge (11, 21) abwechseln, damit die auf jeder Seite überstehenden Beläge (11, 21) nachfolgend jeweils miteinander verbunden werden können, um die kapazitive Wirkung zu erhalten, und wobei das Verfahren auch eine Stufe der Metallisierung der Seiten (3, 4) der gebildeten Wicklung enthält, um die Kondensatorelektroden zu liefern, wobei die Metallisierung die Wirkung ergibt, daß die einer gleichen Elektrode entsprechenden Beläge (11, 21) elektrisch miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner eine Stufe enthält, die darin besteht, Schichten während des Wickelns in bezug auf die Seiten der Wicklung seitlich zu verschieben, um eine bestimmte Dicke von inaktiven Schichten zu erhalten, wobei die seitliche Verschiebung bewirkt, daß vermieden wird, daß die leitenden Beläge (11, 21) mit den Elektroden verbunden werden.

2. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schichten, die aus einseitig mit einem seitlichen Rand (12, 22) metallisierten dielektrischen Filmen bestehen, zur Erzielung der kapazitiven Wirkung das Wickeln mit Abwechslung der Ränder in der Wicklung und des seitlichen Überstands der metallisierten Teile der Filme erfolgt und, zur Erzielung der bestimmten Dicke inaktiver Schichten, unter seitlicher Verschiebung wenigstens eines metallisierten dielektrischen Films, damit die Ränder über die Wicklung überstehen.

3. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Verschiebung durch die Wirkung des einen Teil einer Maschine zum Wickeln der Schichtkondensatoren bildenden Führungssystems für die zu wickelnden Schichten erhalten wird.