DE898483C

DE898483C - Verfahren zur Herstellung eines flachgepressten Kunststoffkondensators

Info

Publication number: DE898483C
Application number: DES16337D
Authority: DE
Inventors: Willy Dr Prang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-11-19
Filing date: 1943-11-19
Publication date: 1953-11-30

Description

Verfahren zur Herstellung eines flachgepreßten Kunststoffkondensators Elektrische Wickelkondensatoren werden normalerweise durch Aufwickeln der dielektrischen Zwischenlagen und der Belegungen auf einem Wickeldorn als Runidwiekelkörper hergestellt. Der Raumbedarf derartiger Kondensatorenkörper ist verhältnismäßig groß, weil die Hohlräume, die sich zwischen dem Wickelkörper und dem Gehäuse mit rechteckigem Querschnitt ergeben, unausgenutzt sind. Um kleinere Einbauformen zu schaffen, hat man daher an (Stelle der- Korndensatorenwickel mit kreisförmigem Querschnitt solche mit annähernd rechteckigem Querschnitt hergestellt. Das Verfahren, diese Wickelkörper in ihrer endgültigen Formgestaltung durch Wickeln auf einen flachen Dorn herzustellen, hat sich als nicht zweckmäßig erwiesen, so daß die übliche Herstellungsart flacher Wickelkörper die ist, daß man einen Hohlwickelkörper herstellt, den man nachträglich flachpreßt.
Aus elektrischen Gründen werden bei dem Aufbau von Wickelkondensatoren als dielektrische Zwischenlagen häufig sogenannte Kunststoffolien, beispielsweise Polystyrolbänder, Zell@ulosetriazetatbänder u. dgl., verwendet. Es lag nahe, auch bei der Herstellung derartiger Wickelkondensatoren die üblichen Herstellungsverfahren, d. h. auch die üblichen Maßnahmen zur Fertigung flacher Wickelkörper, anzuwenden. Wie sich zeigte, ist die Fertigung flacher Wickelkörper mit Kunststoffdielektrikum in der bekannten Art jedoch mit verhältnismäßig großem Ausschuß behaftet, weil die Hohlwickelkörper mit Kunststoffdielektrikum sich überraschenderweise nicht zu einwandfreien Flachwickelkörpern verpressen lassen. Es bilden sich fast in jedem Falle Falten im Wickelkörper, die dielektrisch geschwächte Stellen darstellen. Durch die zwischen den Falten entstehenden Luftzwischenräume und der dadurch bedingten undefinierten Lage der einzelnen Windungen zueinander wird auch die Kapazitätskonstanz wesentlich verschlechtert. Es steht zu vermuten, daß dieses überraschende Verhalten darauf zurückzuführen ist, daß bei dem Flachpressen der Rundwickelkörper ein sogenanntes Aufgehen ;der Wickelkörper, d. h. ein Verschieben der Wickelwindungen nach dem offenen Innenhohlraum hin, erfolgt, so daß nunmehr ein faltenfreies Flachpressen des Wickelkörpers, wie es bei Papierkondensatoren ohne weiteres. möglich ist, nicht durchführbar ist.
Um die an sich bewährte Herstellungsart von Flachwickelelementen beibehalten zu können und den bei Kunststoffdielektrika auftretenden Nachteil zu vermeiden, wird nach dem Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, vor dem Flachpressen der Hohlwickelkörper Maßnahmen vorzusehen, die ein oberflächliches Aneinanderhaften der aufeinanderliegenden Wickelwindungen herbeiführen. Wie sich zeigte, ist unter Anwendung dieser Herstellungsanweisung genau wie bei Papierkondensatoren ein faltenfreies Flachpressen der Hohlwickelkörper mit Kunststoffdielektrikum möglich, so daß der vorhergehend erwähnte Grund für die beobachtete nachteilige Erscheinung offenbar richtig ist.
Die Maßnahmen, die nun benutzt werden können, um ein oberflächliches Aneinanderhaften der Wickelwindungen hervorzurufen, sind vielgestaltig. Beispielsweise kann man während des Wickelvorganges des Rundwickelkörpers Klebmittel in geringer Menge auf die Wickelwindungen aufbringen, beispielsweise aufblasen, oder auch nur Lösungsmitteldämpfe an den Wickelkörper heranführen, um die gewünschte Haftung der Wickelwindungen untereinander hervorzurufen. Es ist jedoch auch denkbar, den fertiggestellten Rundwickelkörper solchen Dämpfen auszusetzen, so daß diese in die offenen Stirnseiten eindringen und die gewünschte Verklebung hervorrufen können. Je nach der Art des benutzten dielektrischen Stoffes kann gegebenenfalls auch unter Verzicht auf jegliches Klebmittel oder auf andere Mittel, die eine Aneinanderhaftung der Wickelwindungen hervorrufen, eine einfache Erwärmung des Wickelkörpers ausreichend sein, wenn durch diese eine oberflächliche Erweichung des dielektrischen Stoffes und damit ein Aneinanderhaften der Wickelwindungen verursacht wird. Beispielsweise kann man so vorgehen, wenn man Kondensatoren mit Polystyrol als Dielektrikum herstellt. Bei Polystyrolkondensatoren insbesondere ist es an sich üblich, nach der Herstellung des Wickelkörpers eine sogenannte Temperung, d. h. eine Wärmebehandlung, durchzuführen, um bestimmte dielektrische Eigenschaften hervorzurufen. Dies geschieht aber normalerweise unter ganz anderen Bedingungen erst nach vollständiger Fertigstellung des Kondensatorkörpers, d. h.. erst nach der Flachpressung, wobei der Wickel unter Druck gehalten wird. Mit der Regel der vorliegenden Erfindung soll nun eine wesentlich kürzere und ohne Rücksicht auf etwaige Änderung der elektrischen Eigenschaften durchgeführte Wärmebehandlung vor dem Flachpressen der Wickelkörper in Anwendung kommen.
Die Behandlungszeit und die Temperaturhöhe hängen dabei von dem jeweilig verwendeten dielektrischen Stoff ab und müssen derart sein, daß gerade die gewünschte oberflächliche Aneinanderhaftung der Wickelwindungen hervorgerufen wird.
Besonders zweckmäßig ist es, diese Vortemperung durchzuführen, wenn die Rundwickelkörper sich noch auf -dem Wickeldorn befinden, so daß jede Lageänderung der inneren Wickelwindungen verhindert wird, obwohl es nicht ausgeschlossen ist, auch nach dem Abziehen der Wickelkörper die notwendige Wärmebehandlung durchzuführen, bevor irgendein Druck auf den Wickelkörper ausgeübt wird. Für die Praxis hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Kondensatorenwickel auf dünnen Hartpapierröhrchen oder ähnlichem als Wickeldorn herzustellen, diese dann zu tempern, bis die Wickelwindungen miteinander verkleben, und sie dann mitsamt dem Wickeldorn flachzupressen, wobei dieser zerbrochen wird und sich dann leicht aus dem Wickelkörper entfernen läßt.
Wie die Praxis zeigte, ist die Anwendung des gekennzeichneten Verfahrens unerläßlich, wenn es sich um Kondensatoren handelt, bei denen die Belegungen aus auf den dielektrischen Zwischenlagen aufgebrachten Metallisierungen bestehen, weil diese Wickelkörper überraschenderweise derart weit beim Flachpressen aufgehen, daß die Erzielung eines geometrisch definierten Flachwickelkörpers unmöglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines flachen elektrischen Wickelkondensatorkörpers, dessen dielektrische Zwischenlagen aus Kunststofffolien bestehen und der in bekannter Weise zunächst als Rundwickelkörper hergestellt und durch Pressen in die gewünschte flache Form übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Flachpressen Maßnahmen vorgesehen werden, die ein oberflächliches Aneinanderhaften der aufeinanderliegenden Wickelwindungen herbeiführen. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundwickelkörper vor dem Flachpressen einer kurzzeitigen derartigen Wärmebehandlung unterzogen wird, daß die aufeinanderliegenden Kunststoffteile oberflächlich miteinander verhaften. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper während oder nach dem Aufwickelvorgang mit Klebstoffen bzw. Lösungsmitteln, gegebenenfalls in Dampfform, behandelt wird, die die gewünschte Aneinanderhaftung der aufeinanderliegenden Wickelwindungen hervorrufen. q:. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundwickelkörper vor dem Abziehen vom Wickeldorn der verklebenden Behandlung unterworfen wird. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß als Wickeldorn ein Hartpapierrohr od.,dgl. verwendet wird, welches während des Flachpressens des Wickelkörpers in diesem verbleibt, dabei zerbrochen wird und anschließend entfernt wird. 6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch r bis 5 vorzugsweise für Kunststoffkondensatorenwickel mit aufmetallisierten Belegungen.