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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION Gerard S A A N " Procédé de fabrication de condensateurs enroulés ". Priorité d'une demande de brevet déposée aux Pays-Bas le 25 septembre 1943.
Lors de l'enroulement de condensateurs, on part générale- ment de dévidoirs sur lesquels la matière des armatures sous forme de bande, par exemple de l'étain en feuille, et le diélec- trique sous forme de bande, par exemple du papier, sont enrou- lés. A cet effet, im faut au moins deux dévidoirs portant la matière des armatures et deux dévidoirs portant la bande diélec- trique . Les quatre bandes de déroulant de ces dévidoirs sont enroulées ensemble sur un mandrin et lorsque le condensateur ainsi formé a atteint ou presque atteint la capacité désirée, les couches sont coupées et l'on continue d'enrouler le conden- sateur. A cet effet, les couches de diélectrique doivent être maintenues plus longues que les couches d'armature pour em- pêcher un contact entre les armatures.
. Ce procédé est compliqué et les machines à enrouler utilisées à cet effet ne sont en activité que pendant une durée d'enroulement relativement courte, tandis qu'il faut un temps
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comparativement long pour couper séparément toutes les couches.
Suivant l'invention, on pare aux inconvénients susdits en appliquant alternativement les unes contre les autres des arma- tures en forme de bande et des couches de diélectrique, en les fixant solidement les unes aux autres, en enroulant les couches ainsi composées comme une seule bande et en les coupant lorsque la valeur désirée est atteinte.
De cette façon, on ne travaille qu'avec une seule bande, ce qui simplifie fortement l'enroulement,tandis qu'une seule couche, composée, doit être coupée . La machine à enrouler peut par conséquent rester en fonctionnement pendant une durée rela- tivement plus longue, ce qui rend également la fabrication plus économique .
On peut opérer avantageusement la superposition et la fixa- tion des différentes couches l'une à l'autre en conduisant une armature en forme de bande à travers un réservoir contenant un diélectrique liquide, en appliquant ensuite une deuxième armature couche de diélectrique en forme de bande contre la pr@@@@2xpendant que celle-ci est encore molle, puis encore une couche de diélectrique de la même façon et en faisant finalement passer l'ensemble dans un disposi- tif lamineur et dans un dispositif sècheur pour presser fermement les couches les unes contre les autres et les faire sécher.
De cette façon, on obtient de manière simple une bonne adhérence entre les différentes Qouches ,tandis que les inclusions d'air entre les différentes couches sont évitées. En même temps, on peut, de cette façon, faire usage d'une matière diélectrique ayant des propriétés électriques qui sont meilleures que celles du papier habituel employé comme diélectrique . On obtient., de cette façon un condensateur enroulé de bonne qualité.
Etant donné que lors du découpage de na couche composée, les différentes couches ont la même longueur, il y a lieu de veiller à ce que ce découpage soit effectué au moyen d'un ou- til affilé de façon à ne provoquer aucune bavure qui pourrait donner lieu à un contact entre les armatures . Pour éviter sûre-
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ment ces contacts, l'extrémité coupée peut par exemple être plongée dans un diélectrique liquide ou dans une autre matière contenant à cet effet. La matière fixée à cette extrémité peut alors servir en même temps à la fixation de l'extrémité de l'enroulement sur le condensateur.
Une autre façon d'empêcher un contact entre les armatures consiste à appliquer contreune couche d'armature en forme de bande, pourvue d'un diélectrique, à une certaine distance l'une de l'autre dans la direction longitudinale , des rubans ou languettes de matière d'armature sd une longueur correspon- dant à la capacité des condensateurs à enrouler et à appliquer à nouveau là-dessus une couche de matière diélectrique .
La fin de l'armature de l'un des condensateurs et le com- mencement de l'armature de l'autre condensateur se trouvent par conséquent à une certaine distance l'un de l'autre sur la couche de diélectrique, de sorte que lorsque le condensateur est presque entièrement @ enroulé, on peut couper entre ces deux languettes . De cette façon, la pièce d'armature de l'un des condensateurs et le commencement d'une armature de l'autre ent condensateur ne s'étend/pas aussi loin que les autres couches, de sorte que par suite de la couche de diélectrique appliquée sur les languettes, on obtient une bonne séparation entre les armatures de l'un des condensateurs.
Il est en outre possible d'appliquer les deux arna.tures d'un condensateur sous forme de deux languettes séparées.
Toutefois, pour que, dans ce cas , la matière destinée à un grand nombre de condensateurs puisse être enroulés sur un seul dévidoir, il est à conseiller d'appliquer les languettes des deux côtés d'une bande de diélectrique continue .
La liaison entre les différents condensateurs est formée dans ce cas par la matière diélectrique , tandis que les arma- tures sont appliquées sur celle-ci sous forme de languettes séparées.
De préférence, les languettes se trouvant d'un côté d'une bande de diélectrique sont réalisées plus grandes -3-
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que les languettes situées de l'autre côté,de sorte que la projection des premières languettes s'étend de tous côtés au delà des autres languettes.
On obtient par là que la capacité des condensateurs ainsi fabriqués peut être plus facilement maintenue entre les limites de tolérance acceptables, parce que lors de l'application quelque peu décalée d'une armature par rapport à l'autre, il reste cepen- dant une surface également grande d'une des armatures en regard de l'autre armature,de sorte que la surface active commune aux deux armatures reste constante.
L'invention va être décrite plus en détail ci-après à l'aide des dessins ci-annexés, qui représentent quelques exem- ples de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente schématiquement un dispositif pour l'application et la fixation des différentes couches l'une sur l' autr e.
La figure 2 représente une autre forme de réalisation d'un élément de ce dispositif.
La figure 3 est une vue d'une bande diélectrique avec rubans ou/ des/languettes de matière d'armature qui y sont appliquées.
La figure 4 est une vue d'une bande diélectrique sur les deux faces de laquelle des languettes de matièred'armature sont appliquées.
De la matière d'armature sous forme de bande est enroulée
2 sur un rouleau 1. La bande d'armature/se déroulant de ce rou- leau est conduite,à l'aide d'un rouleau 5,à travers un réser- voir 3 dans lequel se trouve la matière diélectrique liquide.
La bande sortant de ce réservoir est recouverte de la matière diélectrique 4 et est conduite, avec une bande d'armature7 déroulée d'un rouleau 6, en passant par un rouleau 8, dans un deuxième réservoir 9, dans lequel se trouve également de la matière diélectrique liquide 10.
La bande ainsi formée,sur laquelle est donc appliquée une couche de matière diélectrique, est conduite, via les rouleaux 11 et 12, à travers un dispositif lamineur 13,où les
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couches sont pressées fermement sur le diélectrique encore mou, après quoi,, la bande traverse un dispositif sécheur 14 où le tout est séché et sort sous la forme d'une bande 15 qui est tout-à-fait prête pour la fabrication de condensateurs.
Dans le dispositif suivant la figura 2, la bande d'armature 2 n'est pas conduite à travers le réservoir 16 contenant ledi- électrique liquide 17 mais sur un rouleau 18 qui est pourvu de diélectrique liquide par un rouleau 19.
Un dispositif de raclage 20 peut être adjoint à ce rouleau et sert à régler la quantité de diélectrique liquide sur le rouleau 18.
Suivant la figure 3 , une couche de diélectrique 21 est appliquée sur une bande d'armature , Sur cette couche diélectri- rub ans ou/ que sont appliquées des / languettes d'armature 22 dont la lon- gueur correspond à la capacité des condensateurs à enrouler.
La-dessus, on applique une couche diélectrique par exemple de la manière déjà décrite .
La figure 4 représente une bande diélectrique 23 sur une des faces de laquelle des languettes de matière d'armature 24 sont appliquées, tandis que des languettes 25 sont fixées contre, l'autre face.
Les languettes 25 sont en outre réalisées plus grandes que les languettes 24 dans la mesure nécessairepour que la projection des languettes 25 dépasse de tous côtés les languet- tes 24 . On obtient par là que la capacité du condensateur fabri- qué avec cette bande peut être maintenue plus facilement entre les limites de tolérance acceptables.
Lorsqu'un condensateur est à peu près complètement enroulé, les bandes de diélectrique sont alors découpées entre les languettes d'armature.
L'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution décrits, mais il est aussi possible de réunir les couches entre elles de toute autre manière appropriée . On ne doit pasnon plus nécessairement partir d'une bande d'armature sur laquelle une couche de diélectrique isolante est appliquée, mais il est
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possible aussi d'appliquer par exemple un revêtement métal- lique sur une couche de diélectrique et de fixer à nouveau sur ce revêtement une couche de diélectrique sur laquelle on applique finalement un revêtement métallique.
Enfin, il est possible aussi d'appliquer par exemple les languettes d'armature 22 de la figure 3 sur la couche isolante par aspersion, projection , badigeonnage etc.
En cas de nécessité, pour obtenir une bonne adhérence entre l'armature et le diélectrique, on peut rendre la surface du métal rugueuse par exemple par attaque à l'acide, phosphatation ou d'une autre façon.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication de condensateurs enroulés,carac- térisé en ce qu'on applique alternativement l'une contre l'autre et fixe l'une à l'autre des armatures sous forme de bande et des couches de diélectrique , en ce qu'on enroule les couches ainsi composées comme une seule bande et en ce qu'on les découpe à la valeur désirée.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
Gerard S A A N PATENT OF INVENTION "Method of manufacturing coiled capacitors". Priority of a patent application filed in the Netherlands on September 25, 1943.
When winding capacitors, one generally starts with reels on which the material of the reinforcements in the form of a strip, for example tin in foil, and the dielectric in the form of a strip, for example paper, are rolled up. For this purpose, at least two reels carrying the material of the reinforcements and two reels carrying the dielectric strip are required. The four unwinding strips of these reels are wound together on a mandrel and when the capacitor thus formed has reached or nearly reached the desired capacity, the layers are cut and the capacitor is continued to be wound. To this end, the dielectric layers must be kept longer than the reinforcement layers to prevent contact between the reinforcements.
. This process is complicated and the winding machines used for this purpose are only in operation for a relatively short winding time, while it takes a long time.
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comparatively long to cut all layers separately.
According to the invention, the aforesaid drawbacks are overcome by alternately applying tape-shaped reinforcements and layers of dielectric against each other, fixing them firmly to one another, winding the layers thus composed as a single tape and cutting them when the desired value is reached.
In this way, we only work with a single strip, which greatly simplifies the winding, while only one compound layer has to be cut. The winding machine can therefore remain in operation for a relatively longer time, which also makes the manufacture more economical.
The different layers can advantageously be superposed and fixed to each other by leading a strip-shaped reinforcement through a reservoir containing a liquid dielectric, then applying a second dielectric layer-shaped reinforcement. tape against the pr @@@@ 2xp while it is still soft, then a layer of dielectric again in the same way and finally passing the assembly through a laminator device and a dryer device to firmly press the layers against each other and dry them.
In this way, good adhesion between the different layers is obtained in a simple way, while air inclusions between the different layers are avoided. At the same time, in this way, use can be made of a dielectric material having electrical properties which are better than those of the usual paper used as a dielectric. In this way, a good quality coiled capacitor is obtained.
Since when cutting the compound layer, the different layers have the same length, care should be taken that this cutting is carried out by means of a sharp tool so as not to cause any burrs which could give rise to contact between the reinforcements. To avoid sure-
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ment these contacts, the cut end can for example be immersed in a liquid dielectric or in another material containing for this purpose. The material attached to this end can then serve at the same time for fixing the end of the winding to the capacitor.
Another way to prevent contact between the reinforcements is to apply a strip-like reinforcement layer, provided with a dielectric, at a certain distance from each other in the longitudinal direction, of the strips or tabs. of reinforcing material s of a length corresponding to the capacity of the capacitors to wind up and to reapply thereon a layer of dielectric material.
The end of the armature of one of the capacitors and the start of the armature of the other capacitor are therefore some distance from each other on the dielectric layer, so that when the capacitor is almost completely wound up, it is possible to cut between these two tabs. In this way, the armature part of one of the capacitors and the beginning of an armature of the other ent capacitor does not extend as far as the other layers, so that as a result of the layer of dielectric applied to the tabs, good separation is obtained between the plates of one of the capacitors.
It is also possible to apply the two arna.tures of a capacitor in the form of two separate tabs.
However, so that in this case the material for a large number of capacitors can be wound on a single wire feeder, it is advisable to apply the tabs on both sides of a continuous dielectric strip.
The connection between the different capacitors is formed in this case by the dielectric material, while the armor is applied to it in the form of separate tabs.
Preferably, the tabs on one side of a dielectric strip are made larger -3-
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than the tabs on the other side, so that the projection of the first tabs extends on all sides beyond the other tabs.
This results in the fact that the capacitance of the capacitors thus manufactured can be more easily kept within the acceptable tolerance limits, because when the application is somewhat offset from one armature to the other, however, there remains a equally large area of one of the reinforcements facing the other reinforcement, so that the active area common to the two reinforcements remains constant.
The invention will be described in more detail below with the aid of the accompanying drawings, which show a few examples of the invention.
FIG. 1 schematically represents a device for applying and fixing the different layers one on the other.
FIG. 2 shows another embodiment of an element of this device.
Figure 3 is a view of a dielectric strip with ribbons or / or / tabs of reinforcing material applied thereto.
Figure 4 is a view of a dielectric strip on both sides of which tabs of reinforcing material are applied.
Reinforcing material in the form of tape is wound up
2 on a roll 1. The reinforcing tape / unwinding from this roll is led, by means of a roll 5, through a tank 3 in which the liquid dielectric material is located.
The strip emerging from this reservoir is covered with the dielectric material 4 and is conducted, with a reinforcing strip 7 unwound from a roll 6, passing through a roll 8, in a second tank 9, in which there is also dielectric liquid 10.
The strip thus formed, on which is therefore applied a layer of dielectric material, is conducted, via the rollers 11 and 12, through a laminator device 13, where the
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The layers are pressed firmly onto the still soft dielectric, after which the strip passes through a dryer 14 where the whole is dried and comes out in the form of a strip 15 which is quite ready for the manufacture of capacitors.
In the device according to figure 2, the reinforcing strip 2 is not conducted through the reservoir 16 containing the liquid di-electric 17 but on a roller 18 which is provided with liquid dielectric by a roller 19.
A scraping device 20 can be added to this roller and serves to adjust the quantity of liquid dielectric on the roller 18.
According to FIG. 3, a dielectric layer 21 is applied to a reinforcement strip, On this dielectric layer without or / that reinforcement tabs 22 are applied, the length of which corresponds to the capacitance of the capacitors at wrap.
Above, a dielectric layer is applied, for example in the manner already described.
Figure 4 shows a dielectric strip 23 on one side of which tabs of reinforcing material 24 are applied, while tabs 25 are secured against the other side.
The tabs 25 are further made larger than the tabs 24 to the extent necessary for the projection of the tabs 25 to protrude on all sides from the tabs 24. The result is that the capacitance of the capacitor made with this strip can more easily be kept within acceptable tolerance limits.
When a capacitor is almost completely wound up, then the dielectric strips are cut between the armature tabs.
The invention is not limited to the embodiments described, but it is also possible to join the layers together in any other suitable manner. It does not necessarily have to start from a reinforcing strip on which an insulating dielectric layer is applied, but it is
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It is also possible, for example, to apply a metallic coating to a dielectric layer and to re-attach to this coating a dielectric layer to which a metallic coating is finally applied.
Finally, it is also possible to apply, for example, the reinforcing tabs 22 of FIG. 3 on the insulating layer by sprinkling, spraying, brushing, etc.
If necessary, in order to obtain good adhesion between the reinforcement and the dielectric, the surface of the metal can be roughened, for example by acid etching, phosphating or otherwise.
CLAIMS.
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1. A method of manufacturing coiled capacitors, characterized in that armatures in the form of a strip and layers of dielectric are applied alternately against each other and fixed to each other, in that The layers thus formed are wound up as a single strip and cut to the desired value.