AT412682B - Lackbeschichteter draht - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen lackbeschichteten Draht mit zwei unterschiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende Achsen aufweisendem Querschnitt bestehend aus einem Metalldraht und einer diesen umgebenden Isolations- und Backlackeigenschaften umfassenden Lackbeschichtung, insbesondere zur Erzeugung elektrischer Spulen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Drahtes. 



   Lackbeschichtete Drähte runden Querschnittes für die Herstellung von elektrischen Spulen sind bekannt. Diese Drähte bestehen aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung, und weisen eine innere elektrisch isolierende Beschichtung und auf dieser angeordnet, eine äussere Backlackschicht auf. Die erste Lackbeschichtung, welche aus Polyurethan oder Polyesteramid besteht, dient einer elektrischen Isolierung des Drahtes. Die zweite Lackschicht, welche von Seiten der Drahthersteller Backlack genannt wird, dient einer mechanischen Verbindung zwischen den Windungen und den Windungslagen. Sie wird aus solchen Lacken hergestellt, welche eine nachträgliche Erweichung der Lackschicht ermöglichen.

   Die Erweichung der Lackschicht kann entweder durch die Einwirkung der Hitze oder durch die Einwirkung eines chemischen Lösungsmittels erfolgen. Üblicherweise werden Lacke auf Basis von Polyvinylbutyral oder Polyamid verwendet. Solche Drähte werden für die Herstellung von elektrischen, selbsttragenden Spulen verwendet. Diese Spulen mit einem Draht runden Querschnittes haben aber den Nachteil, dass zwischen den aneinandergrenzenden Drähten freie Zwischenräume verbleiben. 



  Diese Zwischenräume bedingen eine verminderte Packungsdichte, welche den Wirkungsgrad des Gerätes, in welchem die Spule zur Anwendung kommt, mindern. Ausserdem liegen die einzelnen Drähte solcher Spulen nur an schmalen Berührungslinien zusammen, wodurch auch, da solche Spulen den elektromechanischen Kräften ausgesetzt sind, die Haltbarkeit solcher Spulen beeinträchtigt wird. 



   Im Bestreben, dichter gepackte Spulen herzustellen, ist auch bekannt, die Spulen aus lackbeschichteten Drähten rechteckigen Querschnittes herzustellen. 



   Die JP 62141898 A betrifft einen Draht für einen Lautsprecher, der über seine ganze Länge vom ursprünglich kreisrunden Querschnitt zu einem quadratischen Querschnitt deformiert wird. Die Deformation erfolgt in mehreren Schritten, dabei wird in einem Zwischenschritt eine ovale Querschnittsform erreicht. Der einen quadratischen Querschnitt aufweisende Draht, der von einer Isolationsschicht umgeben ist wird mittels eines Klebebandes auf einen Spulenkern gewickelt und fixiert. 



   Der Nachteil dieser beschichteten Drähte rechteckigen Querschnittes besteht allerdings darin, dass herstellungsbedingt die Beschichtungen nicht in gleichmässiger Stärke auf dem Metallkern aufgebracht sind. Grund dafür ist die fehlende Symmetrie des eckigen Metalldrahtes. Vielmehr weisen diese Drähte Beschichtungen mit konvexen Aussenflächen auf. Wenn nun solche Drähte zu Spulen verarbeitet werden, so berühren aneinandergrenzende Drähte auch nur entlang relativ schmaler Berührungslinien, wobei wie bei den Spulen, die aus Drähten runden Querschnittes hergestellt werden, Zwischenräume zwischen den einzelnen Drähten verbleiben.

   Da die Lackbeschichtung und damit auch die äussere Backlackschicht auf dem Draht in unterschiedlichen Stärken über die Rechteckflächen verteilt aufgebracht sind, und die Drähte einander nur in relativ eng begrenzten Berührungsbereichen zusammenbacken, ist auch der Packungszusammenhalt der einzelnen Drähte in der Spule nicht optimal. Dadurch wird wiederum die Lebensdauer und die Selbsttragfähigkeit der Spule stark beeinträchtigt. 



   Ein Draht mit einem anderen als rundem oder quadratischem Querschnitt kommt in der JP 58101872 A vor. So betrifft diese Druckschrift ein spezielles Kabel für ein Fahrzeug, bei dem ein   #listing   wire" über seine gesamte Länge entweder kreisförmigen oder C-förmigen Querschnitt aufweist und durch eine Harzschicht mit nach aussen hin elliptischer Form oder Kreisform isoliert ist. Weiters wird in dieser Druckschrift gezeigt, wie der Draht samt Harzschicht in einen Kunststoffschlauch eingehüllt werden kann. Die Verwendung dieses Drahtes in einer Spule ist nicht vorgesehen. 



   Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung eines lackbeschichteten Drahtes mit zwei unterschiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende Achsen aufweisendem Querschnitt, welcher Draht die Nachteile der bisher bekannten lackbeschichteten Drähte nicht aufweist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Draht eine Lackbeschichtung aufweist, die in bekannter Weise aus einer inneren elektrisch isolierenden Lackschicht und einer äusseren Backlackschicht besteht, und dass die Lackbeschichtung auf den der längeren Quer- 

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 schnittsachse zuzuordnenden Seiten eine geringere Stärke aufweist als auf den der kürzeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten. Nach einer erfindungsgemässen Alternative ist der Metalldraht mit einer einzigen Lackschicht umgeben, die sowohl die Isolationseigenschaften als auch die Backlackeigenschaften aufweist. Als einer Querschnittsachse zuzuordnende Seite werden die Bereiche der Oberfläche bezeichnet, die am ehesten parallel zu einer Querschnittsachse verlaufend angesehen werden können. 



   Erfindungsgemäss weist der Draht einen Querschnitt mit einem Achsenverhältnis von maximal 3 :1 auf, wobei er rechteckigen oder vorteilhafterweise ovalen Querschnitts ist. 



   Der Vorteil eines solchen erfindungsgemässen Drahtes besteht darin, dass seine Ausbildung die Herstellung einer elektrischen Spule ermöglicht, bei der die aneinandergrenzenden Drähte eng aneinander liegen und zusammenbacken. Durch die Tatsache, dass die Schichtstärke der Lackbeschichtung des Drahtes an den der kürzeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten wesentlich stärker ist als an den der längeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten ist es bei der Herstellung von Spulen aus lackbeschichteten Drähten insbesondere ovalen Querschnittes möglich, die bei der Anordnung der Drähte nebeneinander sich ergebenden Zwickelräume mit Lackbeschichtungsmaterial weitgehend auszufüllen.

   Die Spulenherstellung erfolgt nämlich unter Erwärmung, so dass dabei Lackbeschichtungsmaterial plastisch wird und so die insbesondere im Bereich der den kürzeren Querschnittsachsen des Drahtes zuzuordnenden Seiten sich bildenden Zwickelräume durch die hier in vermehrten Masse vorhandene Lackbeschichtungsmasse ausfüllen kann. Durch die im wesentlichen gleichmässige Schichtstärke der Lackbeschichtung auf allen Seiten bzw. Flächen des erfindungsgemässen Drahtes ist eine enge Anordnung und ein Zusammenbacken der lackbeschichteten Drähte rechteckigen Querschnitts bei der Herstellung von Spulen jedenfalls gewährleistet. 



   Durch den Wegfall von Zwischenräumen zwischen aneinandergrenzenden Drähten und das allseitige feste Zusammenpacken der Drähte wird die Standfestigkeit der elektrischen Spule sowie damit deren Lebensdauer gegenüber den bisher hergestellten bekannten Spulen mit dem Draht eckigen Querschnittes um bis zu 50 % ganz erheblich erhöht. 



   Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtes mit zwei unterschiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende Achsen aufweisendem Querschnitt bestehend aus einem Metalldraht und einer diesen umgebenden Isolations- und Backlackeigenschaften umfassenden Lackbeschichtung. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der lackbeschichtete Draht runden Querschnitts mittels Walzverfahrens auf einen Querschnitt mit einem   Achsenverhältnis von maximal 3 : gedrückt wird. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform   wird der Draht auf einen ovalen Querschnitt gedrückt. 



   In überraschender Weise wurde gefunden, dass ein Drücken des beschichteten Drahtes bis zu diesem maximalen Ausmass möglich ist, ohne Beeinträchtigung der Lackbeschichtung und unter Erzielung einer vollkommen gleichmässigen Beschichtungsstärke an den einzelnen Flächen des Drahtes. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise derart durchgeführt, dass der lackbeschichtete Draht runden Querschnittes zwischen zwei entsprechend beabstandeten Walzen durchgeführt wird. Dabei ist es eben wesentlich, dass der Walzenspalt derart eingestellt ist, dass das Verhältnis der zwei unterschiedlich langen, senkrecht aufeinanderstehenden Querschnittsachsen 3 :1 des verformten Drahtes nicht überschritten wird. 



   In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung näher erläutert, wobei in einem der Deutlichkeit halber ganz wesentlich überhöhtem Massstab Fig. 1 einen herkömmlich beschichteten Draht runden Querschnittes, Fig. 2 eine aus einem Draht gemäss Fig. 1 hergestellte elektrische Spule, Fig. 3 einen bekannten lackbeschichteten Draht rechteckigen Querschnittes, Fig. 4 eine aus dem Draht gemäss Fig. 3 hergestellte elektrische Spule, Fig. 5 einen erfindungsgemässen Draht ovalen Querschnittes und Fig. 6 eine aus dem Draht gemäss Fig. 5 hergestellte elektrische Spule zeigen. 



   Die Erfindung wird beispielsweise an Hand von lackbeschichteten Drähten näher erläutert, deren Lackbeschichtung jeweils aus einer inneren elektrisch isolierenden Isolationsschicht und einer äusseren Backlackschicht aufgebaut ist. An Stelle der zweischichtig aufgebauten Lackbeschichtung auf dem Metalldraht kann auch eine einschichtige Lackbeschichtung zum Einsatz kommen, die gleichzeitig Isolations- und Backlackeigenschaften aufweist. 



   Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen lackbeschichteten Draht runden Querschnitts 1', wobei der 

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 Metalldraht 2' mit einer inneren elektrisch isolierenden Lackschicht 3' ummantelt ist. Über dieser Lackschicht 3' ist eine äussere, zweite Backlackschicht 4' angeordnet, die einer Verbindung zwischen den Drähten von aus diesen hergestellten elektrische Spulen dient. Eine solche Spule 5' ist in Fig. 2 dargestellt. Die einander berührenden lackbeschichteten Drähte 1' sind an entlang relativ schmaler Berührungslinien miteinander jeweils über die Backlackschicht verbunden. Zwischen den Drähten 1' verbleiben jedoch freie Zwischenräume 6', die eine verminderte Packungsdichte mit sich bringen. 



   Fig. 3 zeigt einen lackbeschichteten Draht 1"rechteckigen Querschnitts entsprechend bisher bekannten Standes der Technik. Solche beschichtete Drähte werden herkömmlicher Weise so hergestellt, dass ein Metalldraht runden Querschnitts gedrückt oder verpresst und zu einem Draht 2" rechteckigen Querschnitts verformt wird. Auf den verformten Metalldraht 2" werden dann zuerst eine elektrisch isolierende Lackbeschichtung 3" und darauf eine Backlackschicht 4" aufgebracht. 



  Zufolge der fehlenden Symmetrie des im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Drahtes 2" weisen diese Drähte herstellungsbedingt Beschichtungen in nicht gleichmässiger Stärke auf, wobei die Drähte insbesondere an ihren Breitseiten, Beschichtungen 3", 4" mitunter unregelmässig nach aussen bombierte Aussenflächen aufweisen. 



   Dadurch entstehen bei der Verarbeitung auch von solcher Art herkömmlich hergestellten Drähten zu elektrischen Spulen 5" zwischen den Windungen bzw. Windungslagen wiederum freie Zwischenräume 6", die eine verminderte Packungsdichte und Standfestigkeit der elektrischen Spule bedingen. 



   In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäss hergestellter Draht 1 ovalen Querschnitts dargestellt, der aus einem Metalldraht 2, einer diesen umhüllenden elektrisch isolierenden Beschichtung 3 und einer darauf aufgebrachten äusseren Backlackschicht 4 besteht. Durch ein kontinuierliches schonendes Drücken eines lackbeschichteten Drahtes runden Querschnitts, der zufolge der gegebenen Symmetrie mit Lackbeschichtungen in gleichmässiger Stärke herstellbar ist, auf einen ovalen Querschnitt mit einem Verhältnis der zwei unterschiedlich langen, senkrecht aufeinanderstehenden   Querschnittsachsen von maximal 3 : weist schliesslich der so gedrückte beschichtete Draht 1 an   allen Seiten jeweils Beschichtungen in stufenlos gleichmässig verlaufender Stärke auf. Dabei ist die Oberfläche der Beschichtung im wesentlichen glatt.

   Die elektrisch isolierende Beschichtung 3 und die äussere Backlackschicht 4 weisen durchschnittlich jeweils Stärken zwischen 5 und 10 um auf. 



   Aus solchen beschichteten erfindungsgemäss hergestellten Drähten 1 rechteckigen oder ovalen Querschnitts aufgebaute elektrische Spulen 5, wie sie z. B. in Fig. 6 gezeigt sind, haben eine äusserst hohe Packungsdichte, da die beschichteten Drähte 1 mit ihren äusseren Backschichten 4 ohne bzw. wenigstens in hohem Masse ohne Ausbildung von freien Zwischenräumen allseitig zusammenbacken und miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich auch eine sehr hohe Standfestigkeit und damit Lebensdauer dieser selbsttragenden Spulen 5. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Lackbeschichteter Draht mit zwei unterschiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende
Achsen aufweisendem Querschnitt bestehend aus einem Metalldraht und einer diesen umgebenden Isolations- und Backlackeigenschaften umfassenden Lackbeschichtung, ins- besondere zur Erzeugung elektrischer Spulen, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht eine Lackbeschichtung aufweist, die in bekannter Weise aus einer inneren elektrisch isolie- renden Lackschicht und einer äusseren Backlackschicht besteht, und dass die Lackbe- schichtung auf den der längeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten eine geringere
Stärke aufweist als auf den der kürzeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten. 

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Claims (1)

1. 2. Lackbeschichteter Draht mit zwei unterschiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende Achsen aufweisendem Querschnitt bestehend aus einem Metalldraht und einer diesen umgebenden Isolations- und Backlackeigenschaften umfassenden Lackbeschichtung, ins- besondere zur Erzeugung elektrischer Spulen, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall- draht mit einer einzigen Lackschicht umgeben ist, die sowohl die Isolationseigenschaften als auch die Backlackeigenschaften aufweist und dass die Lackbeschichtung auf den der längeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten eine geringere Stärke aufweist als auf <Desc/Clms Page number 4> den der kürzeren Querschnittsachse zuzuordnenden Seiten.

   3. Lackbeschichteter Draht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht einen Querschnitt mit einem Achsenverhältnis von maximal 3 :1 aufweist.

   4. Verfahren zur Herstellung eines Drahtes nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei unter- schiedlich lange, senkrecht aufeinanderstehende Achsen aufweisendem Querschnitt be- stehend aus einem Metalldraht und einer diesen umgebenden Isolations- und Backlackei- genschaften umfassenden Lackbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der lackbe- schichtete Draht runden Querschnitts mittels Walzverfahrens auf einen Querschnitt mit einem Achsenverhältnis von maximal 3 :1 gedrückt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht auf einen ovalen Querschnitt gedrückt wird.