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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer
Klebeschicht versehenen plattenförmigen
Isolationsträgers
für eine
Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts.
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Gradientenspulen
für Magnetresonanzgeräte bestehen
aus mehreren Lagen einzelner Kupferspulen zur Erzeugung der Gradientenfelder
sowie dazwischen liegenden Isolierlagen und Kühlungen. Die Isolierlagen werden
mittels eines plattenförmigen Isolationsträgers gebildet.
Zur Herstellung einer solchen Gradientenspule werden zunächst die
Kupferspulen in einer die Wicklungsgeometrie definierenden, horizontalen
Form gewickelt. Diese Form weist definierte Nuten auf, in denen
die Kupferleiter zur Bildung der Spule verlegt werden. Die gewickelten
Leiter ragen aus der Formebene etwas heraus, was es ermöglicht,
einen Isolationsträger
aufzusetzen und mit den gewickelten Spulen zu verbinden. Über diese Verbindung
zum Isolierträger
erfolgt die Fixierung der Spulenwicklungen, die dann der Wickelform
entnommen werden können
und in die gebogene Form zur Bildung einer zylindrischen Gradientenspule
verform werden können.
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Zur
Verbindung des Isolationsträgers
mit den Kupferwicklungen weist der Isolationsträger eine Klebeschicht auf.
Diese wird mittels eines reaktiven, lösungsmittelhaltigen Klebstoffs
auf die plattenförmigen
Isolationsträger
aufgetragen, wonach das Lösungsmittel
abgedampft wird. Durch eine definierte Temperung wird der Klebstoff
in einen so genannten B-Zustand überführt, das
heißt,
er wird teilweise angehärtet.
Soll nun der Isolationsträger
mit den Spulenwicklungen verbunden werden, wird der Träger mit
der Klebeschicht auf die Wicklungen auf gelegt und erwärmt, wodurch
der Klebstoff in einen klebrigen Zustand übergeht, wonach er endgültig aushärtet.
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Die
Herstellung sowie Handhabung solcher Isolationsträger ist
aufwändig
und umständlich,
insbesondere gestattet der Umstand, dass die Klebeschicht in einen
bereits vorreagierten B-Zustand überführt wurde,
nur ein relativ schmales Verarbeitungszeitfenster, innerhalb welchem
eine hinreichende Klebrigkeit des Klebers sichergestellt ist und
damit eine gute Verbindung zu den Spulenwicklungen möglich ist.
Auch ist das Aufbringen des Klebers umständlich, insbesondere ist dabei
auf eine gleich bleibende Schichtdicke zu achten, wie auch unbedingt Luftblasen
im Kleber beziehungsweise zum Isolationsträger hin verhindert werden müssen, um
die geforderte Teilentladungsfestigkeit über diesen Spulenabschnitt
sicherzustellen.
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In
DE 103 15 539 A1 wird
eine Gradientenspule beschrieben, die mehrere Spulenleiterlagen aufweist
sowie dazwischen angeordnete Isolationslagen und ein die Zwischenräume ausfüllendes
Gießharz,
wobei wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Isolationslagen Erhebungen
aufweisen, zwischen denen Fließwege
für das
Gießharz
gebildet sind. Eine mit Klebstoff versehene Isolationslage wird
zur Herstellung einer Verbindung auf eine Kupferspule aufgelegt.
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Beim
Magnet-Resonanz-Tomographiegerät der
DE 102 48 499 A1 sind
durch eine Bauteil-Klebeverbindung fest zu verbindende Gerätekomponenten mittels
einer zerstörungsfreien
lösbaren
Bauteil-Klebeverbindung verklebt. Die Bauteilverbindung weist zumindest
eine Trennschicht, gegebenenfalls als selbstklebende Folie ausgestaltet,
auf.
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Bei
der Vorrichtung zum Wickeln von Fingerprint-Spulen gemäß der
DE 42 32 882 A1 ist
mindestens eine Platte vorgesehen, die um einen Stagnationspunkt
der Wicklungen der Fingerprint-Spule
drehbar ist. Für
die Leiter wird eine Negativform der zu wickelnden Spulen hergestellt,
in die der Leiter per Hand gehämmert
wird. Anschließend
wird der Leiter mit einer Klebefolie laminiert und fixiert.
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Aus
der
EP 1 623 827 A2 sind
ein Verfahren zur Herstellung von Blendpaneelen für Decken
sowie eine zugehörige
Vorrichtung bekannt. Die Druckschriften
DE 2 225 165 A1 sowie
GB 1 157 621 A beschreiben
eine Anlage zur Herstellung von Laminatplatten bzw. ein Verfahren
zur Herstellung von Pressplatten.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
das auf einfache Weise die Herstellung eines Isolationsträgers mit
einer Klebeschicht ohne Lufteinschlüsse ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß vorgesehen,
dass eine die Klebeschicht bildende Klebefolie verwendet wird, die über ihre
Fläche verteilt
mehrere ein Entweichen zwischen Klebefolie und Isolationsträger eingeschlossener
Luft während des
Verbindungsvorgangs ermöglichende Öffnungen aufweist,
und die auf den Isolationsträger
aufgebracht wird.
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Die
Erfindung sieht vor, die Klebeschicht, nicht wie bisher unter Verwendung
eines flüssigen Klebstoffs,
sondern mittels einer Klebefolie zu realisieren. Die Folie wird
auf den Isolationsträger
aufgebracht, wobei hierfür
verschiedene Möglichkeiten
gegeben sind, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Bei dieser
Klebefolie handelt es sich bevorzugt um eine Folie aus einem thermoplastischen
Material, das oberhalb einer Erweichungstemperatur weich und klebrig
wird und oberhalb dieser Temperatur eine flächige, gute Verbindung zu den
Spulenleitern eingeht, und das sich nach dem Abkühlen wieder verfestigt. Es
ist also reversibel zwischen einem weichen, klebrigen und haftenden
Zustand und einem festen Zustand überführbar. Es ist komplett lösungsmittelfrei,
kann also ohne definiertes Zeitfenster über einen langen Zeitraum verarbeitet
werden. Als thermoplastisches Polymermaterial kann jedes thermoplastische
Polymer auf Polyolefin-, Polyether-, Polyester-, Polyamid- oder
Polyurethan-Basis verwendet werden. Es steht eine breite Palette
handelsüblicher
Materialien zur Verfügung,
die allesamt unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Verarbeitungstemperatur,
der Haftungs-/Scher- und
Temperaturfestigkeit besitzen, so dass je nach verwendetem Polymer
gezielt die entsprechenden Verarbeitungseigenschaften – abgestellt
auf den Verwendungszweck – einstellen
lassen.
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Besonders
bevorzugt wird als thermoplastisches Material ein thermoplastisches
Elastomer (TPE) verwendet, wobei hier aus den eingangs erwähnten Polymerstrukturen
thermoplastische Elastomere auf Polyetheramid-, Polyetherester-,
Polyesterurethan-, Polyetherurethan-Basis oder Copolyester eingesetzt
werden können,
wobei bevorzugt TPE auf Basis von Polyesterurethan verwendet werden.
Thermoplastische Elastomere stellen quasi eine „Zwitterklasse” zwischen
bekannten Thermoplasten und bekannten Elastomeren dar. Sie verhalten
sich bis zur Erweichungstemperatur wie Elastomere, sind aber bei
höheren
Temperaturen thermoplastisch verarbeitbar, können also reversibel zwischen
einem erweichten und härteren
Zustand überführt werden. Der
thermoplastische Anteil kann kristallin oder amorph vorliegen und
bewirkt beim Abkühlen
aus der Schmelze eine reversible physikalische Vernetzung. Diese
thermoplastischen Elastomere kombinieren im Idealfall die Gebrauchseigenschaften üblicher
Elastomere wie z. B. Gummi und die Verarbeitungseigenschaften von
Thermoplasten. Dies bietet den beachtlichen Vorteil bei Verwendung
eines solchen thermoplastischen Elastomers vor allem für gerollte
oder gebogene Sattelspulen besonders im Hinblick auf die dabei auftretenden
Scherkräfte.
Denn wie beschrieben wird der plattenförmige Isolationsträger in ebenflächiger Form
mit den ebenfalls in einer Eben liegenden Spulenleitern verbunden.
Nach dem Abkühlen und
damit der Verfestigung des TPE erfolgt stets die Auf wicklung oder
Verformung zur Bogenform. Hierbei treten zwangsläufig zwischen der Isolierplatte, der
Fixierschicht und den Leitern Scherkräfte auf, die von der TPE-Schicht
kompensiert werden können,
so dass es nicht zu einem lokalen Ablösen der Leiter von der Trägerplatte
kommt.
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Um
nun sicherzustellen, dass beim Aufbringen der Klebefolie auf den
plattenförmigen
Isolationsträger
keine Lufteinschlüsse
zwischen Folie und Träger
auftreten, weist die verwendete Klebefolie vorteilhaft mehrere über ihre
Fläche
verteilte Öffnungen
auf, die einen Luftdurchtritt ermöglichen. Die Fläche eines
plattenförmigen
Isolationsträgers
und auch der ihn vollständig
bedeckenden Klebefolie beträgt
1 m2 oder mehr, abhängig von der Größe der herzustellenden
Gradientenspule. Das heißt,
die Verbindungsfläche
zwischen Isolationsträger
und Folie ist sehr groß.
Um einen Lufteinschluss zu verhindern, sind an der Folie die erfindungsgemäßen Öffnungen
vorgesehen, durch die etwaig eingeschlossene Luft während des
Verbindungsvorgangs entweichen kann. Es sind möglichst viele solcher Öffnungen,
die in Form von Löchern
oder Schlitzen ausgebildet sein können, über die Fläche verteilt vorgesehen, so
dass unabhängig
davon, wo nun lokal ein etwaiger Lufteinschluss gegeben ist, eine
sehr kurze Wegstrecke zwischen dem Ort des Lufteinschlusses und
der oder den benachbarten Öffnungen
gegeben ist. Die Luft kann also sehr rasch zu einer solchen Öffnung gelangen
und entweichen. Sie wird somit während
der erfolgenden Verbindung beziehungsweise Verklebung zwischen der
Klebefolie und dem Isolationsträger nicht
eingeschlossen, eine Luftblasenbildung wird vorteilhaft vermieden.
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Grundsätzlich ist
es denkbar, eine die Öffnungen
bereits aufweisende Klebefolie zu verwenden. Hier kommt also eine
bereits von Haus aus geschlitzte oder perforierte Klebefolie zum
Einsatz. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, eine handelsübliche Kunststoff-Klebefolie
zu verwenden, die im Ausgangszustand geschlossen, also nicht perforiert oder
ge schlitzt ist, zu verwenden, und die Öffnungen erst unmittelbar vor
dem Aufbringen der Klebefolie zu erzeugen.
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Zur
Lösung
des eingangs beschriebenen Problems kann ferner ein Verfahren zur
Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers vorgesehen
sein, das sich dadurch auszeichnet, dass eine die Klebeschicht bildende
Klebefolie und ein Isolationsträger
mit mehreren über
seine Fläche
verteilt angeordneten ein Entweichen zwischen Folie und Isolationsträger eingeschlossener
Luft während
des Verbindungsvorgangs ermöglichenden Öffnungen
verwendet wird, wobei die Klebefolie auf den Isolationsträger aufgebracht wird.
Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist also der Isolationsträger mit Öffnungen
in Form von Löchern oder
Schlitzen versehen, die einen Luftdurchtritt beim Aufbringen der
Klebefolie aufweisen. Die Öffnungen werden
bevorzugt an freien Stellen zwischen den nachfolgend anzubindenden
Wicklungsdrähten
angeordnet, also an Positionen am Isolationsträger, die keine Isolationsfunktion
erfüllen.
Das heißt,
die Anordnung der Öffnungen
erfolgt hier in Abhängigkeit der
Wicklungsgeometrie. Gleichwohl kann auch hier ein Luftdurchtritt
ermöglicht
werden, so dass etwaige Lufteinschlüsse und Blasenbildungen vermieden werden.
Wenngleich bei Verwendung eines gemäß dieser Erfindungsvariante
mit Öffnungen
versehenen Isolationsträgern
eine Klebefolie verwendet werden kann, die geschlossen ist, ist
es selbstverständlich denkbar,
auch hier eine ebenfalls Öffnungen
in Form von vorzugsweise Schlitzen und Löchern aufweisende Klebefolie
zu verwenden, in diesem Fall wären also
sowohl der Isolationsträger
als auch die Folie mit entsprechenden Luftdurchtrittsöffnungen
versehen. Dies gewährleistet
einen optimalen Luftdurchtritt.
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Wenngleich
es üblicherweise
ausreichend ist, nur auf einer Seite des Isolationsträgers eine
Klebefolie aufzubringen, ist es grundsätzlich denkbar, den Isolationsträger auch
beidseitig mit einer perforierten oder geschlitzten Trägerfolie
zu beschichten, so dass grundsätzlich
die Möglichkeit
besteht, den Isolationsträger
an beiden Seiten über
eine Klebeverbindung mit Spulenwicklungen oder anderen Spulenelementen
zu verbinden. Wird ein Öffnungen
aufweisender Isolationsträger
verwendet, so sollte wenigstens eine der Klebefolie, vorzugsweise
aber beide, ebenfalls Öffnungen
aufweisen.
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Die
Klebefolie kann nach einer ersten Erfindungsausgestaltung in einem
kontinuierlichen Verfahren von einer Rolle abgezogen und zusammen
mit dem Isolationsträger,
der zu beschichten ist, einer Verbindungseinrichtung zugeführt werden.
Erfolgt eine beidseitige Trägerbeschichtung,
so sind selbstverständlich
zwei separate Rollen vorgesehen, von denen die Folie abgezogen wird
und zwischen denen der Isolationsträger mit den Folien der Verbindungseinrichtung
zugeführt
wird. Es erfolgt hier also ein kontinuierlicher Beschichtungsbetrieb,
bei dem die Folie von einer Rolle abgezogen wird. Alternativ ist
es denkbar, die Klebefolie auch in Form vereinzelter Bögen zu verwenden,
wobei jeweils ein Isolationsträger und
eine oder bei doppelseitiger Beschichtung zwei Klebefolien in einem
diskontinuierlichen Verfahren in eine Verbindungseinrichtung gegeben
und dort miteinander verbunden werden. Hier wird also die Folie und
der Isolationsträger
nicht quasi-kontinuierlich durch eine Verbindungseinrichtung, die
in diesem Fall nach Art einer Durchlaufwalze oder dergleichen ausgeführt ist,
bewegt, sondern es wird in einem diskontinuierlichen Arbeitsschritt
ein Träger
und eine Folie in die als Presse ausgeführte Verbindungseinrichtung
gegeben und miteinander verbunden. Grundsätzlich besteht natürlich die
Möglichkeit,
die einzelnen Bögen
von einer Klebefolienrolle zuvor abzulängen, die gegebenenfalls unmittelbar
vorher perforiert wurde.
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Zweckmäßig ist
es, die Klebefolie und/oder den Isolationsträger vor und/oder während des
Verbindens zu erwärmen,
mithin also sicherzustellen, dass die Klebefolie zumindest im Verbindungsbereich
zum Isolationsträger
auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur erwärmt wird
und mithin den klebrigen Zustand aufweist. Alternativ wäre es auch
denkbar, in einer der Verbindungseinrichtung vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung die
Folie und/oder den Isolationsträger
mit einem sehr dünnen
Kleberauftrag zu beschichten, der ausschließlich der Verbindung der Folie
zum Isolationsträger
dient. Nachdem die aufzubringende Folie perforiert oder geschlitzt
ist, können
etwaige kleine und kleinste Lufteinschlüsse im aufgebrachten flüssigen oder
zähflüssigen Kleber
ohne weiteres während
des Verbindungsvorgangs durch die Folienöffnungen entweichen.
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Neben
dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Einrichtung zur
Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule
eines Magnetresonanzgeräts,
umfassend eine diskontinuierlich arbeitende Verbindungseinrichtung
in Form einer Presseinrichtung, der ein Isolationsträger und
eine oder bei doppelseitiger Beschichtung zwei vereinzelte bogenförmige Klebefolien
zuzuführen
sind, zum Verbinden des Isolationsträgers mit einer die Klebeschicht bildenden
Klebefolie, wobei der Pressenstempel oder die Pressenflächen eine
strukturierte Oberfläche
aufweist, die ein Entweichen von zwischen Klebefolie und Isolationsträger eingeschlossener
Luft während
des Verbindungsvorgangs mittels das Entweichen ermöglichender Öffnungen
in der Klebefolie erlaubt.
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Diese
Einrichtung weist in Weiterbildung der Erfindung eine der Verbindungseinrichtung
vorgeschaltete Vorrichtung zum Erzeugen der Öffnungen in der Klebefolie
durch Perforieren oder Schlitzen der Klebefolie auf, welche Vorrichtung
bevorzugt eine rotierende Walze mit der Perforation oder dem Schlitzen
dienenden Werkzeugen aufweist. Diese Vorrichtung, insbesondere in
Form der rotierenden Walze, lässt
ein kontinuierliches Perforieren oder Schlitzen der Klebefolie,
die bevorzugt von einer Klebefolienrolle abgezogen wird und über die
rotierende Walze geführt
wird, zu. Gleichwohl kann diese Perforier- oder Schlitzvorrichtung
auch entfallen, wenn eine von Haus aus perforierte oder geschlitzte
Klebefolie verwendet wird, die von einer entsprechenden in einer
Aufnahme gehalterten Klebefolienrolle abgezogen wird.
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Die
Verbindungseinrichtung selbst ist eine diskontinuierlich arbeitende
Verbindungseinrichtung in Form einer Presseinrichtung, der ein Isolationsträger und
eine oder bei doppelseitiger Beschichtung zwei vereinzelte bogenförmige Klebefolien
zuzuführen
sind. Beide werden bevorzugt automatisch, denkbar aber auch manuell,
in diese Presseinrichtung gegeben, die anschließend zum Verbinden beider geschlossen
wird. Um einen Luftaustritt zu ermöglichen, weist bei dieser Ausgestaltung
der Pressenstempel oder die Pressenfläche, die auf die Klebefolie
drückt,
eine strukturierte Oberfläche
auf, oder es wird eine strukturierte Zwischenlage aufgelegt, beispielsweise
in Form eines Gitternetzes oder dergleichen, so dass ein kurzer
Abstand zwischen der Folienoberfläche und der Pressstempelfläche gegeben ist,
der einen Luftaustritt aus der Folie ermöglicht und diese nicht bei
einem vollflächigen
Aufliegen komplett abgedichtet wird.
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Wenngleich
grundsätzlich
die Möglichkeit besteht,
von Haus aus vereinzelte Folienbögen
zu verwenden, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der
Erfindung vor, auch bei Einsatz einer diskontinuierlich arbeitenden
Presseinrichtung eine Klebefolienrolle zu verwenden, von der die
Klebefolie abgezogen und einer Schneideinrichtung zum Abbrechen einzelner
Folienbögen,
die der Verbindungseinrichtung vorgeschaltet ist, zugeführt wird.
Die Klebefolie, die von Haus aus geschlitzt oder perforiert sein
kann, oder die vor dem Zuführen
zu der Schneideinrichtung der Vorrichtung zum Perforieren oder Schlitzen
zugeführt
wird, wird also unmittelbar vor dem Verarbeiten in einzelne Bogen
vereinzelt.
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Wie
bereits beschrieben, ist es grundsätzlich möglich, den Isolationsträger auch
beidseitig mit Klebefolie zu belegen, wobei in diesem Fall der Verbindungseinrichtung,
gegebenenfalls auch bereits der Vorrichtung zum Erzeugen der Öffnun gen,
gleichzeitig zwei Klebefolien zum beidseitigen Belegen des Isolationsträgers zuführbar sind.
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Zur
Sicherstellung einer guten Verbindung zwischen Isolationsträger und
Klebefolie sind Mittel zum Erwärmen
des Isolationsträgers
und/oder der Klebefolie, vorzugsweise zumindest während des Verbindens
beider, vorgesehen. Diese Mittel sind bevorzugt an der Verbindungseinrichtung
vorgesehen oder in dieser integriert. Als Heizmittel sind Heizstrahler,
Heizgebläse
oder Widerstandsheizer verwendbar, die ober- und/oder unterhalb
einer Auflagefläche
für den
Isolationsträger
und/oder die Klebefolie angeordnet sind. Im Falle einer Walzeinrichtung, die
einen kontinuierlichen Durchlauf ermöglicht, weist die Walzeinrichtung
beispielsweise zwei umlaufend flächige
Förderbänder auf,
ober- und unterhalb derer die Presswalzen vorgesehen sind. Es ist
nun denkbar, ober- und unterhalb dieser Förderbänder entsprechende Heizmittel
vorzusehen, die die Erwärmung über den
wesentlichen Teil der Länge
der Walzeinrichtung ermöglichen.
Denkbar wäre
es auch, eine oder mehrere Walzen der Walzeinrichtung erwärmen zu
können.
Im Falle einer Presseinrichtung ist es möglich, die einzelnen Pressstempel
oder Pressflächen
unter Verwendung geeigneter Heizmittel zu erwärmen, wobei hier auch ohne
weiteres Widerstandsheizer oder dergleichen eingesetzt werden können.
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Alternativ
oder zusätzlich
zur Erwärmung wäre es auch
denkbar, der Verbindungseinrichtung eine Beschichtungseinrichtung
zum Beschichten der Klebefolie und/oder des Isolationsträgers mit
einem flüssigen
oder zähflüssigen Kleber
vorzuschalten, wobei dieser Kleber ausschließlich der Verbindung der Folie
mit dem Isolationsträger
dient.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer Einrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren,
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2 eine
Prinzipdarstellung der Einrichtung aus 1 als Aufsicht,
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3 eine
detailliertere Prinzipdarstellung der Verbindungseinrichtung der
Einrichtung aus 1, und
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4 eine
detailliertere Prinzipdarstellung einer Verbindungseinrichtung einer
zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt
eine Einrichtung 1 zum Verbinden einer Klebefolie 2 mit
einem Isolationsträger 3. Bei
der Kunststoff-Klebefolie 2 handelt
es sich beispielsweise um ein thermoplastisches Elastomer. Die Klebefolie 2 ist
in Form einer Klebefolienrolle 4 als endloses Band aufgewickelt,
die Rolle 4 selbst ist in einer entsprechenden Halterung 5 aufgenommen,
in der sie drehbar gelagert ist. Die Klebefolie 2 kann also
von der Kunststoffrolle 4 abgezogen werden. Der Isolationsträger 3 besteht
aus einem elektrisch hoch isolierenden Material, beispielsweise
aus einem GFK-Material. Die Klebefolie 2 und der Isolationsträger 3 werden
einer Verbindungseinrichtung 6 zugeführt, wo beide fest miteinander
verbunden werden. Vorgesehen ist eine Steuerungseinrichtung 7,
die sämtliche
Prozesse der Einrichtung 1 steuert, also den Förderprozess
der Klebefolie 2 wie auch die Förderung des Isolationsträgers 3,
der über
eine geeignete Zuführtechnik
(z. B. Förderband
etc.) zugeführt wird,
was jedoch nicht näher
dargestellt ist. Denkbar wäre
es auch, den Isolationsträger 3 von
Hand in die Verbindungseinrichtung 6 zu geben.
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Die
Verbindungseinrichtung 6 verfügt in der Prinzipdarstellung
nach den 1 und 2 über sechs
Walzen 8, ist also als Walzeinrichtung ausgeführt, in
der die Klebefolie 2 auf den Isolationsträger 3 aufgewalzt
und mit ihm verbunden wird. Auch der Walzenantrieb wird über die
Steuerungseinrichtung 7 gesteuert. Die Walzen 8 sind
selbstverständlich
in entsprechenden Walzgerüsten 9 aufgenommen,
wie in 2 dem Prinzip nach dargestellt ist.
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Der
Verbindungseinrichtung 6 vorgeschaltet ist eine Vorrichtung 10 zum
Erzeugen von Öffnungen 11 in
der Klebefolie 2, die hier als Schlitze 12 eingebracht
werden. Die Vorrichtung 10 weist eine Walze 13 auf,
an der außenseitig über ihren
Umfang und ihre Länge
verteilt eine Vielzahl einzelner messerartiger Werkzeuge 14 zum
Einbringen der Schlitze 12 angeordnet sind. Die Walze 13 ist
ebenfalls in entsprechenden Aufnahmen 15 drehbar angeordnet
und kann aktiv angetrieben werden, oder durch den Vorschub der Klebefolie 2 gedreht
werden. Die Werkzeuge 14 sind so angeordnet, dass sie während der
Walzendrehung in die Klebefolie 2 einschneiden und diese
schlitzen, wie in 2 anschaulich dargestellt ist. Von
der Vorrichtung 10 läuft
die Klebefolie 2 im gezeigten Beispiel über eine Umlenkrolle 16,
die ebenfalls in entsprechenden Drehaufnahmen 17 gehaltert ist,
zur Verbindungseinrichtung 6.
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3 zeigt
in Form einer detaillierteren Prinzipdarstellung die Verbindungseinrichtung 6.
Dargestellt sind hier konkret drei obere und drei untere Walzen 8,
um die jeweils ein umlaufendes Transportband 28 läuft, das
durch die aktiv über
geeignete Antriebsmotoren angetriebenen Walzen 8 umläuft. Theoretisch
reicht es aus, nur eine obere und eine untere Walze anzutreiben,
denkbar ist aber auch ein Antrieb aller Walzen 8. Von oben
kommend wird im gezeigten Beispiel die Klebefolie 2 zugefördert, wozu
entsprechende Motoren zum Abwickeln und Fördern angesteuert werden, der
Abzug beziehungsweise die Anförderung
kann aber auch durch den aktiven Antrieb der Walzen 8,
also über
die Verbindungseinrichtung 6 erfolgen. Der Isolationsträger 3 wird
von der Seite her zugeführt,
beispielsweise über
ein hier ebenfalls gestrichelt dargestelltes Transportband 18.
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Zum
Verbinden der Klebefolie 2 mit dem Isolationsträger 3 wird
im gezeigten Beispiel geheizt, wozu bei der dargestellten Ausführungsform
im unteren Transportband 28 diverse Heizmittel 19 vorgesehen
sind, wie im gezeigten Beispiel auch in den Walzen 8 entsprechende
Heizmittel 20 integriert sind. Das heißt, sowohl die Walzen 8 werden
erwärmt,
also auch das Transportband 28 beziehungsweise durch dieses,
das entsprechende Öffnungen
oder dergleichen aufweisen kann, hindurch der Isolationsträger 3 und über diesen
die Kunststofffolie 2. Die Erwärmung erfolgt so, dass die
Erweichungstemperatur der Klebefolie 2 zumindest im Bereich
ihrer Fläche,
die mit dem Isolationsträger 3 zu
verbinden ist, überschritten wird,
so dass sie dort als thermoplastische Folie in einen klebrigen Zustand übergeht
und über
die Verbindungsstrecke oder Walzstrecke innerhalb der Verbindungseinrichtung 6 fest
mit dem Isolationsträger 3 verklebt
werden kann. Selbstverständlich
besteht die Möglichkeit,
wie in 3 gestrichelt dargestellt ist, auch im oberen
Transportband 28 entsprechende Heizmittel 19 und
in den oberen Walzen 8 entsprechende Heizmittel 20 vorzusehen,
oder auch nur in diesem Bereich. In jedem Fall muss sichergestellt sein,
dass ein hinreichender Wärmeeintrag
in den Verbindungsbereich von Klebefolie 2 und der Oberseite
des Isolationsträgers 3 gegeben
ist. Die Walzen 8 pressen nun die erweichte, klebrige Klebefolie 2 auf den
Isolationsträger 3,
so dass diese eine innige Verbindung eingehen. Über die Öffnungen 11 beziehungsweise
Schlitze 12 kann etwaige beim Aufwalzen zwischen der Klebefolie 2 und
dem Isolationsträger 3 eingeschlossene
Luft ohne weiteres entweichen, da kurze Wege zwischen dem Ort eines
möglichen
Lufteinschlusses und dem oder den benachbarten Schlitzen 12 gegeben
sind. Hierüber
wird sichergestellt, dass der fertig beschichtete Isolationsträger 3 keinerlei
Lufteinschlüsse
aufweist.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist in 1 noch die Möglichkeit
angedeutet, der Verbindungseinrichtung 6 eine Beschichtungseinrichtung 21 zum
Aufbringen eines flüssigen
oder zähflüssigen Klebers
im gezeigten Beispiel auf die Unterseite der Kle befolie 2 vorzusehen.
Diese Beschichtungseinrichtung 21 umfasst im gezeigten
Beispiel eine Beschichtungswalze 22 und ein Kleberreservoir 23.
Dieser Kleber dient ausschließlich
dazu, die Klebefolie 2 und die Isolationsträger 3 miteinander
zu verbinden. Denkbar wäre natürlich auch
ein Kleberauftrag auf die Isolationsträger 3. Bevorzugt jedoch
erfolgt die Verbindung zwischen Klebefolie 2 und Isolationsträger 3 thermisch, wie
bezüglich 3 beschrieben.
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3 zeigt
weiterhin die Möglichkeit,
eine zweite Klebefolie 2a zuzuführen, wie gestrichelt dargestellt
ist. Diese wird von der unteren Seite her zugeführt, so dass hier der Isolationsträger 3 beidseitig mit
einer Klebefolie beschichtet werden würde. In diesem Fall wäre der Klebefolie 2a ebenfalls
eine entsprechende Vorrichtung 10 zum Perforieren oder Schlitzen
zugeordnet, auch sie würde
von einer entsprechenden Rolle abgezogen werden.
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4 zeigt
schließlich
eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante
einer Verbindungseinrichtung 6. Diese ist als Presseinrichtung
ausgeführt
und weist ein oberes Pressteil 24 und ein unteres Pressteil 25,
wobei das obere Pressteil wie durch den Doppelpfeil A dargestellt
vertikal bewegbar ist. Es handelt sich um eine stationäre Presse,
die einen diskontinuierlichen Betrieb ermöglicht. Zum Beschicken wird zunächst das
obere Pressteil 24 hochgefahren, wonach ein Isolationsträger 3 und
ein Klebefolienbogen 26, der zuvor auf die Größe des Isolationsträgers 3 zugeschnitten
wurde, in die hier nur dem Prinzip nach dargestellte Presseinrichtung
eingelegt wird. Sodann fährt
das obere Pressteil 24 nach unten und verpresst den Klebefolienbogen 26 mit
dem Isolationsträger 3. Auch
hier erfolgt die Verbindung bevorzugt thermisch induziert, wozu
im oberen Pressteil entsprechende Heizmittel 19 vorgesehen
sind. Diese können
wie gestrichelt dargestellt ist auch im unteren Pressteil 25 vorgesehen
sein. Auch der Klebefolienbogen 26 ist selbstverständlich geschlitzt.
Er kann entweder von Haus aus in Bogenform vorliegen oder von einer
Klebefolienrolle 4, wie in 1 gezeigt,
abgezogen und beispielsweise über
eine vorgeschaltete Einrichtung 10 geschlitzt werden. In
diesem Fall wäre
jedoch der Vorrichtung 10 eine Schneideinrichtung nachgeschaltet,
die einzelne Bogen von dem Endlosklebefolienband abtrennt.
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Um
einen Luftdurchtritt durch die Schlitze 12 des Klebefolienbogens 26 im
Falle eines etwaigen Lufteinschusses zu ermöglichen, ist die Unterseite des
oberen Pressteils 24 strukturiert, im gezeigten Beispiel
sind entsprechende Erhebungen 27 vorgesehen, die jedoch
nur exemplarischer Natur sind. Denkbar wäre es auch, eine strukturierte
gitterartige Matte dazwischen zulegen etc. Denn es soll vermieden
werden, dass infolge einer flächigen
Auflage des oberen Pressteils 24 auf der Klebefolie die
Schlitze 12 vollständig
abgedeckt werden wodurch ein Luftaustritt verhindert werden würde.
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Gleichermaßen wäre bezüglich aller
beschriebenen Ausführungsformen
auch die Verwendung eines Isolationsträgers möglich, der ebenfalls entsprechende Öffnungen
aufweist, wobei die Lage der Öffnungen
in Abhängigkeit
der nachfolgend aufzunehmenden Wicklungsgeometrie gewählt ist.
Dieser durchbrochene Isolationsträger kann mit einer ebenfalls
geschlitzten Klebefolie belegt werden. Denkbar wäre es aber gleichermaßen, in
diesem Fall eine geschlossene Klebefolie zu verwenden, da der Luftdurchtritt
durch die Trägeröffnungen
erfolgen kann. In diesem Fall wäre
also die Vorrichtung zum Erzeugen der Öffnungen in der Klebefolie
nicht unbedingt erforderlich, wenn eine geschlossene Klebefolie
eingesetzt wird. Wird ein Öffnungen
aufweisender Isolationsträger
aber beidseitig mit Klebefolien belegt, so muss wenigstens eine
der Klebefolien entsprechende Öffnungen
aufweisen. In diesem Fall wird zunächst die geschlossene Folie
auf den Isolationsträger
aufgebracht, und anschließend
die mit Öffnungen
versehene Folie. Der Isolationsträger selbst kann bereits bei
der Herstellung mit den Öffnungen versehen
werden, diese sind also nicht erst unmittelbar vor dem Verbinden
mit der Klebefolie zu erzeugen.