DE2315498B2

DE2315498B2 - Verfahren zur Herstellung eines Spulenaggregates sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Spulenaggregat

Info

Publication number: DE2315498B2
Application number: DE2315498A
Authority: DE
Inventors: Ernest E. Park Ridge Lademann; James J. Old Bridge O'connor
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-03-31
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1978-09-28
Also published as: FR2178954B1; CA993965A; US3736543A; DE2315498A1; JPS5522923B2; DE2315498C3; FR2178954A1; JPS4914970A; GB1391038A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spulenaggregates, bei dem ein fortlaufender, biegsamer, isolierender Träger erzeugt wird, auf dessen beide Seiten voneinander beabstandet leitende Schaltbilder aufgebracht werden, bei dem die auf der einen Seite des Trägers befindlichen Schaltbilder mit den auf der anderen Seite des Trägers befindlichen Schaltbildern durch den Träger hindurch untereinander verbunden werden und bei dem der Träger samt den darauf aufgebrachten Schaltbildern aufgewickelt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein nach diesem Verfahren hergestelltes Spulenaggregat. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AN T 4954, bekanntgemacht am 22. Januar 1953, bekannt.

Bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch nicht sichergestellt, daß die hiernach hergestellten, elektrischen Bauelemente immer dieselben charakteristischen elektrischen Werte erhalten, und diese elektrischen Werte auch auf Dauer dem Produkt zu eigen bleiben.

Aus der DE-OS 20 24 162 ist es bekannt, fertiggewikkelte Spulen zu imprägnieren, um zwischen ihre Wicklungen Isolierstoff einzuführen. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 29104 ist es bekannt, Schaltbilder wie folgt auf einen Träger aufzubringen: Beschichtung einer Seite des Trägers mit einer Folie aus leitendem Metall und Photoätzung der Schaltbilder in der Metallfolie (vgl. die S. 1 und 2).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem unter Einhaltung engster Fertigungstoleranzen exakt reproduzierbare, elektrische Werte des Spulenaggregates erzielt werden, die sich auch im Laufe der Zeit nicht verändern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit den untereinander verbundenen Schaltbildern versehene Träger mit bestimmten vorgebbaren Abständen zwischen den Wicklungen aufgewickelt wird und daß der aufgewickelte Träger schließlich imprägniert wird, um die Abstände zwischen den Wicklungen mit einem Isoliermaterial auszufüllen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur ausgesprochen preiswert; es ermöglicht auch eine

genaue Kontrolle der Fertigungstoleranzen, was bedeutet, daß die elektrischen Werte besonders gut reproduzierbar sind. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Imprägnierung des Trägers bzw. die Ausfüllung der Abstände zwischen den Wicklungen mit Isoliermaterial wird gleichzeitig erzielt, daß die einmal erzielten Werte auch auf Dauer erhalten bleiben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch einen Träger, der auf beiden Seiten mit Metallfolie beschichtet ist;

F i g. 2 einen Teilschnitt durch den folienbeschichteten, biegsamen Träger nach F i g. 1 mit durchgehenden, plattierten Anschlußbohrungen;

Fig.3 eine Seitenansicht des folienbeschichteten Trägers der Fig. 1 und 2 mit in die Metallfolien eingeätzten elektrischen Schaltungen;

F i g. 4 eine schematische Darstellung der geometrischen Form der geätzten elektrischen Schaltbilder, wobei die Schaltungen durch die plattierten durchgehenden Bohrungen miteinander verbunden sind;

F i g. 5 die Draufsicht auf einen geätzten biegsamen beschichteten Träger;

Fig.6, 7 und 8 perspektivische Ansichten des beschichteten Trägers der Fig. 1 — 5, der auf einen Doi η bzw. eine Spindel aufgewickelt und bearbeitet ist und damit die fertige Induktionsspule darstellt.

F i g. 1 zeigt einen biegsamen laufenden Träger 4 mit den auf jeder Seite aufgebrachten Metallfolien 6 und 8. Der Träger 4 kann beispielsweise aus einem geeigneten Polyamid-Kunststoff bestehen und eine Dicke von etwa 0,0005 mm besitzen. Die Folien 6 und 8 können aus Kupferstreifen von 0,00035 mm Stärke bestehen und in bekannter Weise mit dem Träger 4 verklebt sein.

Die Bohrungen 10 sind durch den Träger 4 und die Metallfolien 6 und 8 geführt und an bestimmten Stellen längs des Bandes angebracht (F i g. 2). Die Bohrungen 10 werden dann in herkömmlicher Weise mit einem geeigneten leitenden Werkstoff wie Kupfer plattiert und stellen damit die elektrischen Verbindungen zwischen den Metallfolien 6 und 8 dar.

Die Folien 6 und 8 werden durch herkömmliche photochemische Verfahren geätzt und ergeben dann die Schaltungen 14 und 15 der Fig.3. Die plattierten durchgehenden Bohrungen 10 verbinden die Schaltungen 14 und 15.

Somit enthält nach Fig.4 die Schaltung 14 eine einzelne plane Spule 16 sowie die beiden miteinander verbundenen planen Spulen 17 und 18, wobei dieses Schaltbild, d.h. eine Einzelspule und ein miteinander verbundenes Spulenpaar auf der Länge des Trägers 4 wiederholt wird. Die Schaltung 15 enthält ein sich wiederholendes Schaltbild aus dem miteinander verbundenen Spulenpaar 19 und 20 sowie der Einzelspule 21. Die Einzelspule 16 der Schaltung 14 ist durch eine plattierte durchgehende Bohrung 10 mit der Spule 19 der Schaltung 15 verbunden. Eine andere plattierte durchgehende Bohrung 10 verbindet die Spulen 17 und 20, während eine dritte plattierte durchgehende Bohrung 10 die Spulen 18 und 21 miteinander verbindet. Man erkennt jetzt, daß auf diese Weise ein kontinuierlicher elektrischer Stromkreis über die Länge des Trägers 4 gebildet wird.

Der fertige photogeätzte Träger besitzt die in der F i g. 5 gezeigte Form, worin .nur das Schaltbild 14

ίο gezeigt ist. Ferner ist der Träger 4 mit den Fixierösen 22 versehen, die so angeordnet sind, daß ein Abstand von etwa 0,0005 mm zwischen den Wicklungen entsteht, wenn der Träger auf einen Dorn aufgewickelt wird; dabei werden die ösen fluchtend aufeinander ausgerich-

tet, wie nachstehend näher erläutert wird. Die ösen 22 sind mit den Löchern 24 versehen, um den Zuricht- oder Registerstift 28 (F i g. 7) aufzunehmen.

Nach F i g. 6 wird der photogeätzte Träger 4 auf den Dorn 25 aufgewickelt Die Fixierösen 22 sind so angeordnet, daß der vorerwähnte Abstand von 0,0005 mm zwischen den Wicklungen entsteht, wenn der Träger auf den Dorn aufgewickelt wird und die ösen fluchtend ausgerichtet sind (F i g. 7), wobei der Abstand zwischen den Wicklungen mit A bezeichnet ist. Der Registerstift 28 wird durch die Löcher 24 in den Fixierösen 22 gesteckt, damit sich der Träger nicht mehr abwickeln kann. Nach dem Aufwickeln des Trägers 4 und Sichern durch den Stift wird das Aggregat vom Dorn 25 abgezogen und im Vakuum imprägniert, um die

jo Leerräume zwischen und um die Schichten herum mit einem geeigneten Isolierstoff 30 zu füllen, der beispielsweise das in F i g. 8 gezeigte Epoxydharz sein kann. Nach der Imprägnierung im Vakuum werden die Fixierösen 22 und der Stift 28 abgeschnitten, und der Innen- sowie Außendurchmesser des Aggregats werden nach Bedarf bearbeitet, um das in F i g. 8 gezeigte fertige Spulenaggregat zu ergeben.

Man erkennt jetzt, daß eine Induktionsspule von der gezeigten Form, die in vorstehend beschriebenen Verfahren gefertigt wurde, bestimmte Vorteile besitzt. Da erstens die Schaltungen 14 und 15 photographisch hergestellt werden, sind alle Spulen 16—21 (Fig.4) einander genau gleich. Damit können die Induktorbreiten und die Leiterabstände so weit kontrolliert werden, daß elektrische Eigenschaften wie Widerstand und Kapazität mit hervorragender Wiederholgenauigkeit bestimmt werden können. Ebenso eignet sich das Photoätzverfahren besser für eine genaue Überwachung der Fertigungstoleranzen. Infolge der guten Wiederholbarkeit und Abmessungskontrolle können Spalte verkleinert werden, woraus sich eine Erhöhung des Stützmomentes ergibt, wenn die Erfindung für einen Stützmomentengeber angewendet werden soll. Schließlich kann erfindungsgemäß eine Spule mit viel geringeren Kosten hergestellt werden als bei der üblichen bekannten Fertigungsweise.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Spulenaggregates, bei dem ein fortlaufender biegsamer isolierender Träger erzeugt wird, auf dessen beide Seiten voneinander beabstandet leitende Schaltbilder aufgebracht werden, bei dem die auf der einen Seite des Trägers befindlichen Schaltbilder mit den auf der anderen Seite des Trägers befindlichen Schahbildern durch den Träger hindurch unterein- '° ander verbunden werden und bei dem der Träger samt den darauf angebrachten Schaltbildern aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den untereinander verbundenen Schaltbildern (16—21) versehene Träger (4) mit bestimmten vorgebbaren Abständen zwischen den Wicklungen aufgewickelt wird und daß der aufgewickelte Träger (4) schließlich imprägniert wird, um die Abstände zwischen den Wicklungen mit einem Isoliermaterial auszufüllen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbilder (16—21) wie folgt auf beide Seiten des Trägers (4) aufgebracht werden: Beschichtung beider Seiten des Trägers (4) mit Folien (6,8) aus leitendem Metall und Photoätzung der Schaltbilder in den Metallfolien.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbilder (16, 17, 18) auf der einen Seite des Trägers (4) mit denen (19,20,21) auf der anderen Seite wie folgt verbunden werden: Anbringen von durchgehenden Bohrungen (10) durch den folienbeschichteten Träger (4, 6, 8) hindurch, Plattieren der Bohrungen (10) mit einem leitenden Metall sowie Photoätzen der Schaltbilder, derart, daß die Schaltbilder (16,17,18) auf der einen Seite des Trägers vermittels der plattierten durchgehenden Bohrungen (10) mit den Schaltbildern auf der anderen Seite (19,20,21) verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) mit den untereinander verbundenen Schaltbildern (16-21) wie folgt mit bestimmten Abständen zwischen den Wicklungen aufgewickelt wird: Anbringen von Fixierösen (22) an bestimmten Punkten auf der Längsabmessung des Trägers (4) und Aufwickeln des Trägers auf einen Dorn (25), wobei die Fixierösen (22) zueinander fluchten, um die Abstände zu ergeben.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch das Bohren von Löchern (24) durch die Fixierösen (22), durch das Einführen eines Registrierstiftes (28) durch die Löcher (24), um ein Abwickeln zu verhindern, wenn der Träger (4) auf den Dorn (25) so aufgewickelt wird, daß die Fixierösen (22) zueinander fluchten und schließlich durch das Abziehen der verstifteten aufgewickelten Spule vom Dorn vor der Imprägnierung.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Entfernung des Registrierstiftes (28) und der Fixierösen (22).

7. Nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis ^bü 6 hergestelltes Spulenaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbilder (16-21) auf beiden Seiten des Trägers (4) in Längsrichtung folgende Bausteine umfassen: ein wiederholbares Muster aus einer einzelnen planaren Spule (16) sowie aus einem ^bJ Paar miteinander verbundener planarer Spulen (17, 18) auf der einen Seite des Trägers (4) sowie ein wiederholbares Muster aus zwei miteinander verbundenen planaren Spulen (19, 20) und aus einer einzelnen planaren Spule (21) auf der anderen Seite des Trägers (4).

8. Spulenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer fortlaufenden Schaltung in der Längsrichtung des Trägers (4) eine plattierte Bohrung (10) die einzelne planare Spule (16) auf der einen Seite des Trägers (4) mit einer (19) der paarweise miteinander verbundenen planaren Spulen auf der anderen Seite verbindet, daß eine weitere plattierte durchgehende Bohrung (10) eine (17) der paarweise miteinander verbundenen planaren Spulen auf der einen Seite des Trägers (4) mit der anderen (20) der paarweise miteinander verbundenen Spulen auf der anderen Seite verbindet und daß schließlich eine dritte plattierte Bohrung (10) die andere (18) der paarweise miteinander verbundenen Spulen auf der einen Seite (6) des Trägers (4) mit der einzelnen planaren Spule (21) auf der anderen Seite (8) des Trägers (4) verbindet.