DE1940580A1

DE1940580A1 - Spulen,deren Wicklungen durch Verklebung miteinander verbunden sind

Info

Publication number: DE1940580A1
Application number: DE19691940580
Authority: DE
Inventors: Van Hirtum Martinus Johannes; Lenders Wilhelmus Leonar Louis
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-08-31
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1970-03-05
Also published as: GB1265877A; NL6812445A; DE1940580C3; CH500574A; SE368298B; US3634164A; FR2016730A1; DE1940580B2; JPS4840377B1; JPS4719286B1; AT312764B; US3783425A

Description

1940590

DlpL-lng. HOR3T AUER

• , Patentanwalt .

Anmelder: Ν,ν.-PHtUPS'GLOElLAMPEfJFABfllEKEN

• Akte: PHN- 3299 Anmeldungvonu 7. hlg» 1969

"Spulen, deren Wicklungen durch Verklebung miteinander verbunden sind" , " .-"-...

Die TCrfinduiig bezieht sich auf eine Spule, deren

Wicklungen durch Verklebung miteinander fest Verbunden sind, · insbesondere auf eine Spule für elektrotechniache Zwecke, die aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist.

Derartige Spulen können statt aus drahtfÖrmigem

Material auch aus handFörmigem Material gewickelt werden* Einfachheit shal bor· wird im folgenden immer der Ausdruck Draht vervvoiidef, womit aber, auch Band gemeint ist» \

j Aus der- schweizerischen P»tentschrift '»4 ist ein sogenannter Ilhranker der obengenannten Art für e^L ^ kleinen e lektri scheu Motor bekannt, ^cIe r nachdem er völtigge-

C3 wickelt ist, mit, einer Ϊ ackschicht versehen wird. Nach Trocknung

—* werden dip Wirklungen miteinander durch Verklebung fest ver-

⁰^ buuden und der Anker bildet ein starres Ganzes.

- Us i^st auch bekann t_r Spulen der genanntftft Art :

aus oink tri scli leitendem Draht zu wickeln, boispiölsKeiee, V - „

. -Z- PHN. 3299

Lautsprecherspulen, wobei der Draht mit einem Mantel aus Material bedeckt ist, das die Eigenschaft aufweist, bei höheren Tempeeaturen zu erweichen. Die Spulen werden nach dent Wickeln erwärmt, so dass infolge der Erweichung des äusseren Teils des Isoliermantels die Windungen miteinander verklebt werden. Nach Abkühlung sind die Drähte fest miteinander verbunden.

Die erstgenannte der zwei bekannten .-»pulen weist den bedeutenden Nachteil auf, dass die Spule nachträglich mit

b einer klebrigen verhältnismässig langsam trocknenden Substanz bedeckt werden muss, eine Bearbeitung, die bei Massenfertigung als unerwünscht angesehen werden muss, da die Mechanisierung einer derartigen Bearbeitung durch die Gefahr einer Verschmutzung der Maschine erschwert wird, und da die Gefahr besteht, dass die klebrige Substanz auf mit der Spule verbundene Toi Ie gelangt, wie beispielsweise auf eine Rotorwelle, was selbstverständlich unerwünscht ist und eine Erhöhung des Ausschussprozentsatzes ergibt. Die zweite genannte bekannte Spule kann ohne diese fertigungstechnisch unerwünschten Schwierigkeiten hergestellt werden;

" als Nachteile bleiben jedoch, dass die einmal gewickelte Spule noch mit Hilfe -eines Sondergerätes einer zusätzlichen Bearbeitung ausgesetzt werden muss und dass die Spule erst nach dieser Bearbeitung ein starres Ganzes bildet. Letzteres gilt insbesondere als Nachteil in denjenigen Fällen, in denen die Spule, solange die Windungen noch nicht fest miteinander verbunden sind, die Neigung hat, sich völlig oder teilweise spontan wieder abzuwickeln, oder in denen die Wicklungen die Neigung habe«,' von der Spule abzugleiten/ Der Nachteil bringt sidh in noch

Ö0981Ö/1262 - \

BAD

-3- PHN. 3299

verstärktem Masse zur Geltung, wenn beim Wickeln spezielle* .Aus-~ ~ ■gangsdrähte gebildet werden müssenj wie bei einer Rotorspule, an der Ausgaiigsdrähte zur Verbindung mit dem Kommutator* oder den SchLeifringen vorhanden sein müssen. Zum Schluss muss auch bedacht werden, dass bei kleinen zerbrechlichen Spulen, die für ■elektrotechnische /weck® in grossen Mengen verwendet werden, die Vermeidung von Beschädigungen infolge der Handhabung ein fertigungstechnisches Problem an sich ist, so dass jede zusätzliche Handhabung vermieden werden muss und man daher besfrebt sein soll, die Spule in einem möglichst frühen Stadium vu einem robusten und zusammenhängenden Teil zu gestalten.

Die KrΓiitdung bezweckt, eine Spule der eingange er-w&hnten Art und von hoher Güte zu schaffen, sowohl in bezug auf den Füll faktor, als auch im Hinblick auf die schöne regelmässige Torrn -und" geringe dimousionelIe Toleranzen, wobei die .Spule sich schnell auf automatischen Maschinen herstellen lässt, ohne dass bei dßt' Herstellung die obengenannten Nachteile der bekannten spulen auftreten. Biese .-pule ist er f." i ndungsgeroäss dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen durch einen Kontaktklpbstoff fest miteinander verbunden sind.

Γη to** Kon tak tklebsi of f ist in diesem /,usantnmnhang

Jede Klebst oftar t zu verstehen, welche die i'igenschai't aufweist, dass Schichten derselben in trocksivem Zustand aneinanderhaften, Tm Handel sind KleltstofFarten erhältlich, die auss«?r der bereits genanten■ 'Kigenaehaf t noch dip f'igenschaf ten aufweisen, dass trockene Sch ich fen derselben praktisch ausschliesslich Haftkraft ge'gpttillse-jp Kl eHs t ο ff schichten ilerselber^ \rt nufvveisen, so dass die Handhabung v^'hroml der Ilerstell'ipg νοτι Teilen, die nit eine.r Ircrckeiien Schiebt, eiws dera r t iget'¹ i-'on t nkt\ 1ei-'s t ο **' 'e s \.ersehen-

^10/1262 BAD ORIGINAL

1940S80

. PHN.

sind, nahezu keine Schwierigkeiten mit sich bringt, Und dass sie '

• - ■ *

sehr flüchtige Lösungsmittel enthalten, so dass bei dünnen Schichten eine äusserst schnelle Trocknung auftritt«

Die erfindungegemässe Spule wird vorzugsweise einem zur Erfindung gehörenden Verfahren hergestellt, da· öl gekennzeichnet ist, dass der Draht, bevor er auf die Spule; wickelt wird, zunächst mit Kontaktklebstoff versehen Wird» der etwaige überflüssige Kontaktklebstoff entfernt und dir,, dann getrocknet wird. ■

Es stellt sich in der Praxis heraus* da·· lieh iet, den Klebstoff mit Hilfe sehr einfacher auf der maschine angebrachter Vorrichtungen auf der Strecke aswii

i ^ ' * Ii i · * 1 Vorratshaspel und der Wickelmaschine auf dem Draht anssubirihjffn * ' und zu trocknen* Wegen der schnellen Trocknung de* *^±-<*·*-**·»■»**'<■**«-"' stoffes braucht diese Strecke nicht aus sergewöhnlich IaHf fet* jkei#i*

Beim Wickeln bereitet die auf dem Draht befindliche Klebstoff schicht keine Schwierigkeiten, da diese .nicht an deft >' < Führungsrädern der Wickelmaschine oder anderen Teilen haftet« '. Etwaige Ausgangsdrähte können ebenfalls ohne Mühe und automa·- ι

tisch auf der Wickelmaschine gebildet werden, ohne dass dabei 1 '

Schwierigkeiten, wie das Weggleiten von Drähten usw., auftreten* Die Spule ist unmittelbar nach dem Wickeln ein festes Ganzes und ,,\

braucht nicht zusätzlichen Bearbeitungen zur Erzielung einer tin-.

tereinander festen Verbindung der Wicklungen ausgesetzt zu werden» . Eine Ausführungsform einer auf einem Spulenkörper ■ '

gewickelten erfindurigsgemässeri Spüle ist dadurch gekennzeichnet, j „ dass die auf dem Spulenkörper ruhenden Wicklungen und der Spulen-

00981Ö/1262

' BAD ORIQfNAl

-5- PHN. 3299

körper ebenfalls durch einen Kontaktklebstoff fest miteinander ' verbunden sind<i Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Spule und der Spulenkörper sich gegeneinander nicht bewegen können und dass beim Wickeln auch bereits die Wicklungen, die noch keinen Kontakt mit anderen Wicklungen haben, in bezug auf den Spulenkörper fixiert sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Spule ist dadurch gekennzeichnet, dass der Draht übet¹ seine ganze .Länge mit einem dünnen aus Kontaktklebstoff bestehenden Mantel versehen ist. Diese Ausführungsform gewährleistet eine maximale Haftung- zwischen den Windungen,

Die letztgenannte Spule wird vorzugsweise nach

einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Draht durch einen einen Kontaktklebstoff in flüssigem Zustand enthaltenden Behälter geführt wird und der überflüssige Klebstoff dadurch entfernt wird, dass der Draht durch eine kalibrierte Oeffnung gezogen wird.

Es hat sich herausgestellt , dass es auf diese

'.v'eise möglich ist, einen Mantel aus Kontaktklebstoff anzubringen, der nach Trocknung eine Dicke von nur einem Mikron hat. ^;

Sogar bei sehr dünnem Draht hat ein derartiger dünner Mantel aus I Klebstoff kaum einen Einfluss auf den Füllfaktor der Spule, vährend das sehr regelmässige Wickelmuster, das praktisch mühelos «rhalten werden kann, da jede Wicklung sofort festliegt, einen günstigen Finfluss auf den Füllfaktor ausübt.■ Es hat sich daher in flor Praxis herausgestellt-, dass Spulen, die nach der Er-

008810/1262, bad original'

-6- ' PHN, 3299

findung hergestellt sind, mit einem besseren Füllfaktor hergestellt werden können, als Spulen der bisher bekannten Art, die nach demselben Wickelverfahren hergestellt sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine rollenfÖrmige Spule, deren Wicklungen sowohl an. einem zylinderförmigen Mantel in im wesentlichen axialer Richtung verlaufen, als auch in im wesentlichen diametraler Richtung über die axialen Begrenzungsflächen. Eine derartige Spule ist beispielsweise aus der U.S.A, Patentschrift 2 313 *»1O bekannt, in der die auf einem Spulenkörper gewickelte Spule einen eiLsenlosen Läufer für einen Elektromotor bildet. Derartige Läufer haben die interessante Eigenschaft, dass sie sich schnell und einfach wickeln lassen, weil die Spule regelmässig über den ganzen Umfang Verteilt ist, so dass beim Wickein keine Imlexierbewegungen erforderlich sind. Hinzu kommt, dass die Spule überall dieselbe Querabnies sung aufweist, so dass ein kleiner Luftspalt ausreicht. Bei grösseren Länge-Durchmesser-Verhältnissen war es bisher nicht möglich, derartige Spulen zu wickein; die Erfindung ist dafür eine Lösung. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass ein unerwünschter Effekt auftritt» durch die Tatsache, dass die Wicklungen sofort fest auf der ^pule zu liegen kommen, sobald sie beim Wickeln die bereits vorhandenen Wicklungen berühren, findet ein bestimmter Aufbau der im wesent1ichen diametral l hinausragenden Wicklungsteile an den axialen Begrenzungsflächen der Spule statt. Die nachteiligen Eolgen hiervon sind zweierlei: erstens wird die axiale Abmessung der Spule grosser als bei der genannten bekannten Spule und zweitens können infolge der

^009810/1262

-7- ^ΡΗΝ· 3299

Zugkraft im Wickeldraht bestimmte Teile des Aufbaues von den übrige« Teilen Iosgerissen werden, wodurch eine unregelmässige Föt*m an den axialen Enden der Spule entsteht, wodurch auch das Wickelmuster auf dem Man'tel der Spule zerstört wird.

Die obengenannt«! Ausführungsform der Erfindung

bietet für diese Schwierigkeiten eine Lösung bei rollenfÖrmigen Spulen, bei denen die Wicklungenuntereinander mit Hilfe eines Kontaktklebetofffts miteinander Test verbunden sind, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abstände »wischen den über die axialen BegrenzttttgsflUeheη laufenden Drahtteiien auf einander folgender Wicklungen und det· Mitteilnie der Spule einem im

wesentlichen konstanten Abstand plus einem im wesentlichen sich periodisch Ändernden Abstand gleich sind«.

V Oie roliwnförmige Spule nach dieser Ausführungsform der ICrfiriduhjg'hai bemerkenswert flache axiale Enden, da die im wesentlichen diametral hinausragenden Draht'teiIe gleichM&m Über die axialen BegretizungsflMchen ausgeschmiert sind.

Kin \usFtihrungsbeispiel der I-rfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben« Ks zeigen: *

Fig. 1 eine vollständige auf einem Spulenkörper gewickelte railenförmige Spule, bei der sowohl die Wicklungen untereinander als auch der Spulenkörper und die Wicklungen untereinander durch einen Kontaktklebstoff fest miteinander verbunden sind»

Figji 2 einen Teil einer graphischen Darstellung der Abstände, welche die über die axialen !legrenzungsflachen laufenden " Draht tei Ie aufeinanderfolgender Wicklungen der Spul©.

00981071262

BAD ORSGiNAL

-8- PHN. 3299

nach Fig. 1 von der Achse aufweisen, '

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Wickelmaschine zur Herstellung der Spule nach Fig. 1,

Die in mehr als dem Dreifachen der natürlichen ^! '■ Πrösse dargestellte rollenförmige Spule a nach Fig. 1 ist auf einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Spulenkörpergewickelt und ist ein eissenloser Läufer für einen kleinen batterie·» gespeisten Elektromotor zum Gebrauch in einem tragbaren Diktiergerät'. Durch die Oeffnung b kann eine Rotorwelle angebracht werden. Die für die Stromzufuhr zum Läufer erforderlichen Spulenausgangsdrähte sind nicht dargestellt. Die Wicklungen verlaufen am Mantel c der Spule in im wesentlichen ajeialer Richtung und über die axialen Degrenzungsflachen d und e in im wesentlichen diametraler Richtung. .

In Fig. 2 sind die Abstände einer Anzahl der über die axiale Degrenzungsflache d der Spule a laufenden Drahtteile aufeinanderfolgender Wicklungen von der Mittellinie

* -♦

graphisch dargestellt. In der graphischen Darstellung stellt χ * die Wickelnummor und y den obengenannten Abstand dar. Eine Anzahl Wicklungen sind auf willkürliche Weise numeriert» Der Abstand y entspricht für jede Wicklung einem konstanten Abstand ρ plus einem sich periodisch ändernden Abstand q (x). Vie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, verläuft der Abstand q (x) nach einem symmetrischen Dreieckmuster.

Die in Fig. 3 schetnatlsch dargestellte Wickel-

maschine hat einen Teil f, meistens als "Flyer" bezeichnet, der durch Drehbewegungen die Wicklungen auf der ebenfalls um ihre

• ■ ■

009810/1262 bad original

ΡΗ\^Τ,

Achse sich drehendexi Spule anbringt. Indem der "Flyer" f beim Wickeln eine hin- und hergehende Bewegung, beispielsweise mit Hilfe einer Nockenscheibe, durchführt, wird der sich periocisch ändernde Abstand q (x) nach Fig, 2 erhalten.

Der Spulendraht g wird von einer Vorratshaspel h

abgewickelt, geht dann durch das Gefäss i, in dem sich flüssiger Kontaktkleb'stoff j befindet, wird durch Ziehen durch die kalibrierte Oeffnung k geführt, wo überflüssiger Kontaktklebstoff entfernt wird, und wird danach bei 1 mit Hilfe eines Ventilators m getrocknet. Die Trocknung kann selbstverständlich, wenn die Strecke 1 lang genug ist, ohne Hilfsmittel erfolgen- oder mit Hilfe eines Heizelementes statt eines Ventil.ators.

009810/1262

BAD ORiGfNAL

Claims

. ,-ίο-'- \ PHN. 3299

PATENTANSPRÜCHE: . . ' -

Y.) Spule, deren Wicklungen durch Verklebung miteinander fest verbunden sind, insbesondere Spule für elektrotechnische Zwecke, die aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen durch einen Kontaktklebstoff fest miteinander verbunden 3ind.

2, Verfahren zur Herstellung einer Spule nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, dass deaf* Drnht, bevor er auf die ι Spule gewickelt wird, zunächst mit Kontak:klebstoff versehen : wird, wonach der etwaige überflüssige Kontaktklebstoff entfernt j und der Draht dann getrocknet wird.

3· Spule nach Anspruch 1, die auf einem Spulenkörper

j gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen und der Spulenkörper ebenfalls durch einen Kontaktklebstoff fest

■ -

miteinander verbunden sind, .

; h. Spule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht über seine ganze Länge mit einem dünnen Mantel aus Kontaktklebstoff versehen ist. 5· Verfahren nach Anspruch 2 zum Wickeln einer Spule

nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht durch einen einen Kontaktklebstoff in flüssigem Zustand enthaltenden Behälter geführt wird und der überflüssige Kontaktklebstoff dadurch entfernt wird, dass der Draht durch eine kalibrierte ' Oeffnung gezogen wird,

6. Rollenförmige Spule nach einem der vorstehenden

Ansprüche, d^ren Wicklungen sowohl an einem zylinderförmigen Mantel entlang in im wesentlichen axialer Richtung verlaufen, als auch in im wesentlichen diametraler Richtung über die axialen Begrenzungsflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abatjind· zwischen oft? βίΛΒΤ·'dl* %.*ialen Begrenzungsflächen *

' ' ■ BADORIGINAL

-H- PIIN. 3299

laufenden Drahtteilen aufeinanderfolgender Wicklungen und der Mittellnie. der Spule einem im wesentlichen konstantem Abstand plus einem im wesentlichen sich periodisch ändernden Abstand
gleich sind.

009810/1262

" BAD ORIGINAL

'"■ - - ΡΐϊΝ.

Ki i. S= f in vielen.- lalJeii vor ι ο i IhnTl , ■> Ptui eine

•ifiul'e uniTii t toi bn r nacli dem U'ickrln din I rnrliRiies "und robustes 7iis;vrnmetil)än^Gi.MiGP Ganges bildet. I.ifis kann nncli dei' Krfindung dadurch orroiclit worden, dass die -pule aus Draht gou ickpl 1
κ i rd ,. dor zuvor nil einotn (i'ockeiieir Kon t nk t k 1 obs ( oYV verseilen ist, viodnrch dav -TiIiI, so' nid -dinser den l.eioils gew-ickol ten. I(>il der ^:pule berührt, fest anliegt. .I.i-;i rni-iiger . [luliHikörp'pi kruuj ebtiii''al 1 s /irvpr mit -einer' tro.ckPtiRii Fun t ;\U t k 1 ebst ο Ci'schivh ι verisehen w.e.rdor<-i

BAD ORfGiNAL

9810/1262