CH690050A5 - Lackisolierter farbiger elektrischer Leiter in Form eines Lackdrahtes sowie Spule aus einem solchen Lackdraht. - Google Patents

Description

  
 


 Technisches Gebiet 
 



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der isolierten elektrischen Leiter. Sie betrifft einen lackisolierten elektrischen Leiter in Form eines Lackdrahtes, welcher Lackdraht eine elektrisch leitende Drahtseele umfasst, die von wenigstens einer elektrisch isolierenden Lackschicht umgeben ist. 



  Ein solcher Lackdraht ist z.B. aus der Druckschrift DE-B1 2 803 007 bekannt. 


 Stand der Technik 
 



  Es ist seit längerem bekannt (siehe die eingangs genannte Druckschrift DE-B1 2 803 007), bei      lackisolierten Kupferdräh ten eine optische Unterscheidbarkeit dadurch zu erreichen, dass als Isolierlack ein transparenter Lack gewählt wird, und die Cu-Drahtseele im einen Fall unbeschichtet und im anderen Fall mit einer weisslich glänzenden Metallbeschichtung aus Silber oder Nickel verwendet wird. Die unbeschichtete Cu-Drahtseele ergibt einen rötlichen Glanz, während die versilberte oder vernickelte Drahtseele einen weisslichen bzw. silbrigen Glanz erzeugt. 



  Nachteilig bei dieser Art der farblichen Ausgestaltung ist, dass die zur Verfügung stehende Farbpalette praktisch nur aus den beiden rötlich und weisslich glänzenden Metallfarben besteht. Eine solche eingeengte Farbpalette reicht jedoch nicht aus, wenn - wie dies in neuerer Zeit häufig der Fall ist - gefordert wird, dass die Lackdrähte und die daraus gewickelten Spulen für Antennen, Motoren oder andere elektromagnetische Vorrichtungen sich farblich an das Design ihrer Einsatzumgebung anpassen. Als Beispiel seien elektrisch betriebene Uhren genannt, bei denen die Bestandteile des Antriebs von aussen sichtbar im Uhrengehäuse untergebracht sind. 


 Darstellung der Erfindung 
 



  Es ist nun Aufgabe der Erfindung, einen Lackdraht sowie eine Spule anzugeben, für deren farbliche Ausgestaltung praktisch die gesamte bekannte Farbpalette zur Verfügung steht. 



  Die Aufgabe wird bei einem Lackdraht der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht farbig ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der elektrisch isolierenden Lackschicht als farbige Lackschicht kann der Lackdraht weitgehend unabhängig von der verwendeten Drahtseele mit einer Farbe wie z.B. Blau, Gelb oder Grün versehen werden, die dem jeweiligen Anwendungszweck  optimal angepasst ist. Besonders kräftige Farben ergeben sich dabei, wenn gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht zur Erzeugung der Farbigkeit Farbpigmente eingebettet sind.

   Die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht besteht dabei vorzugsweise aus einem Lack auf der Basis von einem oder mehreren Stoffen aus der Gruppe Polyurethan (PUR), Polyvinylbutyral, Polyamid, Acryl, Polyester oder Polyesterimid. 



  Wird als Drahtseele ein unbeschichteter Kupferdraht verwendet, kann die rötliche Farbe des Kupfers zusammen mit der farbigen Lackschicht eine optisch wenig ansprechende Mischfarbe bilden. Die Farbigkeit kann in einem solchen Fall verbessert werden, wenn gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht zur Verbesserung der Farbwirkung zusätzlich zu den Farbpigmenten noch optisch deckende Zusatzstoffe, insbesondere Weisspigmente, vorzugsweise TiO2 oder ZnS, eingebettet sind. Durch die abdeckende Wirkung der Zusatzstoffe wird die Grundfarbe der Drahtseele gewissermassen neutralisiert, so dass die Farbe der isolierenden Lackschicht klar und deutlich in den Vordergrund tritt. 



  Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht wenigstens eine weitere farbige Lackschicht vorgesehen. Durch einen solchen mehrschichtigen Lackaufbau kann nicht nur der optische Einfluss der Drahtseele neutralisiert werden, sondern es können zusätzliche optische Effekte erzeugt werden, die mit einer einzelnen homogenen farbigen Lackschicht nicht zu erreichen sind. 



  Eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Lackdrahtes zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Drahtseele und der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht zur Verstärkung der Farbwirkung eine Beschichtung vorgesehen ist, und dass die Beschichtung aus einem weisslich glänzenden Metall oder einer Metalllegierung, vorzugsweise aus der Gruppe Silber, Zinn und Nickel, oder aus Gold oder einer Goldlegierung besteht. Durch die Beschichtung wird, insbesondere bei Drahtseelen aus Cu, die rötliche Eigenfarbe der Drahtseele verdeckt und ein besonders wirkungsvoller Weise ein geeigneter optischer Hintergrund für eine optimale Farbwirkung der darüber aufgebrachten Lackschicht bereitgestellt. Es versteht sich dabei von selbst, dass, wenn die Drahtseele selbst aus Gold, Silber oder Nickel besteht, eine solche Beschichtung nicht notwendig ist. 



  Der erfindungsgemässe Aufbau des Lackdrahtes führt besonders bei sehr dünnen und feinen Drähten zu einer brillanten Farbwirkung, bei denen die Drahtseele einen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,08 mm aufweist, und die Zunahme im Durchmesser des Lackdrahtes aufgrund der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht zwischen 1  mu m und 10  mu m beträgt. Trotz der sehr dünnen Lackschicht lassen sich in diesem Durchmesserbereich versilberte, vernickelte oder vergoldete Cu-Drähte mit leuchtenden blauen, gelben, roten oder grünen Farbtönen versehen, die den farbigen Drähten einen weiten Anwendungsbereich eröffnen. 



  Die erfindungsgemässe Spule mit mehreren Windungen eines Lackdrahtes ist dadurch gekennzeichnet, dass als Lackdraht ein Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird. 



  Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Lackdraht aussen mit einem thermoplastischen Backlack beschichtet ist, und dass die einzelnen Windungen untereinander durch den Backlack fest verbunden sind. 



  Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. 


 Kurze Erläuterung der Figuren 
 



  Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen 
 
   Fig. 1 anhand eines kurzen Abschnittes ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Lackdrahtes nach der Erfindung mit einer einfachen farbigen Lackschicht; 
   Fig. 2 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Lackdrahtes nach der Erfindung mit einer beschichteten Drahtseele und einer darüber aufgebrachten farbigen Lackschicht, wie es vor allem bei Cu-Drähten Anwendung findet; 
   Fig. 3 ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Lackdrahtes nach der Erfindung mit mehreren übereinander aufgebrachten farbigen Lackschichten;

   und 
   Fig. 4 im (einseitigen) Querschnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Spule aus einem farbigen Lackdraht nach der Erfindung, deren Windungen  durch eine äussere Lackschicht aus thermoplastischem Backlack miteinander verbunden sind. 
 


 Wege zur Ausführung der Erfindung 
 



  In Fig. 1 ist anhand eines kurzen Abschnittes ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Lackdrahtes nach der Erfindung wiedergegeben. Zur besseren Sichtbarmachung der einzelnen Schichten sind in dieser Figur wie auch in den weiteren Fig. 2 und 3 die Abschnitte der verschiedenen Schichten unterschiedlich lang dargestellt. Der Lackdraht 10 in Fig. 1 ist ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel. Er besteht aus einer (zylindrischen) Drahtseele 11, die koaxial mit einer gleichmässig dicken Lackschicht 12 ummantelt ist. Für die Drahtseele 11 kommen vor allem die üblichen Materialien in Betracht, die für elektrische Leitungsdrähte Anwendung finden, insbesondere Kupfer, Silber und Nickel, aber auch Gold, Aluminium oder Messing, oder Legierungen dieser Metalle.

   Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, andere Leitermaterialien wie z.B. supraleitende Keramik, oder elektrisch leitende Kunststoffe oder dgl. zu verwenden. 



  Die Drahtseele 11 ist direkt mit der Lackschicht 12 beschichtet. Die Lackschicht 12, vorzugsweise ein Lack auf der Basis eines Polyurethans (PUR) oder Polyvinylbutyrals, aber auch eines Polyamids, von Acryl, Polyester oder Polyesterimid, ist für die Farbgebung des Lackdrahtes 10 eingefärbt. Zur Einfärbung werden dem Grundlack vorzugsweise die entsprechenden Farbpigmente beigemischt. Es können dazu Farbpigmente verwendet werden, wie sie für farbige Lacke üblich sind. Ist die Drahtseele 11 aus Silber, Nickel oder einem anderen weissglänzenden Metall, können die (beispielsweise blauen) Farbpigmente in der Lackschicht 12 überraschenderweise ihre volle  Wirkung entfalten. Ein vergleichbarer Effekt ergibt sich bei Farben wie z.B. Gelb, wenn die Drahtseele 11 aus Gold oder einer Goldlegierung ist.

   Es werden selbst und gerade bei sehr dünnen Drähten mit Durchmessern der Drahtseele 11 im Bereich von 0,01 bis 0,08 mm und Lackschichten 12 mit einer Schichtdicke von 0,5 pm bis 5  mu m (dies entspricht einer Zunahme im Durchmesser des Lackdrahtes um den zweifachen Wert, d.h. 1  mu m bis 10  mu m) kräftige, klare und leuchtende Farben des Lackdrahtes erreicht, die den farbigen Drähten ein breites Anwendungsfeld eröffnen. 



  Bei der Verwendung von Drahtseelen 11 vor allem aus Kupfer, aber auch aus Messing, führt die Eigenfarbe der Drahtseele 11 bei einer einfach eingefärbten Lackschicht 12 zu einer Mischfarbe, die erheblich an Klarheit und Brillanz einbüsst. Um diesen nachteiligen Mischeffekt zu verringern oder ganz zu verhindern, ist es vorteilhaft, in die Lackschicht 12 neben den Farbpigmenten noch optisch deckende Zusatzstoffe, insbesondere in Form von Weisspigmenten wie z.B. TiO2 oder ZnS, einzumischen. Die Zusatzstoffe decken die Eigenfarbe der Drahtseele 11 ab und lassen so die eigentlichen Farbpigmente in der Lackschicht 12 wesentlich besser zur Geltung kommen. 



  Noch bessere Ergebnisse gerade bei Cu-Drähten werden allerdings mit einem Schichtenaufbau gemäss Fig. 2 erzielt. Der Lackdraht 20 besteht in diesem Fall wiederum aus einer Drahtseele 21 (insbesondere aus Cu), die von einer eingefärbten Lackschicht 22 koaxial umgeben ist. Zur Abdeckung der Eigenfarbe der Drahtseele 21 ist hier zwischen der Drahtseele 21 und der Lackschicht 22 eine undurchsichtige Beschichtung 23 vorgesehen, die vorzugsweise aus einem weisslich glänzenden Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus der Gruppe Silber, Zinn und Nickel, oder auch aus Gold oder einer Gold legierung, besteht. Mit einer solchen versilberten, vernickelten, verzinnten oder vergoldeten Drahtseele 21 aus Cu lassen sich praktisch dieselben Farbwirkungen erzielen, wie bei einem Lackdraht gemäss Fig. 1, wenn die Drahtseele 11 vollständig aus Silber, Nickel, Zinn oder Gold besteht.

   Die in der Lackschicht 22 eingebetteten Farbpigmente kommen auf diese Weise voll zur Geltung. Die Beschichtung braucht dabei nur so dick zu sein, dass sie die Grundfarbe der Drahtseele 21 hinreichend abdeckt. 



  Weiterhin ist es denkbar, gemäss Fig. 3 für die Farbgebung einen mehrschichtigen Aufbau aus farbigen Lacken zu verwenden. Der Lackdraht 30 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Drahtseele 31, die von koaxial übereinanderliegenden Lackschichten 32 und 33 ummantelt ist. Die Lackschichten 32 und 33 können dabei unterschiedliche Farbpigmente enthalten, die in der Wirkung insgesamt zu einer gezielt einstellbaren Mischfarbe führen. Es ist aber auch denkbar, die untere Lackschicht 32 mit Weisspigmenten zu versehen und als optisch undurchsichtige Abdeckschicht für die Drahtseele 31 zu verwenden. Schliesslich ist es denkbar, auch bei dieser Anordnung eine zusätzliche (metallische) Beschichtung der Drahtseele 31 (wie in Fig. 2) vorzusehen, oder mehr als zwei Lackschichten aufzubringen. 



  Wie bereits oben erwähnt wurde, hat sich die farbige Ausgestaltung von Lackdrähten nach der Erfindung vor allem bei den schwierig zu handhabenden, sehr dünnen Lackdrähten bewährt. Werden aus solchen dünnen farbigen Lackdrähten Spulen mit mehreren Windungen gewickelt, ist es zweckmässig, die einzelnen Windungen untereinander mittels eines thermoplastischen Backlackes zu verbinden bzw. zu verkleben. Eine solche Spule ist in einem Querschnitt durch eine Spulenseite in Fig. 4 dargestellt. Die Spule 47 besteht aus mehreren Windungen 46a- e, wobei jede Windung einen Lackdraht 40 umfasst, der aus Drahtseele 41, farbiger Lackschicht 42 und einer dazwischenliegenden Beschichtung 43 besteht. Der einzelne Lackdraht 40 hat damit den Aufbau gemäss Fig. 2, kann aber auch einen Aufbau gemäss Fig. 1 oder 3 aufweisen. 



  Zusätzlich zu den erwähnten Schichten ist der einzelne Lackdraht 40 aussen mit einem thermoplastischen Backlack 44 beschichtet. Wird die Spule bei erhöhten Temperaturen gewickelt, verbinden sich an den Verbindungsstellen 45 der einzelnen Windungen 46a-e die Backlackschichten und ergeben nach dem Abkühlen einen stabilen Spulenaufbau. Der Backlack 44 kann durchsichtig gewählt werden, so dass die Einfärbung der darunter liegenden Lackschicht 42 (oder Lackschichten) von aussen gut sichtbar ist. Es ist aber auch denkbar, den Backlack 44 selbst einzufärben, wobei vorzugsweise dieselben Farbpigmente Verwendung finden können, wie in der darunter liegenden Lackschicht 42.

   Bei dünnen Lackdrähten mit den oben genannten Abmessungen (Durchmesser der Drahtseele 41 im Bereich von 0,01 bis 0,08 mm und Lackschicht 42 mit einer Schichtdicke von 0,5  mu m bis 5  mu m) hat sich eine Beschichtung mit einem Backlack bewährt, der eine Schichtdicke von ebenfalls 0,5  mu m bis 5  mu m aufweist bzw. zu einer Zunahme im Durchmesser des Lackdrahtes um den zweifachen Wert, d.h. 1  mu m bis 10  mu m, führt. 



  Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein farbiger Lackdraht mit grosser farblicher Brillanz und einer in weiten Grenzen frei wählbaren Farbskala. Besonders bei sehr dünnen Cu-Drähten lässt sich mit der Erfindung der ungünstige Einfluss der Grundfarbe der Drahtseele auf die Farbe des Lackdrahtes stark verringern bzw. ganz beseitigen. 


 Bezeichnungsliste 
 
 
   10, 20, 30, 40 Lackdraht 
   11, 21, 31, 41 Drahtseele 
   12, 22, 32, 42 Lackschicht 
   23, 43 Beschichtung 
   33 Lackschicht 
   44 Backlack 
   4 Verbindungsstelle 
   46a-e Windung 
   47 Spule 
 

Claims (14)

1. Lackisolierter elektrischer Leiter in Form eines Lackdrahtes (10, 20, 30, 40), welcher Lackdraht (10, 20, 30, 40) eine elektrisch leitende Drahtseele (11, 21, 31, 41) umfasst, die von wenigstens einer elektrisch isolierenden Lackschicht (12, 22, 32, 42) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht (12, 22, 32, 42) farbig ausgebildet ist.

2. Lackdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht (12, 22, 32, 42) zur Erzeugung der Farbigkeit Farbpigmente eingebettet sind.

3.

Lackdraht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht (12, 22, 32, 42) aus einem Lack auf der Basis von einem oder mehreren Stoffen aus der Gruppe Polyurethan (PUR), Polyvinylbutyral, Polyamid, Acryl, Polyester oder Polyesterimid besteht.

4. Lackdraht nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die wenigstens eine elektrisch isolierende Lackschicht (12, 22, 32, 42) zur Verbesserung der Farbwirkung zusätzlich zu den Farbpigmenten noch optisch deckende Zusatzstoffe, insbesondere Weisspigmente, vorzugsweise TiO2 oder ZnS, eingebettet sind.

5. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht (12, 22, 32, 42) wenigstens eine weitere farbige Lackschicht (33) vorgesehen ist.

6.

Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtseele (11, 21, 31, 41) aus einem Metall oder einer Metalllegierung aus der Gruppe Kupfer, Gold, Silber, Nickel, Aluminium und Messing besteht.

7. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtseele (11, 21, 31, 41) einen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,08 mm aufweist, und dass die Zunahme im Durchmesser des Lackdrahtes (10, 20, 30, 40) aufgrund der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht (12, 22, 32, 42) zwischen 1 mu m und 10 mu m beträgt.

8. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Drahtseele (11, 21, 31, 41) und der wenigstens einen elektrisch isolierenden Lackschicht (12, 22, 32, 42) zur Verstärkung der Farbwirkung eine Beschichtung (23, 43) vorgesehen ist.

9.

Lackdraht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (23, 43) aus einem weisslich glänzenden Metall oder einer Metalllegierung, vorzugsweise aus der Gruppe Silber, Zinn und Nickel, besteht.

10. Lackdraht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (23, 43) aus Gold oder einer Goldlegierung besteht.

11. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lackdraht (40) aussen mit einem thermoplastischen Backlack (44) beschichtet ist.

12. Lackdraht nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme im Durchmesser des Lackdrahtes (10, 20, 30, 40) aufgrund der Lackschicht aus Backlack (44) zwischen 1 mu m und 10 mu m beträgt.

13.

Spule (47) mit mehreren Windungen (46a-e) eines Lackdrahtes (40), dadurch gekennzeichnet, dass als Lackdraht ein Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.

14. Spule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lackdraht (40) aussen mit einem thermoplastischen Backlack (44) beschichtet ist, und dass die einzelnen Windungen (46a-e) untereinander durch den Backlack (44) fest verbunden sind.