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Zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren geeignete Folien und
Verfahren zu ihrer Herstelluncl Bei der Herstellung elektrischer Kondensatoren,
die als Dielektrikum eine Papierfolie, z. B. imprägniertes Papier, besitzen, ist
es bekannt, eine oder beide Belegungen in Form von Metallschichten herzustellen,
die direkt auf die Oberfläche der Papierfoläe z. B. durch Aufdampfen im Vakuum niedergeschlagen
sind. Solche aus metallisierten Papierfolien hergestellten Kondensatoren heißen
MP-Kondensatoren. Bei der Herstellung der Belegungen für diese Kondensatoren ist
es üblich, die bedeckende Metallschicht nur auf vorbestimmte Flächen des Papiers
aufzubringen, indem z. B. Masken während des Bedampfens oder _N-1_etallisierungsvorganges
verwendet werden, so daß von vornherein nur ein Teil der Oberfläche der Papierfolie
mit einem Metallbelag versehen wird. Es ist auch schon bekannt, die ganze Oberfläche
des Papiers zu metallisieren und darauf die Metallschichten an den Stellen zu entfernen,
an denen die Oberfläche des Papiers frei von der Metallbelegung sein soll. So wird
z. B. in vielen Fällen ein Streifen einer Metallschicht längs des Randes des Metallpapierstreifens
fortgebramnt, um einen metallfreien Rand zu erhalten und einen Kurzschluli zwischen
den gegenpoligen, auf je einer Seite der Papierfolie aufgebrachten Belegungen des
Kondensators zu vermeiden. Bei dem Entfernen der Randmetallisierung gleitet gewöhnlich
der Papierstreifen über Rollen, die mit einer Spannungsquelle
von
einigen Zoo Volt mit einem strombegrenzenden Widerstand .in Reihe verbunden .sind,
so daß eine Reihe von kleinen Funkenentladungen oder Lichtbögen zwischen der Metallrolle
und der Metallschicht entstehen. Die Metallschicht wird hierbei durch die Hitze
der elektrischen Entladung verdampft, so daß ein freier Streifen des Papiers entlang.der
Spur der Welle'bzw. der Rolle verbleibt.
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Bei der Herstellung von Wickelkondensatoren aus derartigen Folien
ist es jedoch notwendig, mindestens zwei Folien gleichzeitig miteinander zu wickeln,
da andernfalls die auf den gegenüberliegenden Seiten einer Folie aufgebrachten gegenpoligen
Belegungen des Kondensators sich gegenseitig im Wickel kurzschließen würden.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf Dielektrkumfolien, z. B. aus Kunststoff
oder Papier, die zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren geeignet sind, auf
die- Ausbildung der aus solchen Folien hergestellten Kondensatoren und auf Geräte
und Verfahren für die Herstellung solcher Folien bzw. Kondensatoren.. Insbesondere
wird vorgeschlagen, einen einfachen metallisierten Streifen aus Papier oder entsprechenden
Isolierstoffen herzustellen, bei dem Längs- oder Querstreifen aus der Metallbelegung
entfernt oder nach und nach ausgebrannt Nvorden sind, z. B. durch elektriische Entladungen,
und zwar in bestimmten Abständen auf der Metallschicht oder dem metallischen Überzug
auf .dem Streifen, um aufeinanderfolgende metallisierte Bereiche zu erhalten, die
in dem aufgewickelten Kondensator wechselweise zusammenarbeiten, indem sie einander
im Kondensatorwickel möglichst genau gegenüberliegen und so die gegenpoligen Belegungen
des Kondensators -bilden, wie dies .z. B. in den später erläuterten Abb. 31 bis
33 dargestellt ist. Die auf einem solchen Streifen hergestellten Belegungen sind
beide auf nur einer Seite der Dielektrikumfolie aufgebracht. Aus solchen Folien
hergestellte Kondensatoren benötigen nur diese eine Folie zu ihrer Herstellung,
weil beim Aufwickeln einer solchen Folie die beiden Belegungen nicht mehr wie bisher
im Wickel kurzgeschlossen werden. Diese Kondensatoren besitzen nicht nur den an
sich bekannten Vorteil der .selbsttätigen Regenerierung und Selbstausheilung nach
Art der MP-Kondensatoren, sondern vor allem den weiteren Vorteil einer wesentlich
vereinfachten Herstellungstechnik, bei der nur eine einzige Folie aufgewickelt werden
muß, wodurch die Maßnahmen zur Führung und Ausrichtung einer Mehrzahl von Folien
bei der Herstellung der üblichen Kondensatoreinheiten überflüssig sind.
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Die Erfindung schlägt 'weiter vor, auf einer Dielektrikumfolie zwecks
Herstellung von solchen Einfolien-MP-Kondensatoren beide Elektroden auf derselben
Seite des Dielektrikumstreifens zu bilden, indem eine zickzack-, sinus-, rechteckförmige
oder ähnliche Spur mit entsprechenden aufeinanderfolgenden Längs- und Quertrennstreifen
in eine- Metallbelegung eingebrannt wird, die zunächst als zusammenhängende dünne
Metallschicht auf die eine Seite der Folie aufgebracht war. Die hierbei entstehenden
zuein.andergehörigen metallisierten Bereiche von entgegengesetzter Polarität können
z. B. durch ein auf der Metallbelegung abrollendes Ausbrennrad oder eine solche
Ausbrennrolle hergestellt werden, die mit einem entsprechenden Schablonenmuster
auf ihrem Umrfang versehen ist, um die genannten Bereiche, im folgenden Elekrrodenflächen
oder Felder genannt, mit den erforderlichen Abmessungen zu erzeugen.. Es ist offensichtlich,
daß bei fortschreitendem Aufwickeln der metallisierten Folien zu einem Wickel der
Umfang für jede Lage des Wickels um den Betrag z z - T zunimmt, wobei T die Dicke,
des Streifens, ist. Dementsprechend müssen auch die Abmessungen der aufeinanderfolgenden
Elektrodenflächen zunehmen, wenndiese, wie gemäß der Erfindung vorgesehen, in den
verschiedenen Wickellagen möglichst den gleichen Wickelwinkel einnehmen sollen.
Das Ausbrennrad .muß daher einen Umfang haben, der für die Unterteilung der gesamten
Länge der metallisierten Oberfläche des Streifens ausreicht; außerdem muß das z.
B. auf dem Umfang des Ausbrennrades aufgebrachte Muster so beschaffen sein, daß
der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querstreifen um den Wert zunimmt, und
zwar derart, daß die Länge der aufeinan@derfolgenden Belegungsfelder möglichst genau
gleich der Bogenlänge des Winkels im Kon@.densatorwickel .ist, den z. B. die Elektrodenfläche
der anderen Belegung auf der vorherigen Lage des Wickels überdeckt. Auf diese Weise
wird für den gesamten Wickel ein genaues Gegenüberliegen der zuein@andergehörigen
Belegungsfelder entgegengesetzter Polarität gewährleistet.
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Wenn die Ausbrennmittel nicht dieser Vorschrift entsprechen würden,
so, daß die von ihnen hergestellten Querstreifen: gleiche Abstände voneinander haben
bzw. die Felder der Belegungen gleich lang sind, so würde jedes aufeinanderfolgende
metallisierte Feld einen immer kleiner werdenden Teil des Umfangs des Wickels einnehmen,
da dieser Umfang mit jeder Lage des Wickels zunimmt. Die Felder würden in diesem
Fall auch nicht mehr zueinanderpassen, sondern von Lage zu Lage im Wickel gegeneinander
versetzt sein., sich also nicht mehr einander genau gegenüberliegen, wodurch -die
Kapazität des Wickels wesentlich herabgesetzt würde.
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Die Verwendung der oben geschilderten Ausbrennräder oder -rollen für
die Herstellung einer Folie der geschilderten Art hat den wesentlichen. Nachteil,
.daß jede Ausbrennrolle nur für die Herstellung eines bestimmten Kondensiators,
z. B. einer bestimmten Größe oder Kapazität, und nur für einen Streifen bestimmter
Dicke und Länge geeignet ist.
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Die Erfindung ist für die Herstellung von Kon-,densatorenl !kleiner
Abmessungen und geringer Kapazität sehr gut geeignet; wenn aber die Erfindung für
die Herstellung großer Kondensatoren angewandt werden soll, ist dies'bei Verwendung
der oben geschilderten Ausbrennräder nur schwermöglich. Derartige Räder sind nämlich,
selbst wenn, sie für die Herstellung von Kondensatoren kleiner Abmessungen bow.
geringer Kapazität noch als brauchbar angesehen werden, für dis Herstellung großer
Kondensatoren
bzw. großer Kapazitäten z. B. von o, i ,u F und darüber
ungeeignet, weil sie hierfür unhandlich groß werden.
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Die Erfindung hat deshalb die weitere Aufgabe, diese erwähnten Schwierigkeiten
bei der Herstellung der Folien für die genannten Einfolien-MP-Kondensatoren, insbesondere
auch für die Herstellung größerer Einheiten und Kapazitäten, zu beseitigen, und
schlägt hierfür besonders geeignete Verfahren vor. Insbesondere wird gemäß der Erfindung
die Möglichkeit vorgesehen, ein und dasselbe Gerät zur verschiedenen Bemusterung,
d. h. zum Einbrennen verschiedener die Belegungen trennender metallfreier Flächen
geeignet zu machen., indem Einstellmöglichkeiten vorgesehen sind, die eine Anpassung
des Bemusterungsgerätes für verschiedene Dicken der Dielektrikumfolie und für die
Herstellung verschiedener Kondensatoren, mit verschiedenen Abmessungen und Kapazitäten
ein einem weiten Bereich gestatten.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden Beschreibungen
der Abb. ; bis 34 hervor.
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Abb. i stellt einen mit Metall überzogenen Papierstreifen dar, der
ein ausgebranntes zickzackförmviges Muster enthält, bei dem abwechselnd Elektroderdiächen
(Felder) von entgegengesetzter Polarität, die sich im Wickel oder Kondensator gegenüberstehen,
geschaffen werden; Äbb. 2 zeigt einen ähnlichen metallisierten Streifen mit einem
verbesserten Elektrodenmuster gemäß der Erfindung; Abb. 3 und 4 zeigen weitere metallisierte
Streifen, die abgeänderte Belegungs'muster haben und geeignet sind für die Herstellung
von Kondensatoren mit zwei oder drei Schichten aus Papier oder D'ielektrikum zwischen
den Elektroden mit entgegengesetzter Polarität; Abb. 5 erläutert schematisch ein
Ausbrenn- oder Bemusterungsverfahren gemäß der Erfindung, -wo.-bei eine einfache
Brennrolle mit veränderlicher Geschwindigkeit zur Bemusterung des Metallpapüerstrei'fens
benutzt wird, der mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bewegt wird;
Ab'b. 6 ist eine Ansicht der Ausbrennrolle gemäß Abb. 5 von oben; Abb. 7 zeigt die
Oberfläche der Ausbrennrolle in abgewickelter Form; Abb. 8 A bis 8 B zeigen abgeänderte
Formen der Muster auf dem Ausbrennrollen. in einer zur Herstellung von Elektrodenmustern
gemäß den Abb. 2 und 3 geeigneten Form; Abb. 9 erläutert schematisch eine mechanische
Einrichtung zur -Übemvachung der Drehgeschwindigkeit, wie sie in Verbindung mit
der Erfindung benötigt wird; Abb. io stellt eine graphische Erklärung der Arbeitsweise
von Abb. i dar; Abb. i i ist ein schematisches Diagramm ähnlich wie in Abb. 5, wobei
sowohl die Dielektrikumfolie als auch die Ausbren.nrolle mit verschiedenen
Ge-
schwindigkeiten während des Ausbrennvorganges angetrieben werden; Abb.
12 stellt eine graphische Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung nach Abb.
ii dar; Abb. 13 zeigt eine Einrichtung zum elektrischen Antrieb mit veränderlicher
Geschwindigkeit gemäß der Erfindung; Abb. 14 zeigt eine Anordnung ähnlich wie in
Abb. 5 ,in Verbindung mit dem Wickeln eines fertigen Kondensators; Abb. 15 ist eine
graphische Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung von Abb. 14; Abb. 16 zeigt
eine Abänderung des Bemusterungsverfahrens gemäß der Erfindung, wobei getrennte
Ausbrennelemente oder Ausbrennele'ktroden zur Herstellung von Teilen einer zickzackförmigen
Trennspur und eine mechanische Zeiteinstellungs-und Überwachungseinrichtung für
das fortlaufende Bewegen der Ausbrennteile in Arbeitsstellung und zurück verwendet
werden; Abb. 17 ist eine Aufsicht auf den Papierstreifen und einer Ausbrennelektrode,
wie sie in Abb. 16 gezeigt ist; Abb. 18 zeigt eine Abänderung der Einrichtung gemäß
Abb. 16 zum Ausbrennen und gleichzeitigen Wickeln eines Papierstreifens zu einem
Kondensator mit doppelter Papüerdielektrikumdicke zwischen den beiden Belegungen
des Kondensators; Abb. i9 zeigt eine weitere Einrichtung gemäß Abb. i6, wobei feste
Ausbrennelemente und elektrische Zeiteinstellungs- und Prüfeinrichtungen in Form
rotierender Kontakte oder Kontinuiereinrichtungen benutzt werden und wobei der bemusterte
Streifen gleichzeitig zu einem Kondensator gewickelt wird; Abb. 2o zeigt eine geänderte,
Ausführungsform der Einrichtung von Abb. i9, wobei ein gelochter Kontrollstreifen
und entsprechende Kontaktteile für die zeitliche Einstellung der Ausbrennstromimpulse
verwendet sind; Abb. zi zeigt einen durchlochten Kontrollstreifen für ,die Verwendung
in Verbindung mit der Einrichtung nach Abb. 2o; Abb. 22 zeigt eine abgeänderte Bemusterungseinrichtung,
:wobei ein durchlochter Kontrollstreifen anderer Form, als in Abb. ei dargestellt,
verwendet wird; Abb. 23 zeigt diesen abgeänderten Kontrollstreifen, der für die
Verwendung in der Einrichtung nach Abb. 22 geeignet ist; Abb. 24 zeigt eine abgeänderte
Bemusterungseinrichtung, bei der Ausbrennelemente oder Elektroden (benutzt werden,
die nacheinander mit Hilfe elektrischer Kontrolleinrichtungen in Arbeitsstellung
und wieder zurückgeführt werden; Abb. 25 und 26 sind Seiten- und Aufrisse von einer
weiteren Bemusterungseinrichtung, wobei ein Paar von Ausbrennrollen mit Z-förmigem
Muster gemäß der Erfindung benutzt wer-den; Abb. 27 und 28 zeigen eine Seitenansicht
und eine Aufsicht eines kombinierten Bemusterungs- und Kondensatorwickelgerätes,
in dem feststehende Ausbrennelektroden benutzt werden sowie Aus-` brennstromkontrollen
vorgesehen sind, die mit Hilfe
rotierender Umschalter die gleichzeitige
Erzeugung einer Mehrzahl von Kondensatoren gestatten; Abb. 29 und 30 zeigen
weitere Abänderungen der Elektrodenmuste:r auf dem Dielektrikumstreifen, wobei d
ie Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität, die sich in den aufgewickelten
Einheiten einander gegenüberliegen, eine solche Länge haben, d.aß sie einer Teil-
oder einer ganzen Umdrehung entsprechen, und wobei gleichzeitig die Elektrodenflächen
(Felder) in Teilfelder aufgeteilt sind. Hierbei zeigt Abb. 29 ein Muster für einen
einlagigen und Abb. 3o ein Muster für einen zweil.ag@igen Kondensator; Alb.
31 und 32 stellen Querschnitte: gewickelter Kondensatoren mit gemusterten
Streifen gemäß :den Abb. 29 und 3o dar; Abb. 33 zeigt einen Querschnitt durch einen
ge-,vickelten Kondensator, in :dem die Elektroden einem vollen Umfang des Wickels
entsprechen; Abb. 34 erläutert schematisch die Verbesserung gemäß der Erfindung,
um Querabstände von konstanter Breite in Verbindung mit dem Bemusterungsverfahren
herzustellen, bei dem der auszubrennende Streifen eine veränderliche Geschwindigkeit
besitzt.
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Mit den Einrichtungen gemäß der Erfindung können, wie aus der folgenden
Beschreibung ersichtlich wird, die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden, quer
liegenden Ausbrennspuren beliebig während des Brennvorganges bzw. während der Entmetallisierung
eingestellt werden. Gemäß einem dieser Vorschläge kann das Gerät aus einer Mehrzahl
von Ausbrenn- oder Entmetallisierungselektroden oder Teilen bestehen, die aufeinanderfolgend
auf :den zu bemusternden Streifen :bznv. seiner Metallschicht in bestimmten Abständen:
einwirken, wobel Mittel vorgesehen sind, um die genannten Abständegemäß den Anforderungen
einzustellen, z. B. in Übereinstimmung mit dem Zuwachs des Umfangs des Kondensatorwickels
während des Aufwickelns. Insbesondere kann das Gerät Ausbrennelemente enthalten,
die Querdrähte, -rippen oder -rollen quer zur Länge des metallisierten Streifens
enthalten, durch die die aufeinanderfolgenden Querspuren, die die Belegungsfeder
bilden, ausgebrannt oder aus - dem Metallüberzug entfernt werden, und Längsdrähte,
-rippen oder -rollen parallel zur Länge des Dielektrikum.streifens, durch die Längsstreifen,
die parallel zu den Kanten des Dielektrikumstreifens verlaufen, hergestellt werden,
so d:aß sich eine kontinuierliche, zickzackförrnige, unmetallisierte Spur durch
das ganze metallisierte Band hindurchzieht. Diese verschiedenen Ausbrennelemente,
können nacheinander so in Tätigkeit gebracht werden, daß zwei Längsspuren in entgegengesetzter
Richtung von den beiden Enden einer Querspur auf der Dielektrikumfolie ausgehen
und daß sich diese Längsstreifen mit den entsprechenden Enden des nächsten Querstreifens
vereinigen.
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In einer solchen Anordnung kann jedes Ausbrennelement aus einer segment-
oder schuhförmigen Elektrode oder einer Rolle bestehen, die ein etwa Z-förmiges
Muster trägt, wobei die Endstücke des Z die. Längsstreifen ausbrennen, während das
verbindende Zwischenstück den Querstreifen ausbrennt.
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Nach einer anderen Anordnung können die Ausbrennelektroden aus einer
Vielzahl von Querdrähten oder -stäuben ?bzw. -rollen bestehen, die .aufeinanderfolgend
die Querspuren ausbrennen, während eine andere Anzahl von Stäben, Drähten, Rollen
od. dgl. so angeordnet ,ist und ,in Tätigkeit tritt, d aß die Längsspuren ausgebrannt
werden. Jede Längsspur besitzt zweckmäßig einen Abstand von der benachbarten Längskante
der metallisierten Belegung, so daß ein kontinuierlicher! Zi.ckzackstreifen vollständig
innerhalb der metallisierten. Flächen des Streifens entsteht.
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Die Zeitabstände zwrischen zwei aufeinanderfolgenden Ausbrennungen
können bei .der erfindungsgemäßen Einrichtung eingestellt werden, indem man die
Kontaktzeiten der Ausbrennelektroden mit den metallisierten Streifen und/oder die
Einschaltzeiten des elektrischen Stromes für die Ausbrennelektroden einstellt. So
kann z. B. bei einerkonstantenGeschwind.igkeitdes auszubrennenden Streifens eine
relative Bewegung zwischen den Ausbrennelektroden und dem metallisierten Streifen
in deren Längsrichtung erzeugt werden, wobei die Zeitintervalle zwischen den Einschaltzeiten
des elektrischen Stromes. für die Ausbrennelektroden oder zwischen den aufeinan:derfolgenden
Kontakten dieser Elektroden mit dem Streifen eingestellt werden. Gegebenenfalls
kann auch die Relativgeschwindigkeit zwischen den A.usbrennelektroden und dem Streifen
in des-sen. Längsrichtung geändert und Mittel anigewandt werden, durch die die Ausbrennelektroden
nacheinander mit Strom versorgt werden oder in z. B. konstanten Zeitabständen mit
:dem Streifen in Kontakt gebracht werden.
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Die Erfindung kann auf verschiedene Weise: verwirklicht werden. Zur
Durchführung der Erfindung können verschiedene Einrichtungen dienen. So kann z.
B. das Bernusterun:gsgerät, in dem auf dem Streifen, das gewünschte Muster erzeugt
wird, zwei oder mehr Ausbrennelektroden besitzen, z. B. in Form eines gebogenen
Schuhes oder eines Segmentes, :die eingra#rierte Muster od. digl. in Form eines
rechtwinkligen Z tragen. Das Haupt- oder Mittelglied des Z liegt dann im rechten
Winkel quer zur gebogenen Oberfläche des Segmentes, und ,die beiden im allgemeinen
kürzeren Endglieder verlaufen dann -in entgegengesetzten Richtungen, vom Mittelstück
aus gesehen längs der gebogenen Begrenzung des Segmentes oder Schuhes. Der Abstand
zwischen diesen beiden Endgliedern ist :dabei etwas geringer als die Breite des
Metallbelages auf dem Dielektr,ikumstreifen, aus dem der Kondensator hergestellt
wird.
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Die Ausbrennelektroden können aus Segmenten ein und ,desselben Aushrennrades
bestehen oder können Teile von zwei oder mehreren Ausbrennrädern oder -rollen sein.
Die Elektroden werden nacheinander mit dem Metallüberzug so :in Arbeitsverbindung
gebracht, d:aß das erste Segment eine
Spur quer zur Länge des Streifens
ausbrennt, wobei jedoch zweckmäßig dafür gesorgt wird, daß diese Spur kürzer ist
als die Breite der Metallbelegung auf der Dielektrikumfol.ie und so angeordnet ist,
daß an beiden Enden der Querspur noch ein Metallisierungsstreifen auf der Dielektrikumfodiie
verbleibt. Die ausgebrannten Längsstreifen bilden Fortsetzungen der ausgebrannten
Querspur, erstrecken sich jedoch in entgegengesetzten Richtungen von der Querspur
aus gesehen, so daß die aus der Metallschicht ausgebrannte Spur annähernd die Form
eines rechtwinkligen Z hat. Die zweite Ausbrennelektrode wiederholt dieses Z-förmige
Muster, jedoch so, daß der von dieser Elektrode gebildete erste Längsstreifen
eine Fortsetzung des durch die erste Elektrode gebildeten zweiten Längsstreifens
ist. Eine dritte Ausbrennelektrode (bzw. das erneut eingesetzte erste Ausbrennelement)
wirkt darauf -auf den Streifen, wobei die durch die dritte Elektrode gebildete erste
Längsspur wiederum eine Fortsetzung der durch die zweite Elektrode gebildeten ,zweiten
Längsspur darstellt usw. Diese Form ruft eine kontinuierliche, rechtwinklige, metallfreie
Zickzackspur auf der Dielektrikumfolie innerhalb der beiden Ränder des Metallbelages
hervor, wobei, wie gewünscht, eine Vielzahl von einander isolierten Metallflächen
(Feldern) entsteht, die in Richtung der Streifenlänge elektrisch voneinander getrennt
sind. Der Randteil des Belages, der sich auf diese Weise längs der einen Kante der
Dielektrikumfolie bildet, bleibt -in elektrischem Kontakt mit jedem zweiten metallischen
Feld einer Belegung, während der Randteil des Belages, der längs der anderen Kante
.der Dielektrikumfolie gebildet ist, mit den zwischen diesen Feldern liegenden Metallflächen
in elektrischer Verbindung steht.
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Wenn ein Paar Ausbrennelektroden mit Z-förmigen Mustern verwendet
wird, wobei der durch ein Endglied jedes Z-Musters ausgebrannte Längsstreifen auf
den anstoßenden, vorher ausgebrannten Längsstreifen paßt, ist ein weiter Bereich
gegenseitiger Einstellungsmöglichkeiten zwischen den aufeinanderfolgenden Ausbrennungen
.der Querspuren gegeben; es muß nur dafür gesorgt sein, daß die Längsspuren der
durch dtie beiden Ausbrennelektroden abwechselnd hergestellten Z-Muster ineinander
übergehen. Es ist jedoch möglich, diesen Einstellungsbereich noch weiter auszudehnen,
was insbesondere für die Herstellung von Kondensatoren großer Abmessungen und großer
Kapazitäten von Vorteil ist, indem Ausbrennzwischenelektroden in Form von Segmenten,
Stäben od. dgl. vorgesehen werden und auf dem Streifen zwischen den aufeinanderfolgenden
Ausbrennspuren der beiden Z-förmigen Bemusterungselektroden zur Einwirkung gebracht
werden. Diese Zwischenelektroden brennen dann z. B. abwechselnd Längsspuren in die
Metallbelegung, diie die aufeinanderfolgenden Längsspuren der beiden Z-Muster miteinander
verbinden; zwischen diesen Längsspuren können also zunächst metallische Brücken
stehen.blei@ben, die dann durch die Zwischenelektroden ausgebrannt werden. Es sind
also gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, um die Ausbrennelektroden relativ zu
dem metallisierten Papierstreifen zu bewegen und sie hierbei so zu kontrollieren
und zeitlich zu steuern, daß die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Querstreifen
und damit die Längen der einzelnen Felder der Belegung fortlaufend in Übereinstimmung
mit dem Anwachsen des Umfangs des Kondensatorwickels anwachsen, der aus dem bemusterten
Papierstreifen gefertigt werden soll. Die Länge dieser Abstände und ihr Anwachsen
kann hierbei entsprechend den vorliegenden Wünschen verschieden groß eingestellt
werden.
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Gemäß einer anderen Anordnung kann der metallisierte Streifen in Längsrichtung
relativ zu den Ausbrennelektroden durch Mittel angetrieben werden, die über ein
in seinem Übersetzungsverhältnis einstellbares bz«-. fortlaufend veränderliches
Getriebe mit den die Ausbrennelektroden betätigenden Nocken od. dgl. verbunden sind.
Die Nocken bringen die Ausbrennelektroden nacheinander in Arbeitsstellung zu dem
metallisierten Streifen; jede Elektrode wird nach Vollendung ihres Arbeitsvorganges
z. B. automatisch durch eine Rückziehfeder zurückgezogen. Auf diese Weise kann durch
Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden
Kontakten der Ausbrennelemente mit dem Papier eingestellt werden, um ein vorbestimmtes
Maß von Anwachsen (oder Abnehmen) der Länge der aufeinanderfolgenden Belegungsfelder
zu gewährleisten und so sicherzustellen, daß jedes Feld genau den gewünschten Teil
des Wickelumfangs überdeckt.
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An Stelle oder zusätzlich zu der zeitlichen Steue-, rung des Arbeitsvorganges
der Ausbrennelektroden durch den Nockenmechanismus können weitere Mittel vorgesehen
werden, die durch entsprechende zeitliche Verbindung der Brennelektroden mit einer
Spannungsquelle das Ausbrennen der Querspuren in den gewünschten Abständen bewirken.
Ferner können an Stelle des konstanten Längsantriebs des metallisierten Streifens
die Ausbrennelektroden nacheinander in gleichen Zeitintervallen in Arbeitsstellung
gebracht werden, z. B. durch den Nockenmechanismus und/oder durch die auswahlweise
Anschaltung an die Spannungsquelle, während der Streifen in Längsrichtung mit einer
Geschwindigkeit bzw. in Schritten bewegt wird, die fortlaufend in Übereinstimmung
mit dem gewünschten Anwachsen der aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen (Felder)
anwächst bzw. anwachsen.
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Das Ausbrennen kann auch in entgegengesetzter Richtung entlang dem
Streifen erfolgen, d. h. in der Weise, daß die Länge der aufeinanderfolgenden Felder
statt fortlaufend zu wachsen fortlaufend kleiner wird.
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Wenn das einstellbare Übersetzungsgetriebe und/ oder die Mittel für
die auswahlweise Anschaltung der Ausbrennelektroden einen genügend weiten Einstellspielraum
relativ zur fortlaufenden Längsgeschwindigkeit des Streifens haben, ist keine Grenze
für die Länge des metallisierten Streifens, der in dieser Weise bemustert werden
kann, gegeben,
da die Elektrodenflächen (Felder) in ihrer Länge
kontinuierlich und fortlaufend anwachsen können. Die gleiche Einrichtung ist also
für die Herstellung von Kondensatoren sehr verschiedener Größe und Kapazität geeignet,
weil die herstellbare Länge der Elektrodenfelder tatsächlich allein durch einen
Einstellspielraum des veränderlichen übersetzungsgetriebes begrenzt ist.
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An Stelle der das Z-Muster herstellenden Segmente können die Querspuren
und die zwei Längsspuren, die sich in entgegengesetzter Richtung relativ von den
zwei Enden der Querspur erstrecken, durch je einen besonderen Ausbrennstift, -rolle
oder -segment gebildet werden, z. B. durch eine sich quer zu der Länge des Streifens
erstreckende Ausbrennelektrode und durch zwei spitze Stifte mit leicht abgerundeten
Enden, die sich beim Ausbrennen parallel zu der Länge des Streifens bewegen; die
zwei letztgenannten Stifte können auch ersetzt werden durch zwei Rollen kleinen
Durchmessers und kleiner Breite. Hierbei wird, während eines dieser Räder oder schmalen
Rollen in Ausbrennstellung mit der metallisierten Belegung gebracht und/oder an
die Spannungsquelle gelegt ist, eine fortlaufende Längsspur ausgebrannt und, da
dieser Kontakt aufrechterhalten werden kann, solange dies gewünscht wird, das Vorsehen
zusätzlicher Überbrückungselemente überflüssig gemacht.
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Bei einer solchen Einrichtung, nämlich zwei Ausbrennrädern oder schmalen
Rollen zur Bildung und Formung der Längsspuren und einer Querausbrennschneide, einer
Querrolle oder einem Quersegment zur Herstellung der Querspur, die die Längsspuren
miteinander verbindet, ist es wichtig, beim Brennen der Querspur am Ende der unmittelbar
vorhergehenden Längsspur zu vermeiden, daß zwei aufeinanderfolgende Elektrodenflächen
miteinander verbunden bleiben und dadurch die zwei Reihen von metallisierten Flächen
(Felder), welche die Belegung entgegengesetzter Polarität bilden, kurzgeschlossen
werden. Die Querspur kann jedoch so ausgebrannt werden, daß sie mit den unmittelbar
vorhergehenden Längsspuren an einem Punkt vor dem Ende der letzteren verbunden ist
und daß sie mit der unmittelbar darauffolgenden Längsspur am anderen Längsrand des
Streifens hinter dem Anfang dieser folgenden Längsspur verbunden ist; mit anderen
Worten, die Genauigkeit der Länge und Lage der Längsspur muß so bemessen sein, daß
zwei solche Spuren, welche einander am gleichen Längsrand des Dielektrikumstreifens
folgen, nicht ineinander übergehen; die Länge der aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen
(Felder), gemessen in Längsrichtung des Streifens, wird dann allein durch die Abstände
zwischen den aufeinanderfolgenden Querspuren bestimmt.
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Eine Bemusterung dieser Art, bei der z. B. die Längsspuren die Punkte,
an denen sie mit den Enden der Querspuren verbunden sind, überragen, bieten den
weiteren Vorteil, daß die metallisierten Flächen gleicher Polarität mit dem zugehörigen
metallischen Längsrand oder mit diesem metallischen Längsstreifen über relativ schmale
Verbindungsbrücken verbunden sind, wodurch ein starkes Ansteigen des Kurzschlußstromes
vermieden wird, wenn die gesamte Kondensatorladung an einer der metallischen Flächen
durch das Dielektrikum durchschlägt. Dieses wiederum macht den Kurzschlußstrom dazu
geeignet, das Metall um die Durchschlagstelle herum zu regenerieren oder auszubrennen,
ohne daß das Dielektrikum zerstört oder der Kondensator unbrauchbar gemacht wird.
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An Stelle der Verwendung eines einstellbaren Übersetzungsgetriebes
zwischen dem Antrieb für den metallisierten Papierstreifen und dem für den Mechanismus
zur Kontrolle der Ausbrennelektroden können die Ausbrennelektroden mittels eines
perforierten Kontrollstreifens aus Papier oder anderen biegsamen Materialien kontrolliert
werden. Der Kontrollstreifen kann gelocht sein mit Längsschlitzen, deren Länge den
aufeinanderfolgenden Arbeitsperioden der Ausbrennelektroden entspricht, welche die
Längsspuren in der metallisierten Belegung ausbrennen und/oder mit einer Serie von
z. B. in der Mitte des Kontrollstreifens angeordneten Öffnungen, die den aufeinanderfolgenden
Querstreifen in der Metallbelegung entsprechen. Die Ausbrennelektroden können entweder
direkt betätigt werden mittels Tastfinger, welche durch die Schlitze und Öffnungen
in dem oder den Kontrollstreifen hindurchgreifen, oder indirekt durch pneumatische,
elektropneumatische oder elektromagnetische Mittel, die durch die Öffnungen bzw.
Längsschlitze des Kontrollstreifens gesteuert werden.
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Bei der indirekten Kontrolle kann der Kontrollstreifen an Stelle jedes
der oben beschriebenen Längsschlitze zwei Löcher besitzen, die in Richtung der Länge
des Streifens voneinander getrennt sind; das eine Loch steuert den Anfang des Arbeitsvorganges
der zugeordneten Ausbrennelektrode auf dem metallisierten Streifen und/oder seine
Anschaltung an die Stromquelle, die zweite Öffnung dagegen das Abheben des Ausbrennelementes
von dem metallisierten Papierstreifen bzw. seine Abschaltung von der Spannungsquelle.
jedes Ausbrennelement kann so in der gewünschten Folge und mit den gewünschten fortlaufenden
Zeitabständen und Zeitdauern für jede aufeinanderfolgende Elektrodenfläche, wie
diese im fortlaufenden Arbeitsgang anwächst, gesteuert werden, und zwar in der gleichen
Weise, wie z. B. die Typen von Schreibmaschinen, -telegrafen durch einen Lochstreifen
ausgewählt und betätigt werden, der mit hoher Geschwindigkeit abläuft.
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Eine Mehrzahl von Kontrollstreifen kann hierfür vorgesehen werden,
von denen jeder durchbohrt ist in Übereinstimmung mit den Abmessungen und Größen
eines gewünschten Kondensators. Um einen metallisierten Papierstreifen für die Herstellung
einer gewünschten Kapazität zu bemustern, ist es also nur notwendig, den geeigneten
Kontrollstreifen auszusuchen und ihn zusammen mit den metallisierten Streifen durch
die Bemusterungsmaschine zu schicken.
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Es ist jedoch offensichtlich, daß auch die Dicke des Dielektrikums
einen die Kapazität des Wickelkondensators beeinflussenden Faktor bildet, nicht
nur
in der Hinsicht, daß die Dicke den radialen Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden
Lagen der metallisierten Belegung bestimmt, sondern außerdem in der Weise, daß das
Anwachsen des Umfangs einer Wicklungslage des Streifens gegenüber dem der vorhergehenden
Lage von dieser Dicke abhängt. Das Anwachsen der Längen eines Paares von nebeneinanderliegenden
Elektrodenflächen muß somit der Dicke des metallisierten Streifens entsprechen.
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Während bei dem Gebrauch von Musterungs-oder Ausbrennrädern für jede
Dicke des metallisierten Streifens ein besonderes Rad notwendig ist, gestattet die
Kontrolle durch einen gelochten Streifen oder entsprechende Kontrollen des Ausbrennelementes,
wie sie oben beschrieben sind, eine leichte Anpassung an metallisierte Dielektrikumstreifen
verschiedener Dicke durch bloße Änderung der relativen Geschwindigkeiten zwischen
dem Kontrollstreifen und dem Dielektrikumstreifen durch entsprechende Einstellung
der Bemusterungsmaschine. Die Bemessung der in die Metallbelegung gebrannten Streifen
kann dabei leicht so durchgeführt werden, daß Kondensatoren stark verschiedener
Größe mittels nur eines Übersetzungsgetriebes in der gleichen Maschine hergestellt
werden können. Die z. B. für bestimmte Dielektrikumdicken notwendigen verschiedenen
Geschwindigkeitsstufen des Getriebes können an der Einstellvorrichtung des Getriebes
mit den entsprechenden metallisierten Papierstreifendicken markiert werden. Das
Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann stetig geändert werden, und zwar entweder
von Hand in Übereinstimmung mit der Dicke des Dielektrikumstreifens, wie oben angegeben,
oder automatisch in Übereinstimmung mit dieser Dicke, während der metallisierte
Papierstreifen sich gleichzeitig in oder durch die Bemusterungsmaschine bewegt.
Gleichmäßig kleine Änderungen in der Dicke des metallisierten Streifens werden so
als Maß für die Bestimmung der Länge der Elektrodenflächen auf der metallisierten
Belegung verwendet. Die so hergestellten Kondensatoren halten die vorgeschriebene
Kapazität mit wesentlich geringerer Toleranz ein als solche, die mit einem Ausbrennrad
mit einem festen Muster hergestellt werden, weil bei den letzteren die Länge der
Elektrodenflächen und ihr Anwachsen nur dem Mittel einer mittleren Dicke des Papierstreifens
entsprechen.
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Gemäß der weiteren Erfindung kann das Ausbrennen des Musters auf der
metallisierten Belegung verbunden werden mit dem Wickelvorgang des metallisierten
Streifens zur Herstellung des Wickelkondensators. Die Ausbrennelemente können hierbei
durch elektrische oder mechanische Mittel in die und aus der Arbeitsstellung gebracht
und/oder an Spannung gelegt werden, die durch den Dorn, auf welchen der Streifen
aufgewickelt wird, betätigt werden oder durch einen Fühler oder eine Rolle, welche
auf dem Umfang des Wickels gleitet, während ein metallisierter, mit dem Muster versehener
Teil des Dielektrikumstreifens gewickelt und ein anderer metallisierter Streifen
oder ein anderer Teil des Streifens, der gerade aufgewickelt wird, bemustert wird,
so daß er für das Aufwickeln bereit ist. Die Kontrolle der in dieser Weise ausgebrannten
Streifen beugt der Notwendigkeit vor, die Streifendicke zu messen, weil ein Wechsel
in der Dicke notwendig im Durchmesser bzw. im Umfang des Wickels berücksichtigt
wird und die ausgebrannte Spur auf diese Weise dementsprechend bemessen wird.
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Wenn der Bemusterungs- und Ausbrennvorgang des Metalls direkt oder
indirekt durch den Wickeldorn des Kondensators entweder mechanisch oder elektrisch
kontrolliert wird, ist der Bereich der Größen und Typen der Kondensatoren, die auf
diese Weise durch die gleiche Maschine hergestellt werden können, praktisch unbegrenzt.
Dies beseitigt die Notwendigkeit, teure und komplizierte Bemusterungsräder herzustellen,
von denen jede nur für den Gebrauch einer Kondensatorgröße und/oder für eine bestimmte
Dicke des Papier- oder Dielektrikumstreifens geeignet ist.
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Da vielfach Hundert oder mehrere Tausend von verschiedenen Größen
und Dimensionen von Kondensatoren benötigt und gefordert werden, bringt offenbar
der Gebrauch einer einzigen Bemusterungsmaschine gemäß der Erfindung zur Herstellung
der verschiedenen Kondensatortypen große Vereinfachungen in der Bedienung mit sich,
und die Anfangsinvestierungen bezüglich der Einrichtung und die Herstellungskosten
werden verringert; denn durch die erfindungsgemäßen Geräte und Verfahren können
Kondensatoren jeder gewünschten Größe oder Kapazität durch Gebrauch irgendeines
Papier-oder Dielektrikumstreifens hergestellt werden. Die gewünschte Kapazität wird
durch die Zahl der Windungen erhalten, welche eingestellt oder vorausbestimmt werden
kann, und zwar in einer Weise, wie dies bei automatischen Kondensatorwickelmaschinen
dieser und ähnlicher Typen üblich ist.
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Bei Gebrauch eines Kontrollstreifens kann, wenn gewünscht, der Abstand
der Löcher in der. Streifen gleichmäßig sein, und der Streifen kann durch die Bemusterungsmaschine
mit einer fortlaufend abnehmenden Geschwindigkeit laufen; hierdurch entstehen vom
einen Ende des Streifens zum anderen fortlaufend in ihrer Länge zunehmende Elektrodenflächen.
Die Geschwindigkeitsänderung des Kontrollstreifens kann auch erhalten werden durch
Aufwickeln des Kontrollstreifens auf einen Hilfsdorn der gleichen Dicke, wie er
gebraucht wird oder gebraucht werden soll für das Aufwickeln des metallisierten
Streifens.
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Die Geschwindigkeit des Hilfsdorns steht in direkter Beziehung zu
der Geschwindigkeit des Durchlaufens des metallisierten Papier- oder Dielektrikumstreifens
durch die Bemusterungsmaschine, so daß die beiden entweder durch ein fest eingestelltes
oder fest einstellbares Übersetzungsgetriebe miteinander gekuppelt werden können,
wobei die Einstellbarkeit des Übersetzungsgetriebes dazu dient, die Einstellrichtung
den Änderungen der Dicke des Papierstreifens anzupassen. Es ist ersichtlich, daß
ein einziger gelochter Kontrollstreifen verwendet werden kann
zur
Kontrolle der Bemusterung für eine beliebige Breite des metallisierten Streifens,
so daß Wickelkondensatoren verschiedener axialer Länge hergestellt werden können.
Kondensatoren, deren Kapazität im Kondensator der einander gegenüberliegenden Breite,
d. h. quer zur Länge des Dielektrikumstreifens, der metallisierten Elektrodenflächen
beider Belegungen proportional ist, können somit durch Verwendung des gleichen gelochten
Kontrollstreifens hergestellt werden.
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Obwohl in diesen Darlegungen davon gesprochen wird, daß die Ausbrennelektroden
in Kontakt gebracht werden mit den metallisierten Streifen, ist dies im vorliegenden
Fall mehr als eine Annäherung oder als ein Entladungskontakt zu verstehen, weniger
als eine direkte physikalische Berührung, obwohl auch diese nicht ausgeschlossen
ist. Um sicherzustellen, daß die Streifen von den metallisierten Belegungen gleichmäßig
fortgebrannt werden, ist ein Übergang kleiner Entladungen und Lichtbögen zwischen
der Metallschicht und dem Ausbrennelement vorteilhaft. Eine kleine Trennung der
Belegung und der Ausbrennelemente ist so mindestens zweckmäßig, wobei diese Trennung
durch unmittelbares Abheben des Ausbrennelements oder durch fortlaufendes Wegbrennen
der Belegung um die Kanten des auf die Metallbelegung aufgesetzten Musters des Ausbrennelements
oder um den Punkt des mechanischen Kontakts des Ausbrennstiftes auf dem Dielektrikumstreifen
erzielt und dadurch ein kleiner Abstand zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens aufrechterhalten
-wird. Gegebenenfalls wird statt dessen das Ausbrennelement in direkten Kontakt
mit der metallisierten Belegung gebracht und der dann fließende Strom durch plötzliches
Zurückziehen des Ausbrennelements unterbrochen. Ein direkter physikalischer Kontakt
kann auch dadurch vermieden werden, daß eine hohe Spannungsquelle, z. B. eine Gleichstromspannung
von etwa 4oo bis 6oo Volt, einen dauernden Überschlag oder Lichtbogen zwischen der
metallischen Belegung und dem Ausbrennelement erzeugt. Aus der folgenden Beschreibung
der in den Abbildungen dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiele gehen weitere
Einzelheiten der Erfindung hervor. Abb. i zeigt einen metallisierten Papierstreifen
io mit einer zickzackförmigen Isolierspur i i, die durch Entfernen oder Wegbrennen
der Metallbelegung mittels geeigneter Elektroden gewonnen ist. Diese Spur enthält
abwechselnd Längsstreifen i2a, i2b in der Nähe je eines der beiden Ränder des Streifens,
die durch Querspuren i2c miteinander verbunden sind. Auf diese Weise entstehen abwechselnd
Elektrodenflächen (Felder) 14 und 15, die elektrisch durch fortlaufende metallisierte
Streifen oder Randflächen 16 und 17 wechselweise miteinander verbunden sind. Die
Längen a1, b1, a2, b2, a3 usw. der aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen wachsen
allmählich an, wie dies in der Abbildung gezeigt ist, und zwar in der Weise, daß
wenn der Streifen auf einem Kern zu einem Wickelkondensator aufgerollt ist, die
Elektrodenflächen einander genau gegenüberstehen und den Bogen des gleichen Wickelwinkels
im Kondensatorwickel überdecken, wobei die unmittelbar aufeinanderfolgenden Flächen
14 und 15 entgegengesetzter Polarität jeweils einander entsprechen und gemeinsam
die Kapazität des Kondensators bilden.
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Es ist offensichtlich, daß die Länge der aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen
sowohl von der Dicke des Dielektrikumstreifens als auch von der Größe bzw. dem Durchmesser
des Kondensators abhängt.
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Der metallisierte Streifen nach Abb. 2 mit dem aufgebrachten Elektrodenmuster
für die Herstellung von erfindungsgemäßen Kondensatoren unterscheidet sich von der
Ausbildung des Streifens nach Abb. i dadurch, daß sich die Längsspuren i2a, 12b
über die Ecken der Querstreifen i2u hinaus erstrecken; hierdurch ist die Verbindung
zwischen den Längs- und Querspuren sichergestellt und eine direkte Verbindung zwischen
den Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität verhindert. Diese Ausbildung hat
zur Folge, daß verhältnismäßig schmale leitende Brücken oder Stege 13a, 13b abwechselnd
zwischen dem Randverbindungsstreifen 16 und 17 und den Elektrodenflächen 14 und
15 der beiden Belegungen entstehen. Dies hat zur Folge, daß im Fall eines Durchschlages
oder eines Kurzschlusses des Kondensators, insbesondere eines nur aus einer solchen
Papier- oder Dielektrikumlage hergestellten Kondensators, ein zu hohes Ansteigen
des Stromes zwischen den Elektroden entgegengesetzter Polarität trotz der vollen,
an der Kurzzschlußstelle liegenden Kondensatorspannung vermieden ist, so daß die
Metallbelegung in der Nachbarschaft des Kurzschlußpunktes oder des Fehlers des Kondensators
verdampfen oder entfernt werden kann, und zwar ohne Gefahr der Zerstörung des Dielektrikums,
insbesondere des Papiers, wie sich aus dem Folgenden ergibt.
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Der bekannte grundlegende Gedanke des metallisierten Papierkondensators
(MP-Kondensators) besteht darin, daß man die im Kondensator aufgespeicherte elektrische-Energie
dazu benutzt, die dünne, auf der Dielektrikumfolie aufgebrachte Metallschicht in
unmittelbarer Nachbarschaft eines Fehlers oder eines Durchbruchpunktes durch den
Kurzschlußstrom zu verdampfen, ohne die Papierisolation zu zerstören, und so einen
genügend großen Isolationsweg zwischen den Belegungen oder Elektroden entgegengesetzter
Polarität zu erzeugen. Dieser Selbstheileffekt oder die Selbstregenerierung ist
besonders leicht durchführbar bei sehr dünnen Elektroden, die durch Aufbringen eines
dünnen Metallbelages direkt auf das Papier oder ein anderes Dielektrikum durch einen
Verdampfungs-oder ähnlichen Vorgang aufgebracht sind.
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Wenn die im Kondensator aufgespeicherte Energie groß genug ist, wie
dies bei Hochvoltkondensatoren oder großen Kapazitäten der Fall ist, kann der entstehende
große Kurzschlußstrom bzw. die große Energie zu einer mechanischen Zerstörung des
Papiers bzw. des Dielektrikums führen. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung
durch die spezielle Elektrodenform vermieden, wie
sie in den Abb.
2 bis q gezeigt ist. Hierbei sind die Elektrodenflächen 1d., 15 mit ihren zugehörigen
Randverbindungsstreifen 16 und 17 durch die verhältnismäßig schmalen metallischen
Streifen oder Brücken 13" und i3b verbunden, und zwar in der Weise, daß sie als
Vorschaltwiderstand oder Sicherung wirken und dadurch einen plötzlichen hohen Kurzschlußstrom
an einer Fehl- oder Durchbruchstelle verhindern, der sonst infolge der elektrischen
Ladung auf den benachbarten Belegungen oder Elektrodenflächen entstehen würde. Infolgedessen
wird die dünne Metallage in der Nähe der Fehlstelle leicht verdampft, ohne daß die
Gefahr einer Zerstörung des Papiers durch den Kurzschlußstrom oder den Lichtbogen
entsteht.
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Die Abb. 3 und q. zeigen Elektrodenmuster der in Abb. 2 gezeigten
Art zur Bildung von Kondensatoren mit zwei oder drei Zwischenschichten des Papiers
oder Dielektrikums zwischen den einander gegenüberliegenden Elektrodenflächen 1q.
und 15 entgegengesetzter Polarität. Um dies zu erreichen, sind abwechselnd Elektrodenflächen
oder Elektrodenpaare der beiden Belegungen fortgelassen oder in solcher Weise entfernt
worden, daß beim Aufwickeln des metallisierten und bemusterten Streifens zu einem
Kondensator eine gewünschte Zahl von Papierlagen oder Windungen zwischen zwei einander
gegenüberliegenden Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität zu liegen kommen.
Dementsprechend beträgt die Länge der Zwischenräume zwischen den aufeinanderfolgenden
Elektroden 1q. und 15 ein Vielfaches der Länge der Elektrodenflächen selbst, so
daß auch der Kondensator die gewünschte mehrfache Dielektrikumdicke zwischen den
Belegungen hat.
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Abb. 5 zeigt schematisch eine Bemusterungseinrichtung gemäß der Erfindung,
bei der nur eine einzige Ausbrennrolle verwendet wird, die mit Ausbrennrippen oder
Ausbrennmustern zur Entfernung des Metallbelages auf dem metallisierten Streifen
gemäß der Erfindung versehen ist. Der metallisierte Dielektrikumstreifen 20 wird
von einer Vorratsrolle 2o11 über eine Umlenk- und Kontaktrolle 21 und über einen
geeignet gebogenen oder gewölbten Träger 22 geführt, welcher entweder fest sein
kann oder vorzugsweise aus einer frei drehbaren Walze oder Rolle aus Metall oder
Isoliermaterial besteht. Der Streifen, dessen metallbelegte Oberfläche in der Abbildung
oben liegt, wird von der Rolle 2o11 mit einer konstanten Geschwindigkeit mittels
einer geeigneten Antriebseinrichtung abgezogen, die z. B. aus einem Paar Reibungsrollen
24., 25 aus Gummi od. dgl. besteht und den Streifen 20 von beiden Seiten erfaßt.
Eine dieser Rollen, z. B. Rolle 24, wird durch einen Motor 30 angetrieben,
wie dies durch die strichpunktierten Linien 3o11 in der Abbildung angedeutet ist,
so daß der Streifen mit einer konstanten Geschwindigkeit unter der Ausbrennrolle
23 vorbeigleitet. Der Streifen kann dann auf die Vorratsrolle 27 aufgerollt werden,
die ebenfalls durch den Motor 3o angetrieben ist, nachdem er über eine weitere Umlenkrolle
26 geführt ist. Da in einer solchen Einrichtung sich der Streifen mit einer konstanten
Geschwindigkeit bewegt, während gleichzeitig der Durchmesser der Rolle 27, auf den
der Streifen aufgewickelt ist, konstant anwächst, ist eine nachgiebige Kupplung
oder eine Schlupfkupplung 32 zwischen dem Motor 30 und der Vorratsrolle 27
vorgesehen, wie dies in Verbindung mit ähnlichen Aufwickelvorrichtungen für Streifen
üblich ist, z. B. bei dem Antrieb von Bildkameras mit magnetischen Streifen, Aufnahme-oder
Wiedergabegeräten od. dgl. Die Ausbrennrolle 23 wird betrieben durch den Motor
30 über eine geeignet einstellbare Geschwindigkeitsübersetzung
31, um ein Elektroden- oder Ausbrennmuster auf dem Streifen 2o mit stetig
anwachsenden Abständen zwischen den Querspuren zu erhalten, wie dies in den Abb.
i bis q. gezeigt ist. Die Ausbildung der Ausbrennrolle 23 ist in den Abb. 6 und
7 näher gezeigt. Sie besteht aus einem Metallzylinder 40, der auf seinem Umfang
einen erhöhten Streifen oder ein Muster 41 besitzt. Der elektrische Strom wird zu
der Rolle über die Schleifringe 34 und die Schleifbürste 35 von einer geeigneten
Stromquelle zugeführt, z. B. einem Gleichstromgenerator 36, dessen einer Pol mit
dem Kontakt 35 über einen elektrischen Widerstand 36a verbunden ist. Der entgegengesetzte
Pol des Generators 36 ist elektrisch mit der Metallbelegung auf dem Streifen 2o
über die Kontaktrolle 21 verbunden, welche für diesen Zweck aus Metall besteht und
auf der ein weiterer Schleifkontakt 37 gleitet. Der Abstand zwischen der Oberfläche
des Streifens 2o und der Erhebung oder der Rippe 41 auf der Rolle 40 ist z. B. so
klein eingestellt, daß eine elektrische Entladung zwischen der Metallbelegung und
der Rippe 41 entsteht. Diese Entladung bewirkt die Entmetallisierung oder das Ausbrennen
der Metallbelegung längs der fortlaufenden Zickzackspur oder -musters, wenn der
Streifen mit einer konstanten Geschwindigkeit unter der Rolle 23 vorbeigeführt wird.
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In einer solchen Einrichtung sind die Abstände zwischen den eingebrannten
Querspuren auf dem Streifen 2o abhängig von der relativen Bewegung oder der relativen
Geschwindigkeit zwischen dem Streifen 2o und der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle
23. Wenn die Geschwindigkeit der Rolle 23 stetig variiert wird, ändert sich auch
der Abstand zwischen den einzubrennenden Querspuren auf dem Streifen 2o fortlaufend
in einer gewünschten Weise, so daß schließlich ein Elektrodenmuster auf dem Streifen
2o entsteht, das für die Herstellung von Wickelkondensatoren der gewünschten Größe
und Kapazität geeignet ist. Insbesondere wird die Rolle 23 beim Beginn des Ausbrennvorganges
mit einer gegebenen Anfangsgeschwindigkeit angetrieben, die den notwendigen Abstand
zwischen den Querspuren des auf dem metallisierten Streifen einzubrennenden Musters
gewährleistet. Diese Anfangsgeschwindigkeit hängt vom Anfangsdurchmesser des Kondensatorwickels
ab, der aus dem Streifen hergestellt werden soll; danach nimmt diese Geschwindigkeit
fortlaufend ab, und es entsteht
ein fortlaufendes Anwachsen des
Abstandes zwischen den Querspuren des in die Metallbelegung des Dielektrikumstreifens
2o einzubrennenden Musters, wie dies in den Abb. i bis 4 gezeigt ist.
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Zum besseren Verständnis dieser Vorgänge wird auf die Darstellung
in Abb. io verwiesen, in der die Abszisse oder x-Achse die Zeit t und die Ordinate
oder Y-Achse die Geschwindigkeit s darstellt. Die Geschwindigkeit des Papierstreifens
2o ist konstant, wie es durch die Linie sp gezeigt wird, die parallel zur x-Achse
verläuft, während die Geschwindigkeit s,. der Rolle 23 fortlaufend von einem Anfangswert
in solcher Weise abnimmt, daß ein fortlaufendes Abnehmen der Relativgeschwindigkeit
d, zwischen dem Papier und der Rolle und ein entsprechendes Anwachsen der Abstände
zwischen den Querspuren erzielt wird. Es ist offensichtlich, daß mit kleinerer Relativgeschwindigkeit
d" zwischen Papier und Rolle der Abstand zwischen den ausgebrannten Querstreifen
auf dem Papier größer wird, und umgekehrt.
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In gleicher Weise wird verfahren, wenn ein Ausbrennmuster der in Abb.
8 A dargestellten Art oder ein Muster für einen Zweischichtenkondensator mit doppelter
Dielektriumdicke gemäß Abb. 8 B verwendet wird, entsprechend den Elektrodenmustern
nach Abb. 2 bzw. 3.
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Die einstellbare Einrichtung 31 zur Geschwindigkeitskontrolle kann
offenbar verschieden ausgebildet sein. So kann, wie Abb. 9 zeigt, die Kontrolle
rein mechanisch durchgeführt werden, indem ein Paar von konischen Riemenscheiben
43 und 44 verwendet wird, von denen die Scheibe 44 von einem Motor 3o angetrieben
wird und die Scheibe 43 die Ausbrennrolle 23 antreibt. Die Riemenscheiben sind über
einen Treibriemen 45 verbunden, welcher stetig parallel zu den Achsen der Scheiben
43 und 4. mittels einer schleifenden Führungsgabel 46 verstellt wird. Auf diese
Weise wird die Geschwindigkeit der Rolle 23 fortlaufend relativ zur Geschwindigkeit
des Motors 30 und damit zur Geschwindigkeit des Papierstreifens 20 (s. Abb.
5) geändert. Die den Riemen führende Gabel 46 wird in irgendeiner geeigneten Weise
geführt, z. B. mittels einer Führungsschraube 48, die mit einem Teil 47 an der Gabel
46 zusammenarbeitet. Diese Führungsschraube 48 wird durch den Motor 30 über
ein Übersetzungsgetriebe angetrieben, das in der Abbildung aus einem Paar von Stirnrädern
50 und 51 in einfacher Weise dargestellt ist. Selbstverständlich kann
dieses Übersetzungsgetriebe auch weitere übersetzungsräder enthalten, z. B. auch
als Differentialgetriebe arbeiten, oder andere entsprechende Mittel zur Untersetzung
der verhältnismäßig hohen Motorumdrehungsgeschwindigkeit in eine langsame Translationsbewegung
der Gabel 46 besitzen. An Stelle der Führungsschraube 48 kann auch ein 1\Tockenmechanismus
oder es können gleichwertige Mittel verwendet werden, um eine fortlaufende Änderung
der Geschwindigkeit der Rolle 23 zu bewirken.
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Nachdem die Papierfolie ausgebrannt oder in der gewünschten Weise
bemustert ist, kann sie auf die Vorratsrolle 27 (Abb. 5) aufgerollt werden. Wenn
die letztere groß genug ist, um eine Mehrzahl von Längen oder Abschnitten der Folie,
die zur Herstellung einer größeren Zahl von Kondensatoren geeignet sind, aufzunehmen,
können Mittel vorgesehen werden in Form eines Umdrehungszählers od. dgl., der mit
einer elektrischen oder mechanischen Einrichtung, z. B. einem Nocken, zusammenarbeitet,
der das einstellbare Übersetzungsgetriebe auf seine Anfangsstellung zurückbringt,
sobald das für die Herstellung eines einzelnen Kondensators oder Kondensatorabschnittes
notwendige Muster auf der entsprechenden Länge des Papierstreifens aufgebracht ist.
Dadurch wird die Einrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht und ist nunmehr
zum Ausbrennen eines weiteren, für die Herstellung eines zweiten Kondensators oder
Kondensatorabschnittes notwendigen Musters auf dem Papierstreifen in gleicher Weise
bereit usf. In einer Einrichtung dieser Art können weitere Mittel in Form einer
zusätzlichen Ausbrennrolle oder einer Ausbrennelektrode (Abb. 27 und 28) vorgesehen
sein, um die Metallbelegung über eine gewünschte Länge zwischen den aufeinanderfolgenden
Kondensatorabschnitten vollständig zu entfernen und um so geeignet lange Isolierstreifen
am Anfang und Ende der verschiedenen Längen oder Abschnitte des Papierstreifens
für die einzelnen Kondensatoren oder ihre Abschnitte zu erhalten.
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Wenn der ausgebrannte Papierstreifen auf eine Vorratsrolle für späteren
Gebrauch aufgerollt wird, kann es notwendig sein, die Rolle wieder umzuwickeln,
bevor das Aufwickeln des Kondensators beginnt. Dieses Umwickeln kann vermieden werden
durch entsprechende Abänderung der Kontrolleinrichtung für die Ausbrennelemente,
und zwar derart, daß bei Beginn der Bemusterung eines für die Herstellung eines
Kondensators geeigneten Streifenabschnittes die Abstände zwischen den isolierenden
Querspuren und damit die Längen der zwischen ihnen liegenden Elektrodenflächen (Felder)
fortlaufend während des Ausbrennprozesses abnehmen, statt, wie oben beschrieben,
zuzunehmen. Dies hat zur Folge, daß die aufeinanderfolgenden Elektrodenflächen beim
Wickeln des Kondensators direkt von der Vorratsrolle herunter in der gewünschten
Weise zunehmen und einen im Sinne der Erfindung richtigen Kondensatorwickel ergeben,
bei dem sich also die einzelnen Elektrodenflächen im Kondensator in der richtigen
Weise gegenüberstehen, vorausgesetzt natürlich, daß die zeitliche Kontrolle der
Ausbrennströme in der vorgeschriebenen Weise erfolgt ist.
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In der Anordnung gemäß Abb. 5 kann dies leicht erhalten werden durch
Umkehr der Geschwindigkeitsänderung der Rolle 23 in der Weise, daß die Geschwindigkeit
der Rolle von einem Anfangswert zu einem 'höheren Endwert anwächst, statt, wie in
Abb. i o gezeigt, laufend abzunehmen.
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Die Einrichtung nach Abb. i i entspricht im wesentlichen der in Abb.
5 gezeigten Einrichtung. Lediglich der konstante Geschwindigkeitsantrieb
Streifens
2o, um auf ihm die Längsspuren auszubrennen, während die Elektrode 72 eine T-Form
mit einer quer zum Streifen 2o verlaufenden Schneide besitzt, die die Querspuren
in der metallischen Belegung des Streifens 2o ausbrennt. Die Stifte oder Elektroden
70, 71 und 72 sind im allgemeinen von dem Papierstreifen abgehoben mittels
geeigneter Rückstellfedern 70a, 7ia und 72a (Abb. 16 und 18) und werden nacheinander
in Arbeitsstellung zu dem Papierstreifen gebracht durch Nockenwellen lob, 7ib, 72a,
die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und durch den Motor 30 über
ein einstellbares Geschwindigkeits- oder Übersetzungsgetriebe 31 angetrieben werden.
Das letztere wie auch die Einrichtung zum Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit
ist insbesondere ähnlich der entsprechenden, in Abb. 5 gezeigten Einrichtung.
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Die Nockenwellen lob, 7ib und 72b sind mit geeignet bezeichneten Erhebungen
oder Nocken versehen, wobei zuerst der Stift oder die Elektrode 70 angehoben wird,
um die erste Längsspur an dem einen Rand des Streifens beim Vorbeigleiten des Papierstreifens
2o unter der Elektrode auszubrennen. Der Stift oder die Elektrode 71 wird
durch die Nockenwelle 7i b abgehoben, bevor die Elektrode 7o aus ihrer Arbeitsstellung
zurückgezogen wird, und brennt so den Längsstreifen entlang dem anderen Rand des
Streifens 2o aus. Während die Elektrode 72 durch die zugehörige Nockenwelle 72b
kurzzeitig angehoben und dann wieder aus ihrer Arbeitsstellung zurückgezogen wird,
und zwar so, daß der Querstreifen, der durch die Elektrode 72 in die metallische
Belegung des Streifens 2o eingebrannt wird, ein Muster der Art ergibt, wie es in
Abb.2 dargestellt ist. Die Geschwindigkeit des Streifens 20 und der Welle mit den
Nockenscheiben lob, 7ib, 72b und der Abstand zwischen den Elektroden 70, 71 und
72 kann jeweils so eingestellt und justiert werden, daß ein geeignetes Elektrodenmuster
für die Herstellung von Kondensatoren gewünschter Größe oder Kapazität erzielt wird.
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Um den elektrischen Stromkreis für das Ausbrennen zu schließen, sind
die Nockenwellen lob, 71b und 72b mit einem gemeinsamen Schleifring und einem Schleifkontakt
73 versehen, der mit dem einen Pol der Stromquelle 36 über einen Widerstand 3611
verbunden ist, während der andere Pol der Stromquelle 36 mit der Kontaktrolle 21
verbunden ist.
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Abb. i8 zeigt eine ähnliche Einrichtung wie Abb. 16, die sich von
der letzteren durch die Ausbildung der Rolle 72b unterscheidet. Bei dieser Einrichtung
bleibt die die Querspur ausbrennende Elektrode 72 längere Zeit in Arbeitsstellung
und brennt auf diese Weise eine Querspur in der Breite einer vollen Elektrodenfläche
aus, so daß ein Muster, wie in Abb.3 gezeigt, entsteht, das für die Herstellung
eines Zweischichtenkondensators geeignet ist, bei dem zwischen den Elektrodenflächen
zwei Dielektrikumfoliendicken liegen. In der Einrichtung nach Abb. 18 wird der Dielektrikumstreifen,
insbesondere der Papierstreifen 2o, unmittelbar auf einen Dorn zum fertigen Kondensator
65 durch den Wickelmotor 3o aufgewickelt, wodurch ein konstanter Antrieb des Dielektrikumstreifens
2o und ein veränderliches übersetzungsgetriebe für die Kontrolle der Ausbrennelemente
erspart wird. Die Geschwindigkeit des Papierstreifens wächst während seines Aufwickelns
auf den Dorn zur Kondensatoreinheit 65 an und bewirkt, daß die Querspuren den für
die Herstellung des Kondensators 65 geeigneten Abstand besitzen und daß die Betätigung
der Nocken lob, 7ib, 72b insbesondere von der Papierdicke unabhängig ist, wie aus
dem Vorhergehenden leicht verständlich. Um geeignete Abmessungen der von den Elektroden
70, 71 und 72 ausgebrannten Spuren zu erhalten und um diese Elektroden in
der gewünschten Weise in dem richtigen zeitlichen Abstand voneinander zu betätigen,
ist eine Geschwindigkeitsübersetzung oder ein Übersetzungsgetriebe 74 zwischen dem
Dorn oder dem Antriebsmotor 30 und den Kontrollnocken lob, 7ib und 72b angeordnet.
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Einrichtungen gemäß der Abb. 16, in denen die Geschwindigkeit des
Papierstreifens konstant ist, haben den Vorteil, daß die Breite der Querspur über
die Länge des Papierstreifens konstant gehalten werden kann, während bei Änderung
der Relativgeschwindigkeit zwischen den Ausbrennelektroden und dem Papierstreifen
die Breite der Querspur sich ändern kann, insbesondere bei Kondensatoren großer
Kapazität oder großem Durchmesser.
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Abb. i9 zeigt eine geänderte Einrichtung der in Abb. 16 dargestellten
Art, in der die Ausbrennelektroden 70, 71 und 72 in einem festen Abstand von dem
Papierstreifen angeordnet sind und eine elektrische Entladung zwischen ihnen und
dem Papierstreifen bzw. der Belegung durch Anlegen einer geeigneten hohen Spannung
entsteht und bei der die aufeinanderfolgende Betätigung oder das Ausbrennen der
Längs- und Querspur kontrolliert wird durch einen Vielfachschalter oder ein Umschaltmittel,
das durch den Wickelmotor angetrieben wird. Hierzu dienen beispielsweise, wie in
der Abbildung gezeigt, drei rotierende Kommutatoren 75, 76 und 77, die auf einer
gemeinsamen Welle angeordnet sind und durch den Dorn oder den Wickelmotor mittelbar
oder unmittelbar in geeigneter Weise angetrieben werden, wie das schematisch in
der Abbildung durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Auf den Kommutatoren
schleifen Kontakte oder Bürsten 75a, 76a und 77a, welche mit dem einen Pol des Generators
36 über den Vorschaltwiderstand 36a verbunden sind. Die Kommutatoren sind mit Isolierabschnitten
oder Segmenten 75c, 76` oder 77° und leitenden Abschnitten 75d, 76d und
77" versehen. Die Elektroden 70, 7 1 und 72 sind mit jeweils einem
Kommutatorausgang verbunden durch weitere Schleifkontaktmittel 75e, 76e, 77e. Die
isolierenden und leitenden Abschnitte der Kommutatoren sind so angeordnet, daß sie,
wie in der Abbildung gezeigt, aufeinanderfolgend den Stromkreis für die Ausbrennelektroden
2q.,
25 und die Rutsch- oder Schleifkupplung 32 sind fortgelassen. Hierdurch wird der
Papierstreifen 2o beim Aufrollen auf die Vorratsrolle 27 durch den Motor
30 mit einer fortlaufend anwachsenden Geschwindigkeit s, (Abb. 12) unter
der Ausbrennrolle 23 vorbeigezogen, da der Durchmesser auf der Rolle 27 beim Aufwickeln
des Streifens fortlaufend anwächst. Hierbei wird das einstellbare Übersetzungsgetriebe
31 so bezeichnet und eingestellt, daß die Geschwindigkeit der Rolle 23 fortlaufend
von einem Anfangswert s" abnimmt, so daß ein fortlaufendes Abnehmen der Relativgeschwindigkeit
d, zwischen der Rolle 23 und dem Papier und der Folie 2o erzielt wird, und zwar
in genau dem gleichen Maße, wie dies an Hand der vorhergehenden Einrichtungen erläutert
ist.
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Abb. 13 zeigt als Beispiel einen veränderlichen elektrischen Antrieb
zur Kontrolle der Geschwindigkeit der Ausbrennrolle an Stelle der mechanischen Geschwindigkeitskontrolle,
wie sie in den vorhergehenden Abbildungen gezeigt ist. In dieser Einrichtung wird
der Papierstreifen durch einen Elektromotor 30 in der gleichen Weise wie
vorher angetrieben, wobei dieser Motor von einem Netz 55 gespeist wird, welches
einen weiteren Hilfsmotor 56, vorzugsweise einen Gleichstrommotor, über einen einstellbaren
Widerstand 57 zur Einstellung der Geschwindigkeit antreibt. Dieser Widerstand liegt
vorteilhaft in Reihe mit der Feldwicklung des Nebenschlußmotors 56. Er ist dadurch
zu einer fortlaufenden Geschwindigkeitseinstellung des Motors in der gewünschten
Weise geeignet. Der Motor 56 treibt die Ausbrennrolle 23, wobei ein Untersetzungsgetriebe
6o, 61, das vom Motor 3o angetrieben wird und dem Getriebe 50, 5 z der Abb. 9 entspricht,
dazu dient, den Geschwindigkeitskontrollwiderstand 57 über eine geeignete Verbindung
oder Kupplung 62 zu betätigen. Diese Einrichtung ergibt eine veränderliche relative
Geschwindigkeit zwischen der Ausbrennrolle und dem Papierstreifen, insbesondere
in derselben Weise, wie dies in den Abb. ro und 12 gezeigt ist.
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Eine vereinfachte Ausführung zeigt Abb. r4.. Nachdem dort der Papierstreifen
2o unter der Bemusterungseinrichtung 23, 41 vorbeigeglitten ist, wird er unmittelbar
und fortlaufend auf einen Dorn zu einem fertigen Kondensator 65 aufgewickelt, wobei
die Bemusterung und das Wickeln des Kondensators in einem einzigen Arbeitsvorgang
ausgeführt werden. Hierbei bewegt sich der Papierstreifen wiederum mit einer fortlaufend
anwachsenden Geschwindigkeit s, (Abb. r5), wenn der Kondensator aufgewickelt wird,
wobei die konstante Geschwindigkeit s,. der Rolle 23, die mittel- oder unmittelbar
durch den Wickeldorn getrieben wird, eine relative Geschwindigkeitsänderung
d, (Abb. 15)
herbeiführt, und zwar so, daß die Abstände der in die
metallische Belegung des Streifens eingebrannten Querspuren gerade den notwendigen
Abstand besitzen, um den Kondensator 65 im Sinne der Erfindung richtig aufzuwickeln.
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In Einrichtungen gemäß Abb. 1q. hängen die Abstände zwischen den Querspuren
des Zickzackmusters in der Belegung des Streifens 2o in der gleichen Weise vom Durchmesser
bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 23 bzw. den Abmessungen der Ausbrennrippen
¢i auf ihr ab, da die Geschwindigkeit des Streifens des gleichzeitig zur Rolle 65
aufgewickelten Streifens fortlaufend anwächst. Bei geeignetem Muster auf der Ausbrennrolle
hat also das so hergestellte Elektrodenmuster solche Abmessungen, daß die einzelnen
Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität sich in dem Kondensator 65 einander
genau gegenüberliegen, wie das oben schon ausgeführt ist. Es ist jedoch möglich,
eine Einrichtung zum Einstellen der Geschwindigkeit oder ein einstellbares Übersetzungsgetriebe
zwischen dem Wickeldorn und der Ausbrennrolle vorzusehen oder entsprechende Kontrollmittel,
um das gewünschte Ergebnis im Sinne der Erfindung zu erzielen.
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Wie zuvor schon ausgeführt, sind bei Einrichtungen und Verfahren gemäß
Abb. 1q., bei denen die Bemusterung, die unmittelbar oder mittelbar kontrolliert
wird durch den Wickeldorn oder den Motor, sowohl die Länge wie auch die Dicke des
Papierstreifens nicht von Einfluß, so daß diese Einrichtungen und Verfahren zur
Herstellung verschiedenster Größen oder Typen von Kondensatoren geeignet sind, so
daß durch die gleiche Maschine praktisch beliebig verschiedene Größen oder Typen
von Kondensatoren hergestellt werden können.
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In den oben erläuterten Einrichtungen sind Ausbrenn- oder Bemusterungsmittel
in Form einer Rolle gezeigt, die ein vollständiges Wiederholungsmuster oder Ausbrennsätze
(s. z. B. 41 in Abb. 7, 8A und 8B) besitzen. Die anwachsenden Abstände zwischen
den Querspuren in der metallischen Belegung des Streifens werden hierbei durch eine
veränderliche Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ausbrennmittel und dem zu bemusternden
Papierstreifen erhalten. Gemäß einer weiteren Abänderung der Erfindung werden, wie
schon oben ausgeführt, mehrere getrennte, z. B. drei oder mehr Ausbrennelektroden
oder -teile vorgesehen, die in einer bestimmten zeitlichen Folge entweder durch
eine mechanische Kontrolleinrichtung in ihre Arbeitsstellung bewegt und von ihr
zurückgezogen werden oder durch geeignete Kontaktmittel, die zeitlich nacheinander
gesteuert werden, an eine Spannungsquelle gelegt werden, um nacheinander die Längs-
und Querspuren in der Metallbelegung des Papierstreifens auszubrennen, welche zusammen
ein fortlaufendes Zickzackmuster ergeben. Die Arbeitsweise wird im folgenden näher
erläutert.
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Eine einfache Einrichtung dieser Art, bei der ein Papierstreifen mit
einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, ist in den Abb. 16 und 17 gezeigt.
In der letzteren sind drei Schleifelektroden 70, 71 und 72 gezeigt, die zum Ausbrennen
der gewünschten Spuren in der Metallbelegung getrennt angeordnet sind und feste
Abstände voneinander besitzen. Die Elektroden 70, 71 bestehen aus je einem Stift
mit abgerundeten Spitzen und stehen insbesondere senkrecht auf der Oberfläche des
70,
71, 72 schließen, und zwar in solcher zeitlichen Aufeinanderfolge, daß die Längs-
und Querspuren in der gleichen Weise ausgebrannt werden, wie das bei den Einrichtungen
gemäß den Abb. 16 bis 18 durch die mechanischen Kontroll- und Steuerungsvorrichtungen
erzielt wird.
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In der Einrichtung nach Abb. i9 wird der ausgebrannte Papierstreifen
wieder unmittelbar zu der Kondensatoreinheit 65 aufgewickelt, so daß ein konstanter
Antrieb für das Papier und eine veränderliche Antriebseinrichtung für die Kommutatoren
erspart ist. Die Abstände zwischen den Elektroden 70, 71 und 72 und die Geschwindigkeit
des Antriebs der Kommutatoren 75, 76 und 77 und/oder die relative Lage der leitenden
und nichtleitenden Abschnitte auf diesen Kommutatoren ist so angeordnet und justiert,
daß das gewünschte Elektrodenmuster für die Herstellung des Kondensatorwickels 65
entsteht. Es ist jedoch möglich, und dies gehört mit zu der vorliegenden Erfindung,
die Einrichtung so abzuändern, daß der Papierstreifen mit einer konstanten Geschwindigkeit
angetrieben wird und die Kommutatoren mittels einem veränderlichen Geschwindigkeitsantrieb
gesteuert werden bzw. umgekehrt, wie das in den vorhergehenden Einrichtungen gezeigt
ist.
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An Stelle von rotierenden Kommutatoren (wie in Abb. i9) kann ein anderer
zeitlich entsprechend gesteuerter Kontaktmechanismus gemäß der Erfindung vorgesehen
sein. Ein solcher ist in der Abb.2o und 21 gezeigt, bei der die rotierenden Kommutatoren
der Einrichtung von Abb. i9 ersetzt sind durch einen endlosen isolierenden Kontrollstreifen
8o, der fortlaufend über ein Paar von Stifträdern oder Führungsrollen 81, 82 angetrieben
wird. Der Kontrollstreifen 8o ist mit Schlitzen oder Löchern Boa, 8o6, 8oc versehen,
welche von je einem geeigneten Schleifkontakt oder Fühlern 83, 84, 85 abgetastet
werden, die auf der einen Seite des Streifens angeordnet sind. Auf der anderen Seite
des Streifens 8o ist eine gemeinsame Elektrode oder Elektrodenplatte 86 vorgesehen,
in der Weise, daß die Ausbrennströme für die Elektroden 70, 71 und 72 nacheinander
in der gewünschten Weise geschlossen werden, wie dies bereits bei den rotierenden
Kontaktmitteln erläutert worden ist. In der Zeichnung sind die Schleifbürsten oder
-kontakte 83, 84, 85 längs des Streifens 8o zwecks besserer Darstellung versetzt
angeordnet gezeichnet. Statt dessen können diese Kontakte in einer Reihe quer zum
Streifen angeordnet sein.
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In der Einrichtung nach Abb. 2o wird der Papierstreifen 2o wiederum
unmittelbar zu dem Kondensatorwickel oder der Kondensatoreinheit 65 aufgewickelt,
nachdem er die Bemusterungseinrichtung verlassen hat, während der endlose Kontrollstreifen
8o unmittelbar oder mittelbar durch den Wickeldorn oder den Motor 3o angetrieben
wird. Die Öffnungen auf dem Streifen 8o, der durch die Kettenräder 81, 82 mittels
der fortlaufenden Lochreihen Sod in ähnlicher Weise schlupflos angetrieben wird,
wie es z. B. bei Kinogeräten der Fall ist, bilden ein konstantes Wiederholungsmuster.
Die veränderlichen zeitlichen Abstände der Ausbrennströme werden hierbei durch die
anwachsende Geschwindigkeit des Papierstreifens 2o bewirkt, da dieser zu der Wickeleinheit
65 aufgerollt wird, jedoch kann die Einrichtung @ auch so getroffen sein, daß der
Papierstreifen mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird und das Wiederholungsmuster
auf dem Kontrollstreifen 8o sich mit veränderlicher Geschwindigkeit bewegt, um das
gewünschte Ausbrennmuster auf dem Streifen zu erzielen, wobei dieser Streifen entweder
unmittelbar zu dem Kondensator auf dem Wickeldorn oder auf eine Vorratsrolle aufgewickelt
werden kann.
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Bei einer abgeänderten Einrichtung können mehrere gelochte Kontrollstreifen
verwendet werden, von denen jeder für eine Kondensatortype oder Kondensatorgröße
vorgesehen ist. Diese Streifen besitzen die für diese verschiedenen Kondensatoren
entsprechenden Lochungen; mit anderen Worten, die Lochungen auf den Streifen entsprechen
jeweils einem für einen bestimmten Kondensator geeigneten Muster, wobei eine der
gewünschten Zahl von Kondensatortypen oder -größen entsprechende Zahl von Kontrollstreifen
vorgesehen ist. Die Streifen können eine geringe Breite und Größe besitzen und können
wahlweise in die Bemusterungseinrichtung eingelegt oder aus ihr entfernt werden,
um die gewünschten verschiedenen Kondensatortypen und -größen zu erzielen.
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In einer Einrichtung, wie sie in den Abb.22 und 23 gezeigt ist, werden
die Kontrollstreifen 8o von einer Vorratsrolle 87 auf eine Aufspulrolle 88 aufgewickelt,
und zwar gleichzeitig und synchron mit dem Aufwickeln des Papierstreifens auf die
Rolle 27. Die Rollen 27 und 88 werden dabei durch den Motor 3o gemeinsam angetrieben.
Bei kleineren Kondensatoren oder Kondensatoreinrichtungen kann eine Vorratsrolle
und der auf ihr aufgewickelte Kontrollstreifen mehrere sich wiederholende Muster
bestimmter Länge besitzen, von denen jede geeignet ist für die Herstellung eines
einzigen Wickelkondensators bestimmter Type. Der gesamte Kontrollstreifen auf der
Vorratsrolle ist dann in z. B. gleichen Abständen mit gleichen Lochungen bzw. Bemusterungen
versehen, um mit dem einen Streifen mehrere Kondensatoren der gewünschten Größe
oder Kapazität herzustellen. An Stelle eines Lochstreifens und einer unmittelbaren
Kontaktkontrolle kann der Kontrollstreifen auch versehen werden mit einem aufgedruckten
Muster, wobei die Kontrollströme durch fotoelektrische Abtastung oder ähnliche Abtastmittel
an sich bekannter Art erzeugt werden.
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Abb. 24 zeigt eine weitere Abänderung mit einem perforierten Kontrollstreifen
zur zeitlichen Kontrolle und Steuerung der Ausbrennelektroden 70, 71 und 72. Diese
Elektroden sind in ihrer Normallage von der metallbedeckten Oberfläche des Papiers
abgehoben und werden elektrisch in Arbeitsstellung gebracht mittels je einer der
Spulen 9o, 9i und 92. Diese Spulen werden durch eine geeignete Stromquelle, z. B.
eine Batterie 93, mittels
der Kontrollkontakte 83, 84 und 85 in
einer Weise betätigt, wie dies aus dem Vorhergehenden verständlich wird. Die Ausbrennelektroden
70, 71 und 72 sind wiederum mit dem einen Pol der Spannungsquelle 36 über den Vorschaltwiderstand
36a mittels je eines biegsamen Leiters 90a, 91a und 92,7 verbunden, während der
andere Pol der Spannungsquelle mit der Metallbelegung auf dem Papierstreifen über
die Kontaktrolle 21 in ähnlicher Weise, wie bereits vorher geschildert, verbunden
ist. Auch hier kann der Papierstreifen wieder mit einer konstanten Geschwindigkeit
angetrieben werden, und die Geschwindigkeit des Kontrollstreifens für das Ausbrennmuster
wird geändert, oder Papierstreifen und der Kontrollstreifen werden mit relativ veränderlicher
Geschwindigkeit in geeigneter Weise angetrieben.
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In den Abb.25 und 26 ist eine geänderte Bemusterungseinrichtung der
Art nach Abb.5 gezeigt, die besonders für die Bemusterung von Dielektrikumstreifen
für die Herstellung von Kondensatoren großer Abmessungen oder großen Durchmessers
geeignet sind. Hierfür sind zwei Ausbrennrollen 95, 96 vorgesehen, von denen jede
Z-förmige Rippen oder Erhebungen 95" und 96a auf ihrem Umfang besitzt. Diese
beiden Z-Muster 95a und 96a bilden die aufeinanderfolgenden Querspuren mit den angrenzenden
Teilen der Längsspuren, z. B. jede je eine Hälfte des gesamten Zickzackmusters,
das auf dem Dielektrikumstreifen eingebrannt werden soll. Die Teile 95 und 96 wiederum
sind mit einer Spannungsquelle über geeignete Kontakte oder zeitliche Steuerungsmittel
der gezeigten Art verbunden, wobei die Längsspur, die durch die eine Rolle gebildet
wird, sich verschieden weit mit der angrenzenden Längsspur überlappt, die durch
die andere Rolle gebildet wird, so daß eine fortlaufende Zickzackspur gebildet wird,
wie dies aus dem Vorhergehenden verständlich ist. Bei der Herstellung eines besonders
großen Kondensators oder besonders großer Abstände zwischen den Querspuren können
Zwischenausbrennrollen 97 und 98 vorgesehen sein, die sicherstellen, daß die Längsspuren
auch für die größten Abmessungen oder Typen der gewünschten Kondensatoren fortlaufend
ineinander übergehen.
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Die Abb.27 und 28 zeigen eine vollkommene Bemusterungs- und Kondensatorwickelmaschine
für die gleichzeitige Herstellung einer Mehrzahl von Kondensatoreinheiten oder Abschnitten
aus einem auf einer Vorratsrolle aufgewickelten metallisierten Dielektrikumstreifen.
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Der metallisierte Papierstreifen ioo verhältnismäßig großer Breite
wird von einer Vorratsrolle iooa, die von einem aufrechten Arm oder Träger ioi auf
einer Grundplatte 1o2 getrieben wird, genommen. Der Streifen ioo gleitet dabei zunächst
über eine Kontaktrolle 103 und ist dann über eine Auflage geleitet, die die Form
einer rotierend gelagerten Welle oder Rolle 1o5 besitzt, entsprechend der Rolle
22 in den früheren Abbildungen.
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In der gezeigten Einrichtung sind die Ausbrennelektroden als rotierende
Scheiben oder Rollen 1o6, 1o7 und 1o8 ausgebildet, von denen jede je eine Längs-
oder Querspur des Musters bildet. Statt dessen können jedoch auch, ohne daß der
wesentliche Erfindungsgedanke verlassen wird, feststehende Elektroden verwendet
werden, wie dies in den früheren Abbildungen gezeigt ist. Nach dem Bemusterungsvorgang
gleitet der Papierstreifen über eine weitere Ausbrennrolle i io, die sich über die
ganze Breite des Streifens erstreckt und dazu dient, isolierende Anfangs- und Schlußflächen
auf den Streifen herzustellen, wobei diese isolierenden Flächen die für die Herstellung
einer Kondensatoreinheit notwendigen Längen auf dem Streifen voneinander trennen.
Der Streifen gleitet dann über eine weitere Rolle i i i zu rotierenden Schneidmessern
112, die den Streifen in mehrere Teilstreifen zerschneiden, von denen drei in der
Abbildung gezeigt sind, welche dann gleichzeitig zu einer entsprechenden Zahl von
Wickelkondensatoreinheiten i i4a, i 14b und 114c auf einen gemeinsamen Dorn 113
aufgewickelt werden.
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Der Dorn 113 wird durch eine geeignete Einrichtung angetrieben, z.
B. einen Elektromotor (nicht gezeichnet) über ein Getriebe 115, daß außerdem ein
Kettengetriebe 116 od. dgl. und eine Zahl von Kommutatoren oder rotierenden Kontaktmitteln
117", 117 b und 117c betätigt. Der Antrieb 116 dient dazu, die Ausbrennelektroden
1o6, 167, 1o8 und iio und die Schneidräder 112 mittels geeigneter Antriebsräder
io6d, 107d, io8d, iiod und i 12d anzutreiben.
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Die Elektrode 1o6 besteht aus drei Ausbrennrädern io6a, io6b und io6e,
die so angeordnet sind, daß sie die Längsspuren in der Nähe des einen Randes der
Teilstreifen ausbrennen, die die Kondensatoren nachher bilden. Sie sind über den
Schleifkontakt io6e mit der Bürste oder dem Abnahmekontakt des Kommutators 117a
verbunden.
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In ähnlicher Weise besteht die Elektrode 107 aus den drei Ausbrennrädern
107a, 107b und 107e, die so angeordnet sind, daß sie die Längsspuren in der Nähe
des anderen Randes der Teilstreifen ausbrennen, aus denen die Kondensatoren nachher
gebildet werden, und die mit der Abnahmebürste des Kommutators 117c über den Schleifkontakt
107e verbunden sind. Die Elektrode 1o8, die zum Ausbrennen der Querspuren auf dem
metallisierten Dielektrikumstreifen dient, ist mit geeigneten leitenden Abschnitten
io8a, 108b und io8c und isolierenden Zwischenstücken zwischen den elektrisch miteinander
verbundenen Abschnitten versehen. Sie ist mit dem Ausgang des Kommutators 117b über
die Schleifkontakteinrichtung io8e verbunden. Die Eingangskontakte der Kommutatoren
I l7", 117b und 117c sind mit dem einen Pol der Gleichstromquelle 12o über je einen
Reihenwiderstand i 2 ia, i2 ib und i 2 i e verbunden, während das
Ausbrennrad i io mit dem gleichen Pol der Stromquelle 12o über den weiteren Widerstand
122, einen Kontakt oder ein Schaltmittel 123 und die Schleifkontakteinrichtung iioe
verbunden ist. Die Kontaktrolle 103 ist mit dem anderen Pol der Stromquelle
12o über den Schleifkontakt 103a verbunden,
um so den Stromkreis
für den Ausbrennstrom zu schließen.
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Bei geeigneter Anordnung und Ausbildung der Kommutatoren i i7a,
I I7b und 117c und der Ausbrennelektroden oder Rollen io6, 107 und
io8 sowie, falls notwendig, einer einstellbaren Geschwindigkeitsübersetzung zwischen
dem Wickeldorn 113 und der Achse des Kommutators i i7a, 117 b, I 17c
wird das geeignete Elektrodenmuster auf dem Teilstreifen erhalten, und zwar so,
daß die Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität auf jedem Streifen sich in
dem endgültig aufgewickelten Kondensator 114a, 114.b bzw. 114c einander genau gegenüberliegen.
Um die Einrichtung für verschiedene Kondensatorgrößen und Papierdicken geeignet
zu machen und/oder anderen gestellten Bedingungen oder Wünschen anzupassen, wird
der Abstand zwischen den Ausbrennelektroden io6, 107 und io8 und die Geschwindigkeit
der Kommutatoren 117a, II7b und 117c einstellbar gemacht. Der Schalter 123 kann
entweder von Hand oder automatisch betätigt werden, z. B. mittels eines Umdrehungszählers,
einer von einer Spindel transportierten Mutter od. dgl., die von dem Wickeldorn
angetrieben werden. Diese Einrichtungen bewirken, daß die Anfangs- und Schlußenden
auf dem Papierstreifen oder seinen Abschnitten ausgebrannt werden, von denen jeder
Abschnitt für die Herstellung eines Kondensators gewünschter Größe oder Kapazität
geeignet ist.
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Im vorhergehenden ist angenommen, daß die Elektrodenflächen entgegengesetzter
Polarität sich über den vollen oder fast den vollen Umfang einer Lage des Kondensatorwickels
erstrecken, wobei sich eine bestimmte Unterteilung der gesamten Belegung in eine
Zahl von Teilbelegungen oder Teilflächen (Felder) ergibt. Wenn eine größere Unterteilung
gewünscht wird oder ein anderes Ziel erreicht werden soll, kann die Bemusterung
gemäß einer Abänderung der Erfindung in solch einer Weise ausgeführt werden, daß
die Elektrodenflächen sich nur über einen Teil eines Umfangs des Kondensatorwickels
erstrecken und sich dort in diesem Teil in der Kondensatoreinheit gegenüberstehen.
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Ein bemusterter Streifen dieser Art ist in der Abb. 29 gezeigt. Dieser
Streifen unterscheidet sich von dem der Abb. 2 dadurch, daß die gesamte Länge a,,
a2, a3 usw. eines nebeneinanderliegenden Paares der Elektrodenflächen 14., 15 den
vollen Umfang der Kondensatoreinheit überdecken. Hierbei ist die Folge der positiven
und negativen Flächen oder die Verbindung der Elektrodenflächen mit dem Randstreifen
16 und 17 von Wicklung zu Wicklung umgekehrt, d. h. mit anderen Worten, die nebeneinanderliegenden
Paare von Elektrodenflächen, Elektrodenteilfelder gleicher Polarität (14bzw. 15),
sind je mit dem gleichen Randstreifen in der in der Abb. 29 gezeigten Weise verbunden.
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Das gleiche Verfahien und die gleiche Ausbildung der Bemusterung für
Kondensatoren mit zwei Dielektrikumschichten zwischen den Belegungen ist in Abb.
30 gezeigt. Hierbei sind die Flächen i9, die eine volle Umdrehung des Kondensatorwickels
überdecken, jeweils zwischen zwei Teilflächen gleicher Polarität ausgebrannt. Gegebenenfalls
können ähnliche Muster mit Elektrodenflächen hergestellt werden, die nur einen Teil
eines Wickelumfanges überdecken, der kleiner ist als etwa ein halber Wickelumfang,
oder es können Flächen ausgebrannt werden, die größer sind als ein Umfang einer
Wickellage, um eine entsprechende Zahl von Dielektrikumlagen in dem fertigen Kondensator
zwischen dessen Belegungen zu erhalten.
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Elektrodenmuster der vorhin beschriebenen Art haben eine kompliziertere
Form als die eingangs beschriebenen Muster und werden vorzugsweise mittels eines
Kontrollstreifens hergestellt, der entsprechend der gewünschten Elektrodenform ausgebildet
ist und in der oben beschriebenen Weise arbeitet.
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Abb.31 zeigt schematisch einen Kondensator, wie er durch Aufwickeln
eines Streifens nach Abb. 29 auf einen Dorn zu einer Wickeleinheit erhalten wird.
Aus ihr ist zu ersehen, daß die positiven und negativen Elektrodenflächen 14. und
15 (s. die gestrichelte Linien) sich jeweils über einen halben Umfang der aufeinanderfolgenden
Wickellagen erstrecken und so den Kondensator bilden. Abb. 32 zeigt ebenfalls einen
Kondensator, wie er durch Aufwickeln eines Streifens nach Abb. 3o hergestellt wird,
der ausgebrannte metallfreie Flächen oder Windungen i9 zwischen den Elektrodenteilflächen
besitzt, so daß ein Kondensator mit einem Zweischichtendielektrikum entsteht.
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Abb. 33 zeigt zum Vergleich eine Kondensatoreinheit mit Elektrodenflächen,
die einen vollen Umfang einer Wickellage überdecken, wie er durch Aufwickeln eines
Streifens nach Abb. 2 hergestellt wird.
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In Einrichtungen der beschriebenen Art, in denen die Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Dielektrikumstreifen (Papierstreifen) und den Ausbrennkontrollmitteln
verwendet wird, um die Abstände zwischen den in die Belegungen eingebrannten Querspuren
zu verändern, und in denen insbesondere das Kontrollmittel mittel- oder unmittelbar
von dem Wickeldorn betätigt wird, wachsen die Abstände zwischen den Querspuren entsprechend
dem Anwachsen des Wickeldurchmessers an, insbesondere dann, wenn große Wickel oder
Kapazitäten hergestellt werden sollen. Dieses beruht darauf, daß die Geschwindigkeit
des Papierstreifens, der unter der feststehenden Elektrode vorbeibewegt wird, mit
dem Durchmesser des Wickels anwächst, wodurch auch die Breite (in Längsrichtung
des Dielektrikumstreifens gemessen) des ausgebrannten Querstreifens anwächst, wenn
der Ausbrennstrom jeweils für eine konstante Zeit eingeschaltet ist. Um diese Änderung
der Breiten der Querspuren in Grenzen zu halten oder um selbsttätig die Breite der
Spuren auf einen konstanten Wert zu bringen, kann die Länge oder die Zeitdauer der
Ausbrennströme oder der entsprechenden Kontrollmittel geändert werden in Abhängigkeit
vom Durchmesser des Wickels, und zwar in der Weise, daß die Dauer
der
Stromeinschaltung dementsprechend mit Anwachsen des Durchmessers des Wickels verkürzt
wird (bzw. umgekehrt).
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Eine Einrichtung dieser Art ist in Abb. 34 gezeichnet, in der der
Papierstreifen zu einer Kondensatoreinheit 65 in ähnlicher Weise, wie früher gezeigt,
aufgewickelt wird. Die Kontrolle des Ausbrennens der Ouerspur wird in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel durch ein Nockenrad 13o bewirkt, das mittel- oder unmittelbar
durch den Wickeldorn 65 angetrieben wird und einen Nocken 131 besitzt, der ein federndes
Glied, z. B. eine Blattfeder 132 od. dgl., betätigt, welches dazu dient, einen Mikroschalter
133 bekannter Konstruktion zu betätigen. Dieser Mikroschalter 133 überwacht
den Ausbrennstrom für die Bildung der Ouerspur in einer an Hand der früheren Abbildungen
gezeigten und beschriebenen Weise. Das Kontrollglied 132 ist zusätzlich gehalten
durch eine Rolle oder einen Schleifer an dem Arm 134 eines Winkelhebels, der bei
135 gelagert ist und einen weiteren Arm 136 besitzt. Dieser Arm 136 besitzt
ebenfalls eine Rolle oder einen Schleifer an seinem freien Ende, der auf dem Umfang
des Wickels 65 aufliegt. Wenn also der Durchmesser des Wickels 65 während des Rufwickelns
des Kondensators anwächst, wird das Glied 132 von dem Arm 13o niedergedrückt, so
daß eine Verkürzung der Zeit, während der der Mikroschalter betätigt wird, erreicht
wird. Entsprechend nimmt auch die Zeitdauer des Ausbrennstromes ab und wirkt so
dem Anwachsen der Breite der Querspur beim Aufwickeln des Kondensators fortlaufend
entgegen.
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Der Ausdruck Zickzackspur, wie er in der vorliegenden Beschreibung
und in den Ansprüchen vielfach verwendet ist, kennzeichnet die isolierende Spur,
die auf der Metallbelegung des Streifens ausgebrannt ist, und dient dazu, in kurzer
Form eine metallfreie Spur zu kennzeichnen, die aus Längs- und Querabschnitten,
insbesondere gleicher Breite (s. die Abb. 2 und 29), besteht, wie auch von Spuren,
bei denen die quer zur Längsrichtung des Dielektrikumstreifens verlaufenden Abschnitte
eine Breite besitzen, die gleich der Länge oder einem Vielfachen der Länge der Elektrodenflächen
ist (Abb. 3, 4 und 30). Aus den letzteren werden Kondensatoren hergestellt, die
mehrere Dielektrikumlagen in der oben im einzelnen beschriebenen Weise zwischen
den beiden Belegungen haben; mit anderen Worten, die isolierende zickzackförmige
Spur bildet einander abwechselnde Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität,
die im fertig aufgewickelten Kondensator einander entsprechen und voneinander getrennt
sind entweder durch eine schmale Querspur, so daß ein Kondensator mit nur einer
Dielektrikumlage zwischen den Belegungen entsteht, oder durch isolierende, quer
zur Längsrichtung des Dielektrikumstreifens verlaufende entmetallisierte Flächen,
die der Länge oder einem Vielfachen der Länge der Elektrodenfläche entsprechen,
zwecks Herstellung eines Kondensators mit mehreren Dielektrikumlagen zwischen den
Elektroden. Der metallisierte Papierstreifen kann durch Niederschlagen eines geeigneten
:Metalls hergestellt werden, z. B. von Zink, Cadmium, Aluminium od. dgl., und zwar
zweckmäßig mittels eines Verdampfungsprozesses oder in einer anderen geeigneten
Weise. Das Papier ist dabei zweckmäßig mit einer sehr dünnen Lackschicht bedeckt,
um die Durchschlagspannung zu erhöhen und um eine gleichmäßigere Dielektrikumdicke
zu erhalten. Weiterhin kann das metallisierte Papier einem Ausbrennprozeß unterworfen
werden, bei dem es über einen oder mehrere Metallzylinder mit seiner metallisierten
Seite gleitet unter Anwendung einer Spannung, vorzugsweise in Impulsform oder kurzen
Stromstößen, um Fehler oder Kurzschlüsse in der im folgenden beschriebenen Weise
zu entfernen. Dieser Ausbrennprozeß kann kombiniert werden mit der Bemusterung und/oder
dem Aufwickelvorgang und einem abschließenden Ausbrennvorgang, der mit der fertigen
Kondensatoreinheit vorgenommen wird. Auf diese Weise können metallisierte Papierstreifen
besonders großer Breite behandelt werden, indem sie zunächst einem ersten Ausbrennvorgang
unterworfen werden, danach bemustert und dann in Teilstreifen gleicher oder verschiedener
Breite aufgeschnitten werden, um schließlich zu mehreren Kondensatoren aufgewickelt
zu werden. Hierdurch wird eine Massenfabrikation von MP-Kondensatoren sehr verschiedener
Größe und sehr verschiedener Abmessungen in einfacher Weise bei geringen Kosten
ermöglicht.
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In Anordnungen, in denen feststehende Ausbrennelektroden verwendet
werden, wie dies z. B. in den Abb. 1g, 2o und 22 gezeigt ist, kann es schwierig
sein, die die Ausbrennung bewirkenden elektrischen Entladungen fortlaufend aufrechtzuerhalten,
die von kleinen festen Flächen oder Punkten der feststehenden Elektroden oder auch
von Elektroden in Form von kleinen Rädern oder Rollen ausgehen. Um diese Schwierigkeiten
zu vermeiden, werden gemäß der weiteren Erfindung die besagten Punkte oder abgerundeten
Ecken der Elektroden in einer schwingenden Bewegung gehalten mit einer kleinen Amplitude,
so daß sie sich fortlaufend zu der metallisierten Oberfläche des Papierstreifens
hin von ihr wegbewegen, etwa mit einem Hub von rund 25 ,ccm und einer genügend hohen
Frequenz, um so einen gleichmäßigeren Lichtbogen oder eine fortlaufende Entladung
zur Entmetallisierung oder zum Ausbrennen der entsprechenden Metallflächen sicherzustellen.
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Bei Anwendung einer solchen kleinen Schwingungsbewegung der Elektroden
kann die Unsicherheit beseitigt werden, die durch kleine Ungenauigkeiten oder Änderungen
des Abstandes zwischen den Elektroden und der Metallschicht bedingt sind, insbesondere
dann, wenn die Spannung abwechselnd an die Elektrode geschaltet und abgeschaltet
wird. Wenn die Elektroden feststehend sind, kann dies in einfacher Weise erreicht
werden durch federnde Lagerung der Elektroden auf getrennten Trägern oder auf einen
gemeinsamen federnden Träger, wobei dieser oder diese Träger der Schwingung eines
elektromechanischen Vibrators oder eines
ähnlichen Mittels ausgesetzt
werden, das z. B. durch die Netzspannung mit einer Frequenz von etwa 5o oder 6o
Hz angetrieben wird. Diese Netzfrequenz ist genügend hoch, um die fortlaufende Aufrechterhaltung
der Ausbrennströme oder der Ausbrennentladungen sicherzustellen. Wenn bewegliche
Elektroden verwendet werden, wie dies in den Abb. 16, 18 und 24 gezeigt ist, kann
die Schwingungsbewegung erzeugt werden oder den Elektroden überlagert werden durch
die federnde Lagerung in einer ähnlichen, leicht verständlichen Weise.
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Gemäß einer einfachen Einrichtung der letzteren Art sind die Ausbrennelektroden
70, 7 i und 72, wie sie in den Abb. i9, 2o und 22 gezeigt sind, auf einem gemeinsamen
isolierenden Träger oder einer solchen Platte angeordnet, wobei die letztere federnd
durch eine Gummiplatte oder entsprechende Mittel gehalten ist. Die Isolierplatte
trägt einen oder zwei magnetisierbare Eisenteile, die als Armaturen von einem Magnetkern
betätigt werden können. Der letztere trägt eine Wicklung, welche von dem Netz z.
B. mit 5o oder 6o Hz betätigt wird. Hierdurch werden die Elektroden einer fortlaufenden
Schwingung unterworfen mit Amplituden, die in ihrer Größe durch den Gummi oder die
anderen federnden Haltemittel bestimmt sind.
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Im vorhergehenden ist die Erfindung beschrieben mit Bezug auf verschiedene
zeichnerische Darstellungen und Anordnungen. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die Einrichtungen können vielfach abgeändert und abgewandelt werden, z. B. durch
Ersatz von Teilen und Geräten, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind. Durch
solche Abänderungen wird der grundlegende Gedanke der vorliegenden Erfindung, wie
er im vorhergehenden und in den folgenden Ansprüchen auseinandergesetzt wird, nicht
verlassen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind also im weiteren Sinne nur
als Ausführungsbeispiele der Erfindung zu verstehen.