-
Verfahren zum Herstellen von Flachspulen Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum Herstellen von Flachspulen, wie sie insbesondere für Positionierer
in Magnetplattenspeichern Verwendung finden können.
-
Positionierer haben allgemein die Aufgabe, ein Funktionsteil innerhalb
eines begrenzten Weges auf eine genaue Position zu bringen. Im Halle eines Magnetplattenspeichers
heißt das, daß mit Hilfe des Positionierers ein oder mehrere Magnetköpfe auf bestimmte
Spuren von Magnetplatten eines agnetplatten-Stapels eingestellt werden müssen.
-
Der Vorgang des Sinstellens bzw. Positionierens kann motorisch, pleumatisch
hydraulisch oder elektrodynamisch vor sich gehen. Für den Aufbau und-die Ausgestaltung
von Positionierer sind schon verschiedene Formen bekanntgeworden. So ist z.B. ein
hydraulischer Positionierer bekanntgeworden, der zwar sehr leistungsfähig, aber
auch sehr teuer ist. weiterhin ist bekannt, als Antriebsorgan einez Gleichstrom-Kollektormotor
mit Zahnrad-Zahnstangen Getriebe oder Gewindespindel zu verwenden. Darüberhinaus
ist es bekannt, zur Positionierung sogenannte Tauchspulenantriebe zu verwenden.
-
Die bekannten Tauchspulenantriebe sind zwar, verglichen mit den hydraulischen
oder Gleichstrommotor-Lösungen,
hinsichtlich des Preises sehr günstig,
weisen aber eine Reihe von technischen Mängeln auf. Dabei unterscheidet man bei
den Tauchspulenantrieben zwischen mehreren Bauarten, insbesondere mit kurzen Spulen
und solchen mit langen uren. Bei Tauchspulenantrieben it kurzen Spulen ist die Tauchspule
kürzer als die Länge des Luftspaltes des Dauermagnetsystems in welchem sie sich
befindet. Der maximale Hub ergibt sich bei einem solchen System aus der Luftspaltlänge
des Magnetsystems minus Spulenlänge. Ein Nachteil dieser Art von Tauchspulsystemen
ist, daß man den Hub des Antriebssystems nicht beliebig vergrößern kann, da man
zu diese Zweck den Luftspalt des Magnetsystems verlängern müßte, was eine Vergrößerung
aes gesamten Magnetsystems bedeuten würde, oder man müßte die spule verkürzen, was
aber eine Verringerung der magnetischen wluedichte im Lultspalt und damit eine Verringerung
der Stellkraft bewirken würde, weil in dem Eisenkern des Eagnetsystems eine maximale
Flußdichte nicht überschritten werden kann.
-
Bei den Tauchspulenantrieben mit langer Spule befindet sich die Tauchspule
nur mit einen Teil ihrer Länge im tagnetfela. Die Induktion im Luftspalt i-; hierbei
wegen der geringen Luftspaltbreite groß und kann ohne Schwierigkeiten in die Nähe
der Eisensättigung gebracht werden.
-
Die große Länge der Tauchspule hat aber den Nachteil, daß der WIderstand
und die Induktivität der Spule sehr groß sind, was eine große Zeitkonstante des
Antriebes zur Folge hat. Es werden auch bereits Positionierer vor schlagen, die
als Antriebselement eine Leiterplatte verwenden, die sich in einem engen, ebenen
L Luftspalt bewegt, und wobei die in mehreren Schichten untergebrachten Leiter in
ihrer Anordnung der aufgerollten Wicklung des Läufers eines Gleichstrom-Kollektormotors
entsprechen. Demgemäß erfolg auch die Stromzufuhr über Kohlebürsten und
Kollektorlamellen,
die als Anzapfungen der Wicklungen herausgef4hrt sind. Bin Leiternlatten-Positionierer
dieser Art hat den Vorteil, daß sich im Magnetfeld des Magnetsystems nur diejenigen
Leiterteile befinden, die auch vom Strom durchflossen werden. Die Induktivität der
Wicklung ebenso wie der Widerstand des Leiters können dadurch klein gehalten werden.
Der Aufbau des Magnetsystelus ist ebenfalls einfach und von geringem Gewicht.
-
Als Nachteil ist aber anzusehen, daß an den Kohlebürsten und am Kollektor
stets ein gewisser Verschleiß auftritt und Nebenwirkungen wie Staubanfall und Störspannungen
durch sich am Kollektor bildende Funken auftreten. Für den Aufbau preiswerter dabei
aber technisch vorteilhafter Positionierer sind daher Systeme günstig, die zwar
als Antriebselement ebenfalls eine Flachspule verwenden, bei denen aber die Flachspule
nur zwei feste Stromanschlüsse besitzt. Die Flachspule bewegt sich in einem solchen
Positionierersystem ähnlich wie eine Tauchspule in einem dynamischen Lautsprecher.
-
Flachspulen sind als solche selbstverständlich bekannt.
-
Man kann derartige Hlachspulen z.3. aus einer mit Kupferfolie beschichteten
-Isolierplatte oder direkt aus einer Kupferfolie freiätzen. Wichtig ist jedoch für
Flachspulen, daß sie einen möglichst kleinen Spalt zwischen den einzelnen Leiterbahnen
der Flachspule aufweisen, um mit den erforderlichen Leiterquerschnitten und der
gegebenen Anzahl von Leiterbahnen zu einer möglichst schmalen Spule zu gelangen.
Die erwähnten Möglichkeiten für die erstellung von Slachspulen haben jedoch entweder
den Nachteil, bei gegebener leiterbreite nur einen sehr geringen Leiterquerschnitt
zu ergeben, oder aber bei Verwendung einer Vielzahl
von übereinander
geschichteten dünnen, nach einem Ätzverfahren hergestellten Leiterplatten für den
Anwendungsfall in einem Magnetspeicherplatten-Positionierer zu dick zu werden und
außerdem zu einem zu großen Magnetvolumen zu führen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren zum Herstellen von Flachsgulen, insbesondere für einen Positionierer in
einem Magnetplattenspeicher anzugeben. vrfindungsgemäB wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß in eine Isolierfolie das Leiterbild der Spule so eingeprägt wird, daß
zwischen den Stellen für die einzelnen Leiterbahnen Stege zum späteren Ausfüllen
der Spalte zwischen den Spulenleitern gebildet werden, und daß die Leiterfläche
der Isolierfolie mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen und anschließend
galvanisch verstärkt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leiterflächen
der Isolierfolie durch ein Druckverfahren mit einer leitenden Schicht versehen werden.
Andere Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Figuren 1 bis 6 zeigen verschiedene Stadien des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei der erstellung einer mehrlagigen Flachspule.
-
Fig.1 zeigt das Ergebnis des ersten Verfahrensschrittes, d.h. eine
Isolierfolie 1, in die das Leiterbild der Spule so eingeprägt ist, daß zwischen
den Stellen 2 für die einzelnen Leiterbahnen der Spule Stege 3 zum späteren Ausfüllen
der Spalte zwischen den einzelnen Leiterbahnen gebildet sind. In die Vertiefungen
2 der Isolierfolie 1 könnte nun an sich eine aus einer metallfolie geätzte Spule
eingelegt werden. Spulen dieser Art sind aber nur mit großem Aufwand herstellbar.
Schwierigkeiten bereiten insbesondere der enge Zwischenraum zwischen den Leiterbahnen
und
die vielen Windungen. Bei dem Ätzvorgang mußten deshalb zwischen den einzelnen Windungen
der Spule zwischen Stege vorgesehen werden, um den ganzen Gebilde einen Halt zu
geben. Die Zwischenstege müßten aber dann vor dem Einlegen in die Isolierfolie oder
danach wieder ausgeschnitten werden. Mit anderen Worten, ein' derartiges Herstellungsverfahren
Wäre sehr teuer.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
daher diejenigen Stellen 2, an denen sich später Leiterbahnen der Spulen befinden
sollen, mit einer elektrisch leitenden Schicht 4 versehen, die anschließend galvanisch
verstärkt wird 5.Bild 2 zeigt eine sich danach ergebende Anordnung, bestehend aus
der isolierfolie 1 mit den Stegen 3, der zwischen den Stegen befindlichen elektrisch
leitenden Schicht 4 und den galvanisch verstärkten leiter 5.
-
Häufig ist es erforderlich, für Positlonierer Flachspulen herzustellen,
die nicht nur aus einer einzigen lage bestehen. Fig. 3 zeigt einen Teil einer solchen
mehrlagigen, insbesondere zvweilagig-en Spule und eine Möglichkeit für die Verbindung
des Spulenleiters der einen Lage mit dem Spulenleiter der anderen Lage. Dabei bezeichnet
6 die eine Leiterplatte und 7 die zweite Leiterplattew Zwischen den beiden Leiterplatten
6 und 7 befindet sich eine Isolationsschicht 8. Die Anschlußösen 9 der beiden Leiterplatten
6 und 7 sind im dargestellten Fall zunächst mit Hilfe eines Rohrniets 10 verbunden
und anschließend an der Stelle 11 miteinander verlötet worden. Die Verbindung der
Anschlußösen der beiden Leiterplatten könnte aber selbs-tverstän-dlich auch in anderer
Weise, z.B. durch ein aus er Leiterplattentechnik bekanntes Durchkontaktierungsverfahrens
erfolgen Fig. 4 zeigt in ihren beiden Teilfiguren 4a und 4b zwei Lagen einer mehrlagigen
Flachspule und insbesondere die
Art der Verbindung der Anschlußösen.
Wenn man die Leiterbahnführung und die Lage der Anschlußösen A bis F so wählt, wie
in Fig. 4 dargestellt ist, dann ist es möglich, eine mehrlagige Flachspule durch
einfaches spiegelbildlich vertauschtes Aufeinanderlegen einzelner Flachspulenlagen
und anschließendes Durchkontaktieren an bestimmten Anschlußösen zu schaffen. Bei
dem in Fig. 4 dargestellten Fall einer zweilagigen Spule kann eine Verbindung der
beiden Spulenebenen z.B. dadurch erfolgen, daß die beiden in Fig.4a und 4b dargestellten
Spulenlagvn tibereinandergelegt und an den Anschlußösen A (Fig,4a) und an der Anschlußöse
C (Fig.4b) miteinander kontaktiert werden. Die beiden Anschlußösen F bilden dann
Anfang und Ende der zweilagigen Flachspule. In Fig.4a ist noch gezeigt, wie durch
Herausstanzen von Löchern 12 aus den fertig mit Leiterbahnen versehenen Isolierfolien
1 bei mehrlagigen Spulen die nicht benötigten Anschlußösen entfernt und damit gegenseitige
Isolierprobleme auf einfacne Weise gelöst werden Xcnnen.
-
Fig. 5 zeigt ein Schaltbild für eine 6-1agige Plachspule und die Art
der gegenseitigen Verbindung der einzelnen Ebenen der Flachspule. Bin problemloses
gegenseitiges Verbinden der einzelnen Ebenen ist möglich, wenn man die Leiterbahnen
jeder Ebene mit gegeneinander versetzt angeordneten Anschlußösen versieht, wie das
in Pig. 4 gezeigt wurde.
-
Fig. 6 zeigt schließlich für die 6-lagige Spule, deren Schaltbild
in Fig.5 gezeigt wurde, die Möglichkeiten der gegenseitigen Verbindung benachbarter
Ebenen mit Hilfe der gegeneinander versetzt angeordneten Anschlußösen.
-
5 Patentansprüche 6 Figuren