DE3148192A1

DE3148192A1 - Elektrische spule aus leiterbahnen

Info

Publication number: DE3148192A1
Application number: DE19813148192
Authority: DE
Inventors: Anton Ing.(grad.) 8500 Nürnberg Frenznick; Klaus Dipl.-Ing. 8501 Wendelstein Neidhard; Gerhard Dr.-Ing. 8500 Nürnberg Niebch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-12-05
Filing date: 1981-12-05
Publication date: 1983-06-09

Description

Elektrische Spule aus Leiterbahnen
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Spule aus Leiterbahnen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten, derartigen Spule (DE-OS 25 43 762)- sind auf einer streifenförmigen Isolierstoffolie zueinander parallel verlaufende Leiterbahnen aufgebracht. An einem Ende der Isolierstoffolie hat diese einen laschenförmigen Schenkel, der die entsprechend abgewinkelten Enden der Leiterbahnen trägt. Nach dem Aufwickeln der Folie ragt das laschenförmige Ende der Kunststoffolie aus dem Innern der Windung nach außen. Es wird um die Spulenform herumgelegt und unter einem Winkel von etwa 45 zurückgeklappt. Dabei werden die Leiterbahnenden am zurückgeklappten, laschenförmigen Ende auf die parallelen Leiterbahnen am äußeren Ende der Isolierstoffolie gelegt und damit kontaktiert. Jede Leiterbahn bildet dabei einen Spulenabschnitt, der durch eine entsprechende Kontaktierung am Leiterbahnende mit der benachbarten Leiterbahn in Reihe geschaltet ist. Diese Lösung hat den achteil, daß durch die Breite der streifenförmigen Isolierstoffolie die Zahl der zu einander parallel verlaufenden Leiterbahnen und damit auch die Zahl der in Reihe zu schaltenden Wicklungsabschnitte begrenzt ist.
Ferner muß zur Kontaktierung das laschenförmige Ende der Isolierstoffolie derart um die gewickelte Spule herumgelegt werden, daß sie keinen Eisenkern mehr aufnehmen kann Außerdem muß die Isolierstoffolie auf einer Wickelmaschine zu einer Spule aufgewickelt werden, wobei insbesondere bei größeren Spulen Abweichungen in der Wln dungszahl auftreten können.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße elektrische Spule mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auf eine komplizierte Wickeltechnik bei der Herstellung der Spule verzichtet werden kann, das Abweichungen in der Windungszahl nicht mehr auftreten, da jeder Spulenabschnitt durch die spiralig verlaufenden Leiterbahnen eine festgelegte Windungszahl hat. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Leiterbahnen bzw. Spulenabschnitte auf der bandförmigen Isolierstofffolie kontinuierlich hergestellt werden können und daß die elektrische Spule wahlweise mit oder ohne Eisenkern zu verwenden ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Dabei ist es besonders vorteilhaft, in jedem Spulenabschnitt eine Öffnung in der Isolierstoffolie vorzusehen, um die herum die spiralig verlaufende Leiterbahn angeordnet ist, durch die ein Eisenkern hindurchragt.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine streifenförmige Isolierstoffolie mit Spulenabschnitten aus spiralig verlaufenden Leiterbahnen, Figur 2 die gefaltete und zum Teil auf einen Eisenkern aufgeschobene Isolierstoffolie nach Figur 1, Figur 3 die zu einer elektrischen Spule zusammengefaltete Isolierstoffolie mit Eisenkern nach Figur 2, Figur 4 zeigt einen Abschnitt einer Isolierstofffolie mit einem ausklappbaren inneren Ende der Spulenabschnitte, Figur 5 zeigt einen sternförmigen Anker, auf dessen Polschenkeln die Folie nach Figur 4 aufgewickelt ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele In den Figuren 1 bis 3 ist eine bandförmige Islierstoffolie aus einem elastischen Papier oder Kunststoff mit 10 bezeichnet. Auf der Isolierstoffolie 10 sind Leiterbahnen 11 aufgebracht. Diese Leiterbahnen 11 verlaufen spiralig und bilden Spulenabschnitte 12.
Die inneren Enden der Spulenabschnitte 12 sind mit Kontaktflächen 13 versehen. Die äußeren Enden zweier benachbarter Spulenabschnitte 12 sind über eine Leiterbahnbrücke 11a miteinander verbunden. Die Isolierstofffolie 10 hat in jedem Spulenabschnitt 12 eine gestanzte, rechteckförmige Öffnung 14, um die herum die spiralig verlaufende Leiterbahn 11 des Spulenabschnittes 12 angeordnet ist. Je nach Anwendung, Platzbedarf und elektrischer Belastung kann die Windungszahl eines Spulenabschnittes 12 festgelegt werden. Die erforderliche gesamte Windungszahl der elektrischen Spule ergibt sich, aus der Anzahl der elektrisch in Reihe geschalteten Spulenabschnitte 12.Die am Ende der Isolierstoffolie 10 liegenden Spulenabschnitte 12 sind jeweils mit ihrem äußeren Ende über eine Leiterbahn 15 mit einer Kontaktfläche 16 verbunden, die zum Anschluß der elektrischen Spule dient.
In Figur 2 ist dargestellt, daß die Isolierstoffolie 10 zwischen den Spulenabschnitten 12 jeweils in Zickzckform gefaltet und zuaammenzulegen ist. Dabei wird durch die Öffnungen 14 der Isolierstoffolie 10 ein Eisenkern 17 eingeschoben. Durch die Faltung werden die Spulenabschnitte 12 paarweise aufeinandergelegt.
Die Kontaktflächen 13 am inneren Ende der Spulenabschnitte 12 sind so angeordnet, deß sie beim Zusambelegen der Isolierstoffolie 10 miteinander kontak tiers werden. Dadurch wird jeweils die Kontaktfläche 13 am inneren Ende eines ersten Spulenabschnittes 12 mit der Kontaktfläche 13 am inneren Anfang des benachbarten Spulenabschnittes 12 kontaktiert. So das die beiden Spulenabschnitte elektrisch in Reihe geschaltet werden. Die nicht aufeinanderliegenden benachbarten Spulenabschnitte sind mit ihren äußeren Leiterbahnenden über die Leiterbahnbrücke 11a in Reihe geschaltet. Für eine sichere Kontaktierung ist vorgesehen, die Kontaktflächen 13 durch einen elektrisch leitenden Klebstoff miteinander fest zu verbinden. Außerdem sind die Leiterbahnen 11 mit einem Isolierlack abgedeckt.
Figur 3 zeigt eine elektrische Spule 18 mit der zusammengelegten Isolierstoffolie 10, die mit den Öffnungen 14 auf den Eisenkern 17 aufgesetzt ist. Die Isolierstoffolie 10 ist dabei durch Klebemittel oder durch auf den Eisenkern 17 aufgeschobene Halter 19 zusammengehalten und auf dem Eisenkern 77 fixiert.
Figur 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine bandförmige Isolierstoffolie 20, bei der ebenfalls spiralig verlaufende Leiterbahnen 21 nebeneinanderliegende, gleiche Spulenabschnitte 22 bilden. Diese Spulenabschnitte 22 können auf der bandförmigen Isolierstoffolie 20 kontinuierlich hergestellt werden. Die Öffnungen 23 in jedem Spulenabschnitt 22 sind durch freigestanzte Zungen 24 gebildet, die zurückgeklappt werden. Die Zungen 24 tragen das innere Ende des Spulenabschnittes 22 und dessen Kontaktfläche 25.
Eine weitere Kontaktfläche 26 befindet sich jeweils am äußeren Ende der Spulenabschnitte 22. Sie ist so angeordnet, daß die Kontaktfläche 25 an der zurückgeklappten Zunge eines ersten Spulenabschnittes 22 auf einer Kontaktfläche 26 am äußeren Ende eines benachbarten Spulenabschnittes 22 aufliegt und durch elektrisch leitendem Klebstoff kontaktiert ist. Auf diese Weise werden die Spulenabschnitte 22 zu einer elektrischen Spule in Reihe geschaltet.
Eine solche Spule läßt sich in vorteilhafter Weise für elektrische Maschinen mit einem Sternanker verwenden.
In Figur 5 ist ein solcher Sternanker 27 dargestellt, dessen sternförmiger Eisenkern 28 acht radial nach außen gerichtete Schenkel 29 aufweist. Der Sternanker 27 wirkt mit einem nicht dargestellten Polrad zusammen.
Die Isolierstoffolie 20 ist mit ihren Spulenabschnitten 22 auf den Sternanker 27 aufgewickelt. Dabei sind die b'enachbarten Spulenabschnitte 22 mit ihren Öffnungen 23 umlaufend auf die Schenkel 29 aufgesetzt. Im Gene-,cn ratorbetrieb werddabei durch ein umlaufendes Polrad in den Spulenabschnitten 22 Teilspannungen induziert, die durch ihre Reihenschaltung addiert werden. An den Enden der gesamten Spule wird eine Wechselspannung abgegeben. Die Wechselspannung kann beispielsweise bei Kraftfahrzeugen zur Versorgung einer Zündanlage sowie zusätzlicher elektrischer Verbraucher dienen.
Die Leiterbahnen der einzelnen Spulenabschnitte der erfindungsgemäßen Spule können sowohl in Dickschicht-oder Dünnschichttechnik auf flexiblen Folien als auch durch Bedampfen der Folien aufgebracht werden. Eine auf diese Weise hergestellte elektrische Spule hat gegenüber einer mit Draht gewickelten Spule den Vorteils daß die räumliche Lage der einzelnen Windungen auf der Isolierstoffolie genau fixiert ist, daß eine zusätzliche Lagenisolation nicht mehr erforderlich ist, daß komplizierte Wickeltechnik mit Wickelautomaten nicht nehr benötigt werden und daß die gesamte Windungszahl der Spule durch eine entsprechende Reihenschaltung der Spulenabschnitte genau festgelegt werden kann.

Claims

Ansprüche Elektrische Spule aus Leiterbahnen 9 die zueinander parallel verlaufen und auf einer Isolierstoffolie aufgebracht sind, wobei die Leiterbahnen miteinander in Reihe geschaltete Spulenabschnitte bilden, indem das Ende eines Spulenabschnittes mit dem Anfang des benachbarten Spulenabschnittes durch eine Faltung an der isolierstoffolie aufeinanderliegend kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenabschnitte (12, 22) auf einer bandförmigen Isolierstoffolie (10, 20) in Langsrlchtung der Isolierstoffolie nebeneinander aufgebracht sind, wobei jeder Spulenabschnitt (12, 2Æ) aus einer spiralig verlaufenden Leiterbahn (11, 21) besteht, von der mindestens das innere Ende eine Kontaktfläche (16, 25) hat, die mit einer Kontaktfläche (16, 26) des benachbarten Spulenabschnittes (12, 22) kontaktiert ist.

2. Elektrische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (13, 25, 26) zweier benachbarter Spulenabschnitte (12, 22) paarweise durch einen elektrisch leitenden Klebstoff miteinander fest verbunden sind 3 Elektrische Spule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet 9 daß jeder Spulenabbschnitt (12, 22) um eine Öffnung (14, 23) in der Isolierstoffolie (10, 20) herum angeordnet ist, in die ein Eisenkern (17) einsetzbar ist.

4. Elektrische Spule nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstofffolie (10) zwischen den Spulenabschnitten (12) in Zickzackform gefaltet und zusammengelegt ist.

5. Elektrische Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenabschnitte (12) durch die Faltung paarweise aufeinanderliegen und über ihre Kontaktflächen (13) am inneren Ende miteinander kontaktiert sind.

6. Elektrische Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden benachbarter, nicht aufeinanderliegender Spulenabschnitte (12) über eine Leiterbahnbrücke (Ila) miteinander verbunden sind.

7. Elektrische Spule nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefaltete Isolierstofffolie mit den Öffnungen (14) auf einen Eisenkern (17) aufgesetzt ist.

8. Elektrische Spule nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (11, 21) mit einer Isolierschicht abgedeckt sind.

9. Elektrische Spule -nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (237 eines jeden Spulenabschnittes (22) durch eine aus der Isolierstoffolie (20) freigestanzte, zurückgeklappte Zunge (24) gebildet ist.

90. Elektrische Spule nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet 9 daß die Zunge (24) das innere Ende des Spulenabschnittes (22) und dessen Kontaktfläche (25) trägt 110 Elektrische Spule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (25) an der zurückgeklappten Zunge (24) auf einer Kontaktfläche (26) am äußeren Ende eines benachbarten Spulenabschnittes (22) aufliegt und kontaktiert ist.

12. Elektrische Spule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Spulenabschnitte (22) umlaufend auf Schenkeln (29) eines sternförmigen Eisenkernes (28) aufgesetzt sind.