DE1900392C - Verfahren zur Herstellung von einla gigen elektrischen Spulen mit gegossenen Windungen auf einem Kern aus magneüsier barem Material - Google Patents

Description

In der deutschen Patentanmeldung B 16 475 /21a⁴, 68 (bekanntgemacht am 4. 12. 1952), wurde bereits

eine Induktivität mit ferromagnetischem Kern be- lung ernes fertigen Magnetbauteiles, ζ. B.ernes

schrieben, die zur Verwendung in verhältnismäßig Impulstransformators, nach dem ersten Ausrunrung

stark gedämpften Schwingungskreisen vorgesehen ist beispiel, - . .· _H

und bei der die wirksame Wicklung (bestehend aus Fig. 7 eine vergrößerte Schiuttansicht entlang oer

Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit) unmittelbar S Linie 7-7 in Fig. 6 einer angegossenen Lagerzunge, auf den Kern aufgedruckt, aufgespritzt oder aufge- Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht entlang aer

dampft sein kann. . ., Lmie 8-8 in F i g. 6 einer angegossenen Verbindungs-

Bei Impulstransformatoren, die z.B als Impuls- leitung und eines ebensolchen Anschlusses, treiber in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, < Fig. 9A und 9B Schnittansichten der Kunststonz. B. zur Ansteuerung von Speicherstellen verwendet ν Spritzgußfonn zur Bildung eines »Emneitstragers werden, oder bei Induktivitäten für andere Zwecke, mit einem in Kunststoff eingebetteten Magnetkern wo möglichst keine Leistungsdämpfung erfolgen soll, entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiei aer ist es erforderlich, daß die Windungen vom Kern Erfindung, . ^ . ,

elektrisch gut isoliert sind, um Windungskurzschlüsse Fig. 10 eine vergrößerte perspektivische uarsici-

zu vermeiden. 15 leag eines in Kunststoff eingebetteten Kernes ent-

Diese vorgenannten bekannten Verfahren zur Her- sprechend dem zweiten Ausführungsbeispiei, stellung von Wicklungen, die einen vorzugsweise Fig. 11 eine Unteransicht eines ähnlichen Einringförmigen magnetischen Kern umschlingen sind heitsträgers mit eingebettetem Kern, fabrikationstechnisch für die Massenfertigung und Fig. 12 ein Wicklungsschema fur den in Mg. n

preislich noch zu aufwendig. ao gezeigten, in Kunststoff eingebetteten Kern,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaf- Fig. 13 die Herstellung der Wicklungen, veroin-

fung eiiieb Herstellung!.Verfahrens für die Massen- düngen und Anschlüsse auf einem m Knnstston einfertigung von einlagigen elektrischen Spulen mit gebetteten Kern mit schematicher Darstellung aer gegossenen Windungen, die einen vorzugsweise Metall-Spritzgußeinrichtung,

ringförmigen Kern aus magnetisierbarem Material a₅ Fig 14A den Zustand des magnetischen Bauenthalten. Diese neue Verfahrenstechnik soll sich auf teiles nach dem Metall-SpntzgieBen und vor aem nur wenige Arbeitsschritte beschränken, einfach sein Ätzen. . _n

und billige komplette Bauelemente liefern. Fig. 14B den Zustand des magnetischen öau-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dg lurch teiles nach dem Metall-Spritzgießen und nach aem aelöst, daß zunächst der Kern unter Verwendung 30 Wegätzen des überschüssigen Metalls,, einer ersten Gießform derart in einen Kunststoff ein- Nach dem in F i g. 1 gezeigten Schema weraen uic

gebettet wird, daß die gebildete Kunststoffumhüllung ringförmigen Kerne zunächst in Kunstston ei..gcan ihrer Oberfläche rinnenartige Vertiefungen auf- bettet Dieser Schritt wird in dem in 11 g. a, j « weist, welche durchlaufend, in der Art von Spulen- und 3 B gezeigten Gerät ausgeführt unaoaom wicklungen, die den Kern umschlingen, angeordnet ₃₅ der in Fig. 4 gezeigte ^em8*?tteteKern «■«eu^g . sind, und daß dann die Spulen und deren Anschlüsse In P i g. 2 ist eine gebr luchliche ^K„^u'^lstst0""X"*

unter Verwendung einer zweiten Gießform im gußeinrichtung 10 dargestellt. Die btemencejai"c Metall-Spritzgußverfahren hergestellt werden. Einrichtung außerhalb der eigentlichen horm um

Dieses erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht fassen einen Hydraulikzylinder 12 und einen Körnen erheblich die sonst bei der Herstellung von Impuls- 40 13, mit welchem das Plastikmatena in dteronn« transformatoren u.dgl. notwendigen Schritte und gedrückt w,rd sowie die oberen und ^u«^ ^fJ₁ erübrigt vor allem die Ausbildung von Rillen im tische ISA und 15 B. Gemäß der ^D^™^ng ^ Ferrit-oder Keramikmaterial, aus welchem der Kern Fig. 3 A steht eine Kammer 16 m dem oDeren besteht Drucktisch mit den Durchgangskanaien 18 in der

Außerdem gestattet das Verfahren, unvermeidliche 45 oberen Hälfte der Form 14/I ™ Ve™indung. ua-Maßabweichungen der gesmterten Kerne auszuglei- jfg^J*™^

Erfindung wird im folgenden an Hand der wird. Der reine Magnetkern 100. noch ohne die

■ i^sbzS^{iele und der Zeichnurgen näher} ₅o ?^$J^J&^»£^

schematisch die einzelnen Arbeitsgänge des eingesetzt wie durch P^'^^f^!^ _{der Fom}

&7SXSZ** einer Spritzgußeinrich- Λ^^ tung zum Einbetten eines MagnetkeWs in Kunst- *^^^™^^^ρΑ »r

gidSf ^{einem erSten AUSWhrUngSbeiSPiel fa}"JSZÄtS™~ÄF^^ ^ErfiFi^dg^Ung3A eine Schnittansicht der geöffneten fertig eingebetteten, Kanej,110^ ausgebüdet d. h Kunsfstoff-Spritzgußform mit eingesetztem Magnet- S^tenwande^nd Boden^des^Wraun«2»^

%\ 3B eine Schnittansicht der geschienen . Ripp^ *£«*£·& * ÄÄSe

^FT_lg. 4 eine vergrößerte perspektivische Darst,.- -ie den inneren und ^J^^ⁿ^_tot lung eines eingebetteten Kernes, der mit dem in den Jen Kern 100 (F ig. 4)>™&^ _{T u} ,., _{(( ller} F i ε 3 A und 3 B gezeigten Gerät hergestellt wurde, Umhüllung 120 bilden Auch deχ on«.n,

F^gig 5 die verschiedenen Stufen vor und während 6_S Form ist nut der1 no .geη E^unjJ',²^^ ,^U!£ des MVspntzgießens gemäß dem ersten Ausfüh- ^^S^^^^^

vergrößerte perspektivische Darstd- °Wenn die heilen Formhälften genäß der Dar-

s ^α 6

stellung in Fig. 3B zusammengebracht und" das magnetischen.Bauteilen in einzelnen Schritten von Plastikmaterial in die Form 14 gepreßt wird, werden rechts nach links dargestellt. Auf der rechten BiIddie zwischen dem in, der unteren Formhälfte 14 b sehe wirf der aus mehreren miteinander verbundestehenden Kern 100 und den Wänden der Gußform nen Trägerplatten 210 bestehende Trägerstreifen 200 20 verbleibenden Hohlräume vollkommen mit S in die hier nicht dargestellte Gießmaschine einge-Plastikmaterial ausgefüllt Somit ist der Kern ganz führt Der Trägerstreifen 200 von etwa SO m Länge von der Kunststoff-Umhüllung 120 umgeben. In der besteht im allgemeinen aus gelenkig aneinander-Form sind Auflagestifte 27 zur richtigen Lagerung gereihten Trägerplatten 210. So kann der Streifen aus und Ausrichtung des Kernes vorgesehen, die zu Plastikplatten leicht auf eine Vorratsrolle gewickelt Vertiefungen 120 b in der Umhüllung 120 führen. io und in dieser Form der Gießmaschine zugeführt

Für die Zwecke des beschriebenen Verfahrens werfen.

erweist sich ein wannhärtbares Plastikmaterial und Am Punkt/4 in der Figur wird der Trägerstreifen

folglich ein Epoxydharz als für die Umhüllung 120 in die Spritzgußmaschine eingeführt. Gleichzeitig des Magnetkernes 100 als bestens geeignet Epoxyd- wird ein entsprechend der obigen Beschreibung einharz ist ein Isolator und kann so die erforderliche 15 gebetteter und fertig mit Wickelraum ausgebildeter Isolierung des leitenden Eisenkernes 100 von den in Kern 110 in richtiger Lage ebenfalls in die Maschine Fig. 6 gezeigten Wicklungen250 am bestes über- eingeführt

nehmen. Die gewählte Arbeitstemperatur in der Die Gießmaschine wird nachfolgend im Zusam-

Kunststoff-Spritzgußcinrichtung liegt bei etwa 170° C, menhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der d. h., vorzugsweise zwischen 140 und 180° C. Trotz- μ Erfindung beschrieben. Hier soll nur darauf hingedem nachfolgend deir Einfachheit halber in Text und wiesen werfen, daß für die spezielle^ Konstruktion Zeichnungen nur eine Gußform beschrieben ist, dieses ersten Ausführungsbeispieles eine geeignete können natürlich sehr vielgestaltige Formen benutzt Gießform mit den erforderlichen Vertiefungen und werfen. Das Spritzgußverfahren zur Erzeugung der Aussparungen zur Erzeugung der Anschlüsse 220 Umhüllung der Kerne 100 mit Kunststoff stellt einen as und der Lagerzungen 230 vorgesehen ist. Das Metall, wesentlichen Fortschritt beim Ausgleich etwaiger das die Kernwicklungen, die Verbindungen usw. Maßabweichungen dieser ringförmigen Eisenkerne bilden soll, wirf mit einem solchen Druck in die drr. Es brauchen also nicht länger sämtliche Magnet- Form gepreßt, daß das fließende Metall in alle durch kerne erst eingebettet, dann genau untersucht und die Rillen und Wandungen der Form begrenzten anschließend durch irgendeine Einrichtung wie z. B. 30 Hohlräume eindringen kann.

eine Schleifmaschine auf Maße mit engen Toleran- Bei der umgekehrten Anordnung gemäß der Dar-

zen gebracht zu werfen, sondern die Kerne können stellung in Fig. S liegt der Kern jeweils unterhalb innerhalb weiter Maßgrenzen direkt von, der Sinter- der Trägerplatte 210, bei der Darstellung des behandlung in die Gießeinrichtung gebracht und ein- fertigen Magnetbauteiles in Fig. 6 oberhalb der gebettet werfen. Die eingebetteten Kerne 110 sind 3$ Platte 210.

so, wie sie aus der Gießeinrichtung kommen, prak- Die Trägerplatten 210 bestehen zum mindesten in

tisch identisch, da sie alle in derselben oder in maß- diesem Ausführungsbeispiel aus Weichplastik und stabilen gleichen Formen gegossen worden sind. sind somit extrem biegsam. Jede Trägerplatte 210 hat

Die Rillen 120 α werfen durch die komplementär in der Mitte einen großen Ausschnitt 210 α zur Aufausgebildete Wand der Form 14 gebildet Diese 40 nähme des gekapselten Kernes 110, sowie seitlich Rillen sind in Reihe so miteinander verbunden, daß zwei Löcher 210 b zur Aufnahme von Paßstiften der sie durchlaufende Windungen bilden. Wenn hinterher Form. In der Nähe des Plattenrandes ist eine Reihe das Metall zur Herstellung der Windungen in diese von Löchern 210 c angeordnet die der Befestigung Rillen gegossen wird, werden dadurch schrauben- der Verbindungsleitungen 240 an der Platte dienen, förmige Wicklungen erzeugt, die den ringförmigen 45 Weiterhin sind in der Piaue um den mutieren Aus-Kern 100 vollständig umgeben. schnitt 210 α eine Reihe von Löchern 210 d für die Der fertiggegossene Teil in Form des in Plastik richtige Befestigung der Lagerzungen 230 vorgesehen, eingebetteten Kernes 110 mit dem an der Oberseite Wie aus den Fig. S und 6 zu ersehen ist, sind an offenen Wickelravun kommt natürlich nicht so voll- jeder Trägerplatte 210 an der einen Seite Kugeln 212 kommen aus dem Gießgerät wie es in Fig. 4 dar- 50 und an der gegenüberliegenden Seite entsprechende gestellt ist Beim Gießen läßt sich nämlich besonders Aussparungen 214 angebracht Es können so eine auch wegen der Rillen 120 α die Ausbildung von Anzahl Platten in Reihe zusammengesetzt werfen, Gießgrat nicht vermeiden. Der überschüssige Kunst- und da die Kugeta 212 in die erwähnten Aussparunstoff läßt sich jedoch in aHgemem bekannter Weise gen 214 eingreifen, läßt sich auf diese Weise vor der relativ leicht entfernen, um so den eingebetteten 55 eigentlichen Spritzgußoperation ein langer Streifen Kern 110 fertigzustellen. 200 aus Trägerplatten 210 bilden. Durch entspre-Anschließead kommen die in Kunststoff eingebet- chend maßstabgenauen Vorschub dieses Plattenstreiteten Kerne in die Metall-SpritzguBstation. Hier fens läßt sich jede einzelne Trägerplatte 210 in der werfen außer den schraubenartigen Wicklungen für richtigen Lage in die Gießmaschine einsetzen, was die gekapselten Magnetkerne im gleichen Arbeits- Go entweder durch Abtrennen der einzelnen Trägergang auch die notwendigen Anschlüsse, d. h., die platten 210 vom ganzen Streifen 200 bei Erreichen Verbindungen von den Wicklungen zu den zugehöri- des Punktest und anschließende stückweise Zufühgcn Anschlußklemmen hergestellt In dieser Station rung oder auch durch kontinuierliche Zuführung des wirf gegebenenfalls der Kern auch auf einem Plastik- ganzen Streifens 200 zur Gießmaschine ohne Herausträgerstreifen befestigt, so daß er hinterher in einer 6s trennen einzelner Platten 210 erfolgen kann, wie es Schaltkarte oder einem integrierten Schaltungspack in Fig. 5 gezeigt ist Nach Einführen der Trägerverwendet werfen kann. platten in die Maschine wirf der eingebettete Kern In F i g. 5 ist stark vereinfacht die Herstellung von 110 in seiner Lage festgehalten, die Form geschlossen

λα *λ , η Λ_αηη in und das Metall dann η

Form eeoreßt um auf Form jgepreut um

harz oder einem ähnlichen Material. Zur Herstellung _{der Nummer30()} ^zeichneten _Kernbau-

at

Einbettens der gleichzeitiger

_{die durch die Träger}pi_atte 210 hindurchgehen, damit der Raum für die den Kern 100 umgebenden Wicklangen nirgendwo unterbrochen ist Diese Löcher

fornutor

_{auch hier} Verbindungen zwischen den den Kern umgebenden Wicklungen und den Anschlußklemmen

Ϊder eingebettete ™>ernlatte210 zwischen zwei

^!nemVer_gleich der Pi, 3Λ und 3B mit den Fig. 9A und 9B gehen die Unterschiede in der Form deutlich hervor, die zur Ausbildung der in

Versuchen

als die,beste erm.tteλ.«f^

SeTS bd b^immten Sämmensetzungen ergaben sich bei ^™™ _Versuchen verwendet oder Legierungen die bei den versucne

wurden, Probleme *^Η;5 ¹^^e _{dfc Form} beim Eintritt in^« *°™ ^^Π hineinflössen ⁿ SSSiii^^W^bSSsiiiei Metall

_Pla£_ik material einfließen kann. Der Kern 100 ist wieder in einer Lage in der unteren Hälfte 14A der Form

dargestellt. Die Durchgänge 18 sind zwar jetzt etwas ^ _{rdn haben afeer denselben Zweck und}

_stehen durch ein System von Gießkanälen 22 und über eine kleine, leicht überwindbare Eingangsschwelle 23 mit dem Gußformhohlraum 20 in Ver-

welcher der ^ verandert wurde des WAS

des wicKeiraume ^f

der Größenordnung von sen werden muß. pF? durch das ^hie^^^hne^^ AIs Beispiel ^^ Versuch genannt: Die

einer heißen Platte bei

^fähr?¹⁽L^C^f^C Tf°S hcfß^n liege! ebenfalls *«^{f dcr} j£ ^ Wenn der Tiegel *e ncht.ge hat, wird er auf die ^SP"^ und die geschmolzene Tiegcl gegossen, hur hdlih triebene

„_elöst

^SSA A stellung der Fi, 9A sind die axial

^s bestens g g^ verlaufenden Erhebungen und Vorsprünge 24 zur

™V£ ergeben sich Begrenzung der Rillen in der Einbettung so ausge-

J^J_inn|_{ren Rffl}en 35 bildet, daß sie die erforderlichen Löcher 216 in der

Schnitt Abmessungen in Trägerplatte 210 bestimmen. Auflagestützen 27 tra-

^f „ _{15 e}gos gen auch hier wieder den Kern 100.

^ < t _{wk am} ^_{n aus den pig 1Q und} „ _zu ^

sehen ist, werden die erforderlichen Rillen für die spätere Aufnahme der Verbindungsleitungen ebenfalls beim GicBen der Kunststoffeinbettung festgelegt. _{der NummeT218} Zeichneten

_Ri„en liegen an der Unterseite der Trägerplatte 210. vorgewärmt- Eine RiIlE 217 ist auch an der Oberseite der Platte r erreicht 45 vorgesehen. Die eingebetteten Kerne 300 sind in den _{Fi 10 und H unter sich leich< die Verb}indungs-

| den einrichtungen der Trägerplatten für eine Reihe _ein solcher Einheiten300 sind jedoch in Fig. Π insof bädrt l hi i Vung

und die ges ^?^^ _ein solcher Einheiten300 sind jedoch in Fig. Π inso

Tiegcl gegossen, hur «"I B _hmolzene fern etwas abgeändert, als hier an einem Vorsprung

hydraulisch getriebener Kolben α g^ ^ ^^ ^ ^ ^^ ^^ _{Kugeln 213} angeödet _{sind) dic} in Lierung m die Form «Ld.P hd Vrtif215 i Eibhtung

hydraulisch getriebener Kolben α g^ ^ ^^

Legierung m die Form «Ld.P _{toffumhüllung} entsprechende Vertiefungen215 einer Einbug

räume des Wickelraumes in der iuub _{hat def mderen Seite einer} benachbarten Platte 210 em-

des Kernes. Wenn das Metal sie h ν ^**

, pg

^ ^^ ^^ _{Kugeln 213} angeödet _{sind) dic} in

entsprechende Vertiefungen215 einer Einbuchtung _{d d Sit i} bhbrt Pltte 210 em

wird die Form e? Bauteil 260 in Gestalt od. dgl., der in seinem dargestellt ist, kann ^

In den Fig. 9 bis beispicl des beschriebenen mit einem anderen J^ Bauteil gezeigt Im d Fi 6 be

^S

^^ _{ifen können}

^,SransfSnnators Ein Schaltschema der Wicklung für einen Impulsimp«ι transformator od. dgl. ist in Fi, 12 gezeigt. Die ^^ ^g beiden Wicklungen 320 und 322 aus einem Draht usg rechteckigen Querschnitts sind zwischen den An-. verbindung SchlüssenB und D in Reihe geschaltet und stellen magnetischen eine Sekundärspule für den Impulstransformator dar. _dem ^_Γ65ΐ5 an 60 Die beiden anderen Wicklungen 324 und 326 sind i ih di Ahlü Λ d E i Rihe geschaltet

mit einem anderen J^™^ _dem ^_Γ65ΐ5 an 60 Die beiden anderen Wicklungen 324 und 326 sind Bauteil gezeigt Im ^eß⁰"^ _RaIltcii ^rd bei die- zwischen die Anschlüsse Λ und E in Reihe geschaltet Hand der Fi, 6 beschnebci"™ "f"* _cgos. _{und stc}Hen die Primärwicklung dar. Diese Primärsem Ausführungsbcispicl ein »™n"cus ^ tfj^ ^cklung weist eine Mittclanaapfung auf, d.h., der sen. Bei der ^EinbcUung _f" £äusc für den Kern in Verbindungspunkt zwischen diesen Wicklungen ist raumes wird das ganze ^"'"V... _{daß dcr o}bcn 6_S mit dem Anschluß Γ verbunden. Die Verteilung der einem Arbeitsgang1 ™ *T£J,£"Veil' mit dem ein- Wicklung gemäß der Schaltung der Fi_P. 12 auf die als Trägerplatte 210 bezeichnen. 1 ^_{n wird Ri|},_{cn 120fl dcs} Kcrnbautcils 300 und aui die Rillen pi-bcttctcn Kern in «J»™^ _Gi._h^_aus ivpoxyd- der Tπiμcφlattc 210 ist aus der Fig. 11 zu ersehen, InioU'cdcssen licslcin od _h ono*ftA036

wo der Einfachheit halber nur die Primärwicklung, teil nur eine glatte ringförmige Höhlung erforderlich,

deren Verlauf mit Hilfe der Pfeile L, M, N und P zu Daraus geht hervor, daß zahlreiche verschiedene

verfolgen ist, in gestrichelten Linien ausgezogen ist. Wicklungsmuster gegossen werden können, ohne daß

Das Spritzgußverfahren für dieses zweite Ausfüh- die Anordnung der Höhlung der Metallform geänrungsbeispiel und die anschließenden Schritte werden 5 dert werden muß, da für ein anderes Wicklungsan Hand der Fig. 13 erläutert. Der besondere muster ja nur die Rillen der Kunststoff-Einbettung Trägerstreifen, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, ist hier des Kernes verändert werden müssen,
nicht langer erforderlich. Mehrere in einem Stück Der mit der Nummer 500 bezeichnete magnetische hergestellte Kernbauteile 300 werden zu einer Kette Bauteil kommt aus der Gießmaschine in der Form oder einem Streifen von Elementen zwecks leichterer io heraus, wie sie links in Fig. 13 und in der Fig. 14 A Handhabung und gegebenenfalls automatischer Ver- dargestellt ist. Es ist zu beachten, daß der eingearbeitung für den zweiten Grundschritt, nämlich des bettete Kern und die Grundplatte 210 vollständig oder Metall-Spritzgießens miteinander verbunden. Durch teilweise von einer Haut von überschüssigem Metall eine entsprechende, nicht dargestellte Einrichtung bedeckt sein können, welches sich beim Gießen herauswerden die einzelnen Einheiten 300 aus dem konti- »5 gedrückt hat, denn das Metall dringt nicht nur in die nuierlichen Streifen ausgebrochen und automatisch' Rillen ein, sondern überbrückt auch ganz oder teildcf Gießform 400 zugeführt. Wie bei dein oben be- weise die Zwischenräume zwischen den Rillen. Entschriebenen Verfahren für das erste Ausführungs sprechendes gilt für die Abstände oder öffnungen beispiel kann der kontinuierliche Streifen auch ohne auf der Platte 210. Dieses überschüssige Metall muß Aufteilung in einzelne Kernbauteile der Gießmaschine 20 natürlich entfernt werden, um elektrische Kurzzugeführt werden. Schlüsse zwischen Wicklungen oder Leitungen zu

Das Metall in Gestalt einer Zinn-Silberlegierung vermeiden. Im Vergleich zum Metall in den Plastikwird der Form durch Kanäle 410 zugeführt und rillen ist diese Schicht aus übergelaufenem Metall durch den aufgebrachten Druck in den Wickelraum jedoch relativ dünn und kann leicht dadurch entfernt gepreßt Das Metall wird gleichzeitig auch in die »5 werden, daß man die ganze Einheit 500 in ein Ätzbad Rillen 217 und 218 zur Herstellung der Verbindungs- taucht, das diesen dünnen Metallfilm abfrißt. Für leitungen gedrückt. Außerdem ist gewöhnlich die diesen Zweck werden als Atzmittel Aqua Regia oder Form 400 so ausgebildet, daß auch die Anschluß- Salpetersäure bevorzugt Die Zeitdauer der Ätzung klemmen 220 ebenfalls durch das Einfließen der beruht auf Erfahrungswerten. Die Ätzung muß mi Silber-Zinnlegierung gebildet werden. 30 lange fortgeführt werden, bis der unerwünschte.

Ein großer Vorteil des kombinierten Verfahrens dünne Metallüberzug restlos entfernt ist, und nur die

liegt in der Einfachheit der Konstruktion der Metall-* .^e wünschten dickeren Metallwicklungen und Vo 1 -

Spritzgußfonn 400, die deswegen so einfach ist, weil bindungen übrigbleiben.

das Metall in den bereits beim Einbetten des Kernes In Fig. 14B ist der fertige magnetische Bauteil ausgebildeten Wickelraum und nicht in Rillen einer 35 600 mit den metallischen Leitern 650 dargestellt, die

komplizierten und starren Metallform gepreßt wird. radial und axial in den Rillen verlaufen und die

So ist in der Form 400 zum mindesten für den Kern- schraubenförmigen Wicklungen des Kernes darstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einlagigettäektrischen Spulen mit gegosse- Patentansprüche: nen windungen auf einem Kern aus magnetisierbarem Material.

1. Verfahren zur Herstellung von einlagigen 5 Derartige Bauelemente dienen als Impulstransforelektrischen Spulen mit gegossenen Windungen matoren, oder ähnliche Induktivitäten, deren Abauf einem Kern aus magnetisierbarem Material, messungen so klein sind, daß sie zu den Miniaturdadurch gekennzeichnet, daß zunächst bauelementen zählen; sie werden beispielsweise in der Kern (100) unter Verwendung einer ersten großer Stückzahl in den Schaltungsanordnungen für GieBfonn (14) derart in einen Kunststoff einge- io Datenverarbeitungsanlagen, z. B. als Impulsirsiber, bettet wird; daß die gebildete Kunststoff umhüllung in elektronischen Steuerungsanlagen oder in Feman ihrer Oberfläche rinnenartige Vertiefungen sehgeräten verwendet

(120 a) aufweist, weiche durchlaufend, in der Art Die allgemein dem Fachmann bekannten Impuls-

von Spulenwicklungen, die den Kern umscblin- transformatoren, die vorzugsweise einen ringförmigen, angeordnet sind, und daß dann die Spulen 15 gen Kern aufweisen, würden bisher in der Weise (250,260) und deren Anschlüsse (220, 240) unter gefertigt, daß bei kleinen Stückzahlen die Windungen Verwendung einer zweiten Gießform (400) im manuell von Hand aus sehr dünnem isoliertem Draht Metall-Spritzgußverfahren hergestellt werden. hergestellt wurden. Dieses Hersteilungsverfahren ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- kostspielig und hat außerdem den Nachteil, daß die kennzeichnet, daß das Einbetten des Kernes (100) ao elektrischen Werte dieser Impulstransformatoren in Kunststoff nach dem Spritzgußverfahren einen relativ großen Streubereich aufweisen. Die erfolgt Anwendung von Ringkem-Wickehnaschinen ist nur

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bei größeren Bauteilen möglich und nicht bei derund 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunst- artig kleinen Ausführungen, deren Abmessungen stoff ein warmhärtbares Plastikmaterial ist 35 etwa bei 12,5 X 6,5 X 3,5 mm liegen.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Durch die deutsche Patentschrift 1 245 495 wurde Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Verfahren zur Massenfertigung von elektro-Kunststoff ein Epoxyharz ist. magnetischen Bauteilen bekannt, bei denen ein

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- magnetischer Ringkern mit Windungen versehen kennzeichnet, daß die Spulen (250) und deren 30 werden soll. Bei diesem Verfahren wird ein Rohr Anschlüsse (220, 240) aus einer Zinn-Silberlegie- aus magnetischem Material innen und außen mit rung hergestellt werden. einer isolierenden Vergußmasse überzogen und in

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- diese Vergußmasse werden in genau definierten Abkennzeichnet daß die Legierung einen Silber- ständen in axialer Richtung verlaufend die Leiteranteil von 5 his 15°/» aufweist 35 drahte eingebettet Anschließend wird das von den

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Leitern umgebene Rohr zerschnitten, so daß ring- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im förmige Scheiben entstehen. Durch eines der bekann-Kunststoff eingebettete Kern (110) mit einer ten Foto-Ätzverfahren werden die Verbindungen Trägerplatte (210) aus Kunststoff verbunden wird. zwischen den äußeren und inneren Leitern hergestellt,

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- 40 so daß sich den Kernquerschnitt umschlingende kennzeichnet daß bei det Herstellung der Spulen Windungen bzw. Wicklungen ergeben. Dieses Ver- und Anschlüsse im Metall-Spritzgußverfahren fahren hat trotz seiner Vorzüge noch die Nachteile, gleichzeitig Lagerzungen (230) zur mechanischen daß eine Anzahl Arbeitsgänge erforderlich sind zur Verbindung von Kern und Trägerplatte mit vollständigen Herstellung eines Bauelementes und angegossen werden. 45 daß das Herstellungsverfahren der Verbindungen

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 zwischen den äußeren und inneren Windungsstrek- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem ken, sowie der Anschlußverbindungen noch zu aufersten Verfahrensschritt des Einbettens des wendig ist, und deshalb noch nicht voll befriedigt. Kernes in Kunststoß eine Trägerplatte (210) mit Durch die USA.-Patentschrift 3 319 207 wurde ein angegossen wird. ₅o Verfahren zur Herstellung von einen Kern umgeben-

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 den Windungen bekannt, bei dem der Kern aus einer bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbetten ringförmigen Isoliermasse, ζ. B. Keramik, besteht, π des Kernes (100) in Kunststoff bei einer Arbeits- welche einen schraubenförmigen Verlauf aufweisende temperatur in der Kunststoff-Spritzgußeinrichtung Rillen, z. B. durch Einschleifen, eingearbeitet sind, von 140 bis 180⁰C erfolgt und daß zur Her- 55 Diese Rillen werden mit einem Metallniederschlag stellung der Spulen und Anschlüsse die zweite ausgeiüllt, wodurch sich eine Wicklung ergibt.
Gießform auf eine Temperatur von 210 bis Ein anderes Herstellungsverfahren für miniaturi-250° C erwärmt wird. sierte Wicklungen, die auf einem länglichen Kern

11. Verfahren nach einem der vorstehenden angeordnet sind und z. B. bei Uhren verwendet wer-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gieß- 60 den, wurde durch die deutsche Offenlegungsschrift grat und überschüssiges Metall durch Atzen ent- 1439 264 bekannt. Bei diesem Verfahren wird der fernt werden. Kern mit einem Metallüberzug versehen und durch

12. Anwendung des Verfahrens nach einem ein fotolithographisches Verfahren wird das Muster der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung der Wicklung auf dem Metallüberzug dargestellt. Der von Impulstransformatoren mit einem rmgförmi- 65 nicht für die Wicklung benötigte Metallüberzug wird gen Kern aus magnetisierbarem Material. durch Ätzen oder Abschleifen wieder entfernt.