DE2726324A1

DE2726324A1 - Wound capacitor with metallised dielectric foils - has one metal sprayed face and other face edge free of metal deposition and foils wound in offset manner

Info

Publication number: DE2726324A1
Application number: DE19772726324
Authority: DE
Inventors: Paul Petrick
Original assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN; Ernst Roederstein Spezialfabrik fuer Kondensatoren GmbH
Current assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN; Ernst Roederstein Spezialfabrik fuer Kondensatoren GmbH
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-12-14

Abstract

One of the face edges of the metallised dielectric foils is contacted by metal spraying. The contacted edges have an undulating course. The noncontacted face edges of the foils are straight and have an edge region (5) without conductive metallising. The foils are wound in an offset manner so that the undulating edge of each foil (1, 2, 3) lies opposite an adjacent straight foil edge, but extends over the same in the winding axis direction. The undulation of the contacted edges has a constant wavelength and a constant amplitude of at least 0.5 mm. The offset of adjacent foils is between one half and the whole of the wave amplitude. The insulating edge may be formed by local firing of the metallising. The foils may be of non-impregnated plastics.

Description

Wickelkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung Winding capacitor and process for its manufacture

Die Erfindung betrifft einen Wickelkondensator mit Folien, die aus elektrisch isolierendem Material bestehen, eine elektrisch leitfähige Metallisierung tragen und an jeweils einer ihrer beiden Stirnkanten durch eine Schoopierung kontaktiert sind, wobei die kontaktierten Stirnkanten einen welligen Verlauf haben. Kondensatoren der genannten Bauweise sind in der DT-OS 2 210 711 und der DT-PS 2 416 566 beschrieben.The invention relates to a wound capacitor with foils made of consist of electrically insulating material, an electrically conductive metallization wear and contacted at one of their two front edges by a Schoopierung are, wherein the contacted front edges have a wavy course. Capacitors of the aforementioned construction are described in DT-OS 2 210 711 and DT-PS 2 416 566.

Wickelkondensatoren bestehen gewöhnlich aus zwei metallisierten Bahnen, die stirnseitig durch eine Schoopierung, d.h. durch Aufspritzen von feinverteiltem Metall in glühendem Zustand, kontaktiert werden. Wesentliches Kriterium für die Güte des Kondensators ist dabei, daß jeder der beiden aufmetallisierten Beläge so gut und großflächig wie möglich kontaktiert ist, daß dabei aber eine Kontaktierung des jeweiligen Gegenbelages auf der gleichen Stirnseite unterbleibt.Winding capacitors usually consist of two metallized tracks, the front side by a Schoopierung, i.e. by spraying on finely divided Metal in a glowing state. Essential criterion for the The quality of the capacitor is that each of the two metallized coverings is so is contacted well and over a large area as possible, but that there is a contact of the respective counter-facing the same face is omitted.

Haben die Bahnen wellige Stirnkanten, wie beispielsweise in den beiden zitierten Druckschriften, so sind theoretisch günstige Kontakierbedingungen gegeben. Insbesondere würde man erwarten, daß jede Lage auch ohne Versatz an einer Vielzahl von Punkten sicher kontaktiert wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß sich die Folienbahnen wegen ihres welligen Kantenschnitts nicht ohne weiteres exakt parallel, versatzfrei und ohne seitliches Pendeln auf den Wickelmaschinen führen lassen; es fehlen geeignete BezugskantenJC. In der Praxis muß daher mit irregulären Querversetzungen gerechnet werden, die im Einzelfall Werte bis hin zur Größe der Wellenamplitude annehmen können und dann zu ungenügenden Kontaktierungen und damit letztlich zu unkalkulierbaren Kapazitätsausfällen führen. Man hat versucht, die Folgen dieser unvermeidlichen Fertigungsungenauigkeiten dadurch zu mildern, daß man den Welligkeiten benachbarter Folienlagen unterschieldiche Frequenzen gab (vgl. die bereits genannte Offenlegungsschrift ). Aber auch diese Zusatzmaßnahme liefert -ebenso wie Bemühungen, die Frequenz und Amplitude der Welligkeit längs einer Folienlage zu variieren (Dt-PS 2 416 566) - noch keine wirklich befriedigenden Resultate. Wickelkondensatoren mit gewellten Folienstirnkanten haben bislang noch keine wirtschaftliche Bedeutung erlangen können.Do the tracks have wavy front edges, as in the two for example cited publications, theoretically favorable contact conditions are given. In particular, it would be expected that each layer would be at a multitude without an offset is contacted securely by points. However, it has been found that the film webs are not easily exactly parallel because of their wavy edge cut, Let it run on the winding machines without any misalignments and without swinging to the side; it no suitable reference edges JC. In practice, therefore, must have irregular transverse displacements The individual values up to the size of the wave amplitude can be calculated can accept and then to insufficient contact and thus ultimately to incalculable capacity losses. One has tried the consequences of this to mitigate unavoidable manufacturing inaccuracies by removing the waviness of adjacent film layers gave different frequencies (see the one already mentioned Offenlegungsschrift). But this additional measure also delivers - as well as efforts to vary the frequency and amplitude of the waviness along a film layer (Dt-PS 2,416,566) - not yet really satisfactory results. Wound capacitors with Corrugated film front edges have not yet acquired any economic importance can.

Die vorliegende Erfindung steht vor der Aufgabe, einen Wickelkondensator anzugeben, bei dem nicht nur die einzelnen Folienlagen gut und vor allem auch sicher kontaktiert sind, sondern darüber hinaus auch die eingangs erwähnte Kurzschlußgefahr beim Schoopieren, mit der sich die beiden zitierten Literaturstellen gar nicht befassen, praktisch beseitigt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die nicht kontaktierten Stirnkanten der Folien gerade verlaufen, daß die Folien längs ihrer geraden Stirnkanten in einem Randbereich (t'Isolierrand") keine elektrisch leitfähige Metallisierung tragen und daß die Folien derart mit Versatz gewickelt sind, daß die wellige Stirnkante einer Jeden Folienlage der geraden Stirnkante einer direkt benachbarten Folienlage gegenüberliegt und sie in Richtung der Wickelungsachse zumindest teilweise überragt.The object of the present invention is to provide a wound capacitor indicate in which not only the individual layers of film are good and, above all, safe are contacted, but also the risk of short circuits mentioned at the beginning while schooping, which the two cited references do not deal with at all, is practically eliminated. This object is achieved according to the invention in that the uncontacted front edges of the foils run straight so that the foils along their straight front edges in an edge area (t'isolierrand ") wear no electrically conductive metallization and that the foils with such Offset are wound that the wavy front edge of each film layer of the straight Front edge of a directly adjacent film layer is opposite and facing them the winding axis at least partially protrudes.

Bei der vorgeschlagenen Kondensatorausführung können die geraden, glatt geschnittenen Folienkanten als Anschlagskanten beim Wickeln dienen. Damit ist eine präzise Aufwicklung möglich, bei der keine unbeabsichtigte Querversetzung mehr erfolgt, Jedoch ein bewußter Versatz in einem vorgegebenen Ausmaß, wie er erfindungsgemäß vorgesehen ist, ohne weiteres realisiert werden kann. Wenn nun die zu kontaktierende Folienstirnkante gewellt ist, läßt sich auch ohne Jede Wellenmodulation und auch bei relativ kleiner Wellenamplitude und geringem Versatz ein wohldefinierter Flächenkontakt mit festhaftender Schoopschicht herstellen. Somit kommen bei einem erfindungsgemaßen Kondensator die Vorzüge einer Kantenwellung voll zum Tragen. Darüber hinaus verfügt dieses Bauelement aufgrund des Isolierrandes und der Querversetzung über eine außerordentlich hohe Kurzschlußfestigkeit. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Kapazität des Kondensators durch den Versatz geringer ist als die bei gleichen Abmessungen theoretisch mögliche Kapazitätsausbeute. Dieser Umstand wird Jedoch durch die aufgezählten Vorteile mehr als aufgehoben, zumal die versatzbedingten KapazitätseinbuBen vergleichsweise gering sind und wenig streuen.With the proposed capacitor design, the straight, Smooth cut foil edges serve as stop edges when winding. In order to precise winding is possible with no unintentional transverse displacement more takes place, but a deliberate offset to a predetermined extent, as is the case according to the invention is provided, can be easily implemented. If now the to be contacted Foil front edge is corrugated, can also be without any wave modulation and also with a relatively small wave amplitude and slight offset, a well-defined surface contact Produce with a firmly adhering Schoopschicht. Thus come with an inventive Capacitor fully utilizes the advantages of an edge corrugation. It also features this component due to the insulating edge and the transverse displacement over an extraordinary high short-circuit strength. It should be noted at this point that the capacity of the capacitor due to the offset is smaller than that with the same dimensions theoretically possible capacity yield. However, this circumstance is made clear by the ones enumerated Advantages more than canceled out, especially since the loss of capacity due to the offset is comparative are small and scatter little.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.Advantageous refinements and developments of the invention are Subject of further claims.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is now based on a preferred embodiment explained in more detail in connection with the drawing.

Die einzige Figur zeigt in einer etwas schematisierten, teilweise weggebrochenen Ansicht drei Folienlagen 1, 2, 3 eines aus zwei gleichen Folienbahnen gewickelten Kondensators, und zwar in einem Zustand vor der Schoopierung.The only figure shows in a somewhat schematic, partially broken away view of three film layers 1, 2, 3 one of two identical film webs wound capacitor, in a state before the Schoopierung.

Jede Folienbahn besteht aus einem nicht-imprägnierten, einseitig metallisierten Kunststoff (die Metallisierung ist nicht dargestellt). Als isolierendes Material käme daneben auch eine imprägnierte oder nicht imprägnierte Papierbahn oder ein Mischdielektrikum aus Papier und Kunststoff, mit oder ohne Imprägnierung, in Frage. Außerdem könnte man die Folienbahnen auch beidseitig metallisieren.Each film web consists of a non-impregnated, one-sided metallized Plastic (the metallization is not shown). As an insulating material an impregnated or non-impregnated paper web or would also come along Mixed dielectric made of paper and plastic, with or without impregnation, is an option. In addition, the film webs could also be metallized on both sides.

Beide Folienbahnen haben Jeweils eine gewellt geschnittene und eine glatt geschnittene Stirnkante. Die gewellten Stirnkanten haben eine konstante Amplitude a und eine konstante Wellenlänge w. Beide Bahnen sind derart versetzt übereinandergelegt, daß die wellige Stirnkante der einen Bahn über der geraden Stirnkante der anderen Bahn zu liegen kommt und um eine Strecke v in Richtung der Wicklungsachse über die benachbarte gerade Kante hinausragt. Im vorliegenden Beispiel ist die Wellenamplitude a 0,5 mm groß und hat die Größe v einen Wert von etwa 0,4 mm, so daß sich nahezu vollkommen freistehende Wellenzüge ergeben. Bei konstanter Amplitude und Wellenlänge und nur wenig oder gar nicht verdeckten Kantenwellen sind die Bedingungen für eine sichere, kurzschlußfreie Kontaktierung und eine gute Verankerung der Schoopschicht am günstigsten.Both film webs each have a wavy cut and one smooth cut front edge. The wavy front edges have a constant amplitude a and a constant wavelength w. Both tracks are offset one on top of the other in such a way that that the wavy front edge of one web over the straight front edge of the other Web comes to rest and by a distance v in the direction of the winding axis over the adjacent straight edge protrudes. In the present example is the wave amplitude a 0.5 mm in size and the size v has a value of about 0.4 mm, so that almost completely free-standing wave trains result. With constant amplitude and wavelength and only little or no concealed edge waves are the conditions for a safe, short-circuit-free contact and good anchoring of the Schoopschicht the cheapest.

Zur elektrischen Isolation der geraden Schnittkanten sind die beiden Folienbahnen Jeweils auf einem cirka 1 mm breiten Randstreifen (Isolierstreifen 5) "ausgebrannt".The two are used to electrically isolate the straight cut edges Foil strips each on an approx. 1 mm wide edge strip (insulating strip 5) "burned out".

Zur Herstellung des Kondensators geht man folgendermaßen vor: Zunächst legt man die beiden fertigen Folienbahnen Fo gegeneinander, daß die wellige Stirnkante der einen Bahn auf der geraden Stirnkante der anderen Bahn zu liegen kommt und diese im gewünschten Maß überragt. Dann werden beide Bahnen, mit ihren glatten Stirnkanten als Anschlagskanten, gewickelt. Die anschließenden Fertigungsschritte können in der gewohnten Weise durchgeführt werden.To manufacture the capacitor, proceed as follows: First one puts the two finished foil webs Fo against one another, that the wavy front edge one track comes to rest on the straight front edge of the other track and this one protrudes to the desired extent. Then both webs, with their smooth front edges as stop edges, wound. The subsequent manufacturing steps can be carried out in can be carried out in the usual way.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims I 1. wound capacitor with foils, which are made electrically consist of insulating material, wear an electrically conductive metallization and contacted at one of its two front edges by a Schoopierung are, the contacted front edges have a wavy course, thereby characterized in that the respective non-contacted end edges of the films are straight run that the foils along their straight front edges in an edge area ("insulating edge" 5) wear no electrically conductive metallization and that the foils so with Are wound offset so that the wavy front edge of each layer of film (1, 2, 3) the straight front edge of a directly adjacent film layer is opposite and it protrudes at least partially in the direction of the winding axis.

2. wound capacitor according to claim 1, characterized in that the contacted film front edges are corrugated with a constant wavelength (w) are.

3. wound capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that that the contacted foil end edges are corrugated with a constant amplitude (a) are.

4. wound capacitor according to claim 3, characterized in that the wave amplitude (a) is at least 0.5 mm.

5. wound capacitor according to claim 3 or 4, characterized in that that adjacent film layers (1, 2, 3) at least half the amount and at most the entire amount of the wave amplitude (a) are offset from one another.

6. wound capacitor according to claim 3 or 4, characterized in that that adjacent film layers (1, 2, 3) by more than the entire amount of the wave amplitude (a) are offset from one another.

7. wound capacitor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the insulating edge (5) of the foils by local heating ("burning out") of the metallization is formed.

8. wound capacitor according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the films consist of a non-impregnated plastic and one or both sides are metallized.

9. A method for producing a wound capacitor according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that two similar film webs are used and in the correct position to each other, with their respective straight front edges as guide edges, to be wrapped.