DE2244550A1

DE2244550A1 - REGENERATIVE ELECTRIC WINDING CAPACITOR

Info

Publication number: DE2244550A1
Application number: DE19722244550
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Baumann; Walter Dipl Phys Dr Boeld; Wolfgang Bregulla; Anselm Dipl Phys Neuwald; Hubert Dipl Phys Dr Polle
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-09-11
Filing date: 1972-09-11
Publication date: 1974-03-21

Description

Regenerierfähiger elektrischer Wickel'onr3ensator die Erfindung betrifft einen regenierfähigen elektrischen lt,ickelkondensttor mit gegeneinander nicht versetzten Kondensatorfolien und Stirnkontaktschichten und mit einem verlorenen Wiekeldorn, de kürzer ist als die Breite der Kondensatorfolien, wobei die Korldensatorfolien Belage und I)ielektrikut'isschichten enthalten und die Beläge an den jeweils nicht zu kontaktierenden Seiten Freirardzonen freilassen, wobei im kapazitiv wirksamen Bereich die einzelnen Lagen der Kondensatorfolien unter-hohem Druck aufeinanderliegen und über'einen Teil der Breite der Freirandzonen allenfalls ein geringer Druck der einzelnen Lagen aufeinander auftritt, so daß das Eindringen von Schoopmetallteilchen zwischen die einzelnen Windungen des Kondensatorwickels nicht verhindert wird.Regenerative electrical winding capacitor the invention relates to a regenerative electric lt, nickel condenser with not offset against each other Capacitor foils and front contact layers and with a lost rocking mandrel, de is shorter than the width of the capacitor films, the Korldensatorfolien Coverings and I) ielektrikut'isschichten contain and the coverings on the respective not The sides to be contacted leave free card zones, whereby in the capacitively effective Area where the individual layers of the capacitor foils lie on top of one another under high pressure and at most a slight pressure over part of the width of the free edge zones single layers occurs on top of each other, so that the penetration of Schoopmetallteilchen between the individual turns of the capacitor winding is not prevented.

Ein derartiger Kondensator ist aus dem Gbm 6 939 331 bekannt.Such a capacitor is known from GBm 6,939,331.

Dort wird allerdings nur die Aufgabe gelöst, einen verlorenen Wickeldorn nicht über die Stirnseiten des Kondensators übersteh hen zu lassen. Dem gemäß ist der Wickeldorn vorzugsweise nur etwa um 0,5 mm kürzer als der Kondensatorwickel und besitzt stirn seitige Verzahlungen.There, however, only the task is solved, a lost winding mandrel not to protrude over the end faces of the condenser. That is according to the winding mandrel is preferably only about 0.5 mm shorter than the capacitor winding and has frontal payments.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kondensator der eingangs beschriebenen Art anzugeben dessen kapazitiv wirksamer Bereich in üblicher Weise mechanich nart gestaltet ist, der infolgedessen eine hohe Raunkanazität besitzt und dessen Stirnkontaktschichten mit den Belägen und den Dielektrika mechanisch sicher und elektrisch leitend verbunden sind, obwohl im Kondensator keine Versetzung der einzelnen Kondensatorfolien gegeneinander vorhanden ist.The object of the present invention is to provide a capacitor of the type described above to indicate its capacitively effective area in the usual way Way mechanich nart is designed, which consequently has a high Raunkanacity and its end contact layers with the coverings and the dielectrics mechanically are safely and electrically connected, although there is no displacement in the capacitor of the individual capacitor foils is present against each other.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der im Inneren des Kondensatorwickel befindliche verlorene Wickeldorn nur gering fügig kürzer ist als die Breite des nondenztrwickels und daß er anschließend an seinen Stirnflächen, außerhalb dcr kapazitiv wirksamen Zonen Je einen etwa 0,25 - 1,5 iun breiten Bereich mit einem im Vergleich zu seinem mittleren Bereich tun einige Zehntel illineter kleineren Durc1zmesser aufweist.This object is achieved in that the inside of the capacitor winding lost winding mandrel located only slightly is docile shorter than the width of the nondenoidal roll and that it is then on its end faces, outside of the capacitively effective zones an area approximately 0.25-1.5 µm wide with one compared to its mid range do a few tenths of an illineter Has a smaller diameter.

Der Bereich des Wickeldornes mit einer Durchmesser ist zur Stützung sehr dünne Kondensatorfolien vorteilhaft.The area of the mandrel with a diameter is for support very thin capacitor foils are advantageous.

Die bisher angegebenen erfindungsgemäßen Hondensatorbauformen lösen die genannte Aufgabe besonders günstig bei kleinen Wickeldurchnessern. Für größere Wickeldurehmesser wird die genannte Aufgabe besonders günstig gelöst, indem bei einem Kondensator der eingangs beschriebenen Art sich im Wickel Leerwindungen aus Papier oder Kunststoffolie befinden, deren Breite um etwa 0,5 bis 3 mm geringer ist als die der tondensatorfolle. Je nach Größe des Rondensators genügt es, daß die Leerwindungen die innerste und die äußerste Schicht des Kondensators darstellen bzw. ist es erforderlich. daß die Leer- windungen zwischen den kapaitiv wirksamen Windungen liegen.The previously indicated condenser designs according to the invention achieve the stated object particularly favorably in the case of small winding diameters. For larger winding diameter, the stated object is achieved particularly favorably in that in a capacitor of the type described at the beginning there are idle turns made of paper or plastic film in the winding, the width of which is about 0.5 to 3 mm less than that of the capacitor roll. Depending on the size of the round capacitor, it is sufficient that the idle turns represent the innermost and the outermost layers of the capacitor, or it is necessary. that the empty turns lie between the capacitively effective turns.

Eine zusätzliche Verfestigung des kapazitiv wirksamen Bereiches de Kondensators wird erreicht, indem der Kondensator unter Verwendung von Andruckrollen gewickelt wird, deren Andruckbreite um 0,5 bis 3 mm kleiner ist, als die Breite der Kondensatorfolie und die auf den kapazitiv wirksamen Bereich des Kondeneatorwickels drücken.An additional consolidation of the capacitively effective area de Condenser is achieved by turning the condenser using pinch rollers is wound, the pressure width is 0.5 to 3 mm smaller than the width the capacitor film and the capacitively effective area of the Kondeneatorwickel to press.

Anstelle einer inneren Lage von Leerwindungen kann auch eine Hülse entsprechender Länge aus einem ausreichend steifen Material in den Kondencator eingewickelt sein. timer die äußerste Schicht in Leerwindungen können nochmals Schutzwindungen der üblichen Art aufgewickelt werden, falls besonders hohe Anforderungen an den mechanischen Schutz des Kondensators dies erfordern.Instead of an inner layer of idle turns, a sleeve can also be used of a suitable length made of a sufficiently rigid material wrapped in the capacitor be. timer the outermost layer in empty turns can again have protective turns the usual type are wound up, if particularly high demands on the mechanical protection of the capacitor require this.

Werden die Kondensatorfolien aus einer Reihe von Schichten zusammengesetzt oder sind die Schichten während des Xerstellvorganges in ihrer Dicke veränd.erbar, so kann die gestellte Aufgabe besonders vorteilhaft dadurch gelöst werden, daß zumindest ein Teil der Kondensatorfolien an die Folienkanten anschließende Streifen geringerer S^hichtdicke aufweist, die schmaler sind als die Freirandzonen. Derartige-Streifen geringer Schichtdicke können besonders vorteilhaft bei Dünnfolienkondensatoren hergestellt werden, in den I,ackschichten und Belege auf Hilfaträgerfolien aufgebracht werden, nach dem Aufbringen der letzten Lackschicht diese vor dem Festwerden über einen Glättstab geführt werden und in dem eine oder mehrere Andruckrollen den Träger gegen die Glättstab drücken, wobei die Breite bzw. Lage der Andruckrollen der Breite bzw. Lage der zu erzeugenden Streifen geringerer Schichtdicke entspricht.The capacitor foils are composed of a number of layers or are the layers changeable in their thickness during the creation process? so the problem can be solved particularly advantageously that at least a part of the capacitor foils adjoining the foil edges smaller strips S ^ hichtdicke has, which are narrower than the free edge zones. Such strips thin film capacitors can be produced particularly advantageously in the case of thin-film capacitors in which I, backing layers and documents are applied to auxiliary carrier foils, after the last layer of lacquer has been applied, this over one before it solidifies Smoothing rod are guided and in which one or more pressure rollers against the carrier press the smoothing rod, whereby the width or position of the pressure rollers corresponds to the width or Position of the strips to be produced corresponds to a smaller layer thickness.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Sie ist nicht auf die in den Figuren gezeigten Beispiele beschränkt.The invention is explained in more detail with reference to figures. she is not limited to the examples shown in the figures.

Fig. 1 zeigt einen Kondensatorwickel mit einem erfindungsgemäßen Wickeldorn und erfindungsgemäßen Zwischenlagen in teilweise geschnittener Schicht.Fig. 1 shows a capacitor winding with a winding mandrel according to the invention and intermediate layers according to the invention in a partially cut layer.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschichtfolien mit Streifen geringerer Schichtdicke.Fig. 2 shows schematically an apparatus for producing thin-film films with strips of smaller layer thickness.

Fig. 3 zeigt eine Dünnschichtfolie mit Streifen geringerer Schichtdicke.3 shows a thin-layer film with strips of smaller layer thickness.

In Fig. 1 sind auf einen verlorenen Wickeldorn 1 Kondensatorfolien mit jeweils zwei gegenpoligen Belägen und mit Dielektriumsschichten gegeneinander nicht versetzt aufgewickelt, auf eine Schich'derartiger Kondensatorfolien ist eine kapazitiv nicht wirksame Zwischenlage4 und darauf eine weitere Schicht 5 von krondensatorfolien aufgewickelt. Diese ist von einer Lage 6 von kapazitiv nicht wirksamen Schichten umgeben. Die Lagen 4 und 6 von kapazitiv nicht wirksamen Schichten sind um 0,5 bis 3 mm kurzer als die aus Eondensatorfolien bestehenden Schichten 3 und 5. Der Wicseldcrn 1 weist eine Stirnverzahnunr 9 auf, in die eine entsprechend geformte Eupplur.g der Wickelmaachine eingreifen kann. Der mittlere Teil des WickeldoSr.s, welcher länger als die Breite des kapazitiv wirksamen Bereiches der Kondensatorfolie ist, weist einen grc;ßeren Durchmesser auf als die an die Stirnseiten des Wickeldorns angrcnzenden Bereiche, in denen die Stirnverzahnung2ángebracht ist.In Fig. 1 1 capacitor foils are on a lost mandrel with two oppositely polarized coatings and with dielectric layers against each other wound not offset, on a layer of such capacitor foils is one capacitively ineffective intermediate layer 4 and on top of it another layer 5 of capacitor foils wound up. This is from a layer 6 of capacitively ineffective layers surround. Layers 4 and 6 of capacitively ineffective layers are 0.5 to 3 mm shorter than the layers made of capacitor foils 3 and 5. The Wicseldcrn 1 has a spur tooth 9 into which one correspondingly shaped Eupplur.g the winding machine can intervene. The middle part of the WickeldoSr.s, which is longer than the width of the capacitively effective area of the capacitor film has a larger diameter than that on the end faces of the winding mandrel Adjacent areas in which the spur toothing is attached.

In Fig. 2 läuft eine Trägerfolie 10 in Pfeilrichtung an der Auftragswalze 7 entlang, an Umlenkrollen 11 vorbei und über einen Glättst?b 12. Andruckrollen 13, die nur die Breite von zu erzeugenden Zonen geringer Schichtdicke der Kondensatorfolie aufweisen, sind hintereinander im Abstand der Breite der herzustellenden Kondensatoren angeordnet. Die Auftragswalze 7 befördert an der Abstreifwalze vorbei einen dünnen Lackfilm auf die Trägerfolie 10. Durch die Andruckrolle 13 wird die Trägerfolie 10 gegen den Glättstab 12 gedrückt, wodurch die in Fig. 3 dargestellten Bereiche geringerer Schichtdicke 16 44 entstehen. Die Rondensatorfoliergemäß Fig. 3 ist in mehreren Fertigungsschritten entstanden, enthält gegenpolige Beläge 15 und Dielektrikumsschichten und wurde nur nach dem Aufbringen der letzten Lackschicht einem Verfahren der oben geschilderten Art unterzogen. Wird aus derartigen Kondenaatorfolien ein Kondensator gewickelt, so kann beim Beschoopen das Schoopmetall im Bereich der Streifen geringerer Schichtdicke 16 zu den Belägen 15 vordringen und verbindet sich mit diesen nicht nur an den Stirnseiten, sondern über einen entsprechenden Bereich der Oberfläche.In Fig. 2, a carrier film 10 runs in the direction of the arrow on the application roller 7 along, past guide rollers 11 and over a smoothing rod 12 13, which only shows the width of the zones to be produced with a small layer thickness of the capacitor film have, are one behind the other at a distance equal to the width of the capacitors to be produced arranged. The application roller 7 conveys a thin one past the stripping roller Lacquer film on the carrier foil 10. The pressure roller 13 is the carrier foil 10 pressed against the smoothing rod 12, whereby the areas shown in FIG less layer thickness 16 44 arise. The condenser foil of Fig. 3 is in emerged several production steps, contains opposing poles 15 and dielectric layers and only after applying the last coat of lacquer was a process of the above subjected to the described species. A capacitor is made from such capacitor foils wound, the Schoopmetall can be smaller in the area of the stripes Layer thickness 16 penetrate to the coverings 15 and does not bond with them only on the front sides, but over a corresponding area of the surface.

7 Patentansprüche 3 Figuren7 claims 3 figures

Claims

P a t e n t a n s t r li c h e B Regenerative electric Wi Cover capacitor with capacitor foils and end contact layers that are not offset from one another and with a lost winding mandrel that is shorter than the width of the capacitor foils wherein the condensation foils contain coverings and dielectric layers and the Leave free edge zones on the sides that are not to be contacted, whereby in the capacitively effective area the individual layers of the capacitor foils are below high pressure on top of each other and at most over part of the width of the free edge zones a slight pressure of the individual layers on one another occurs, sb that penetration from Schoopmetall.

particles between the individual turns of the capacitor winding it is not prevented that the inside is not shown the lost winding mandrel located in the capacitor winding is only slightly shorter than the width of the capacitor winding and that it is then connected to its end faces, outside of the capacitively effective zones an area about 0.25-1.5 mm wide with a range of a few tenths of a millimeter compared to its central area has a smaller diameter.

2. Regenerative electrical condenser with each other not offset capacitor foils and front contact layers, their capacitor foils Coverings and dielectric layers contain, the coverings. to each of them not The sides to be contacted leave free edge zones where the capacitively effective Area where the individual layers of the capacitor foils lie on top of one another under high pressure and at most a slight pressure over part of the width of the free edge zones individual layers impinges on each other, so that the penetration of Schoopmetallteilchen between the individual turns of the capacitor winding D is not prevented, d a d u r c h e k e n Ti z e i n e t, that empty wrinkles result in wraps Paper or plastic films are located, the width of which is about 0.5 to 3 mm less is than that of the Konuensatorfolien.

3. Capacitor according to claim 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the idle turns are the innermost and the outermost layers of the capacitor represent.

4. Capacitor according to one of claims 2 or 3, d a d u r c h g It is not noted that the idle turns between the capacitively effective ones Turns.

5. A method for producing capacitors according to one of the claims 1 to 4, indicating that the capacitor is using is wound by pressure rollers, the pressure width of which is 0.5 to 3 mm smaller iQt than the width of the capacitor foils and that these pressure rollers when winding on press the capacitively effective area of the capacitor.

6. Regenerable electrical winding capacitor with one another non-offset Konuensatorfolien and front contact layers, its capacitor foils Contain pads and dielectric layers, the pads on each not The sides to be contacted leave free edge zones where the capacitively effective Area where the individual layers of the capacitor foils lie on top of one another under high pressure and at most a slight pressure over part of the width of the free edge zones single layers occurs on top of each other, so that the penetration of Schoopmetallteilchen between the individual turns of the capacitor winding is not reduced, d a d, u r c h e k e n n z e i c h n e t that at least part of the Konaensatorfolien has strips of lesser layer thickness adjoining the edges of the film, which are narrower are as the Freiranazonea.

7. A method for producing capacitors according to claim 6 d a d u r c h e k e n n z e i n e t, d-aß layers of paint and coverings on one Auxiliary carrier film are drawn on after the last layer of lacquer has been applied this is guided over a stick rod before it becomes solid, that one or more Pressure rollers press the carrier against the smoothing rod and that the width or position the pressure rollers of the width or position of the strips to be produced with a smaller layer thickness is equivalent to.

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