DE3505855A1

DE3505855A1 - Verfahren zur herstellung einer flachspuleneinheit

Info

Publication number: DE3505855A1
Application number: DE19853505855
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Naser (FH), 8502 Zirndorf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1986-08-21

Description

Verfahren zur Herstellung einer Flachspuleneinheit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spuleneinheit aus einem Spulenträger und einer spiralförmigen Flachspule für ein Stoßwellenrohr. Insbesondere soll diese Spuleneinheit in einem Stoßwellenrohr angewendet werden, welches zur Nierensteinzertrümmerung in der medizinischen Technik dient.

Stoßwellenrohre dieser Art sind an sich seit längerer Zeit bekannt ("Akustische Beihefte", 1962, Heft 1, Seiten 185 - 202). Sie können nach neueren Untersuchungen, wie z. B. in der DE-OS 33 12 014 angegeben, in der Medizintechnik zur Zertrümmerung von Konkrementen im Körper eines Patienten eingesetzt werden. In der DE-OS 33 12 ist ein Stoßwellenrohr für diesen Zweck beschrieben. Aufgrund des hohen abgegebenen Druckimpulses von ca. 100 bar werden die Materialien eines solchen Stoßwellenrohrs bei jeder Stoßwellenemission hoch beansprucht. Besonders die Entladungsspule und die Membran werden hohen mechanischen Kräften ausgesetzt. Beim Gegenstand der DE-OS 33 12 014 ist eine kugelkalottenförmige Spule vorgesehen, deren Kugelkalottenform z. B. durch nachträgliche Bearbeitung, wie Ausdrehen einer Flachspule, zustandekommt. Diese Vorgehensweise ist recht materialaufwendig und benötigt anspruchsvolle Bearbeitungswerkzeuge.

Bei Stoßwellenauslösungen, die für die Behandlung eines Patienten bis zur Zahl 1000 gehen können, ist die Flachspule neben der mechanischen auch einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt. In der DE-OS 33 12 014 wird nicht

WiI 2 Rl / 15.02.1985

näher darauf eingegangen, wie die thermische Belastung in der Spule selbst reduziert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Flachspule nur verhältnismäßig kleinen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Stirnseite des Flachspulenträgers mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen wird, daß aus der Schicht ein spiralförmiger Streifen entfernt wird, so daß ein leitfähiger Spiralgang verbleibt, daß der verbleibende Spiralgang der Schicht galvanisch verstärkt wird, und daß anschließend die Zwischenräume zwischen dem Spiralgang mit einem elektrisch isolierenden Material ausgefüllt werden.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Flachspule ohne Bewegungsspielraum am Flachspulenträger anliegt. Eine Kraft auf die Flachspule in Richtung des Flachspulenträgers wird somit direkt in den Flachspulenträger übertragen. Da die Stirnseite des Flachspulenträgers direkt mit dem Spiralgang der Flachspule verbunden ist, tritt kein Losrütteln der Flachspule von dem Flachspulenträger auf. Auch der thermische Übergangswiderstand zwischen der Flachspule und dem Flachspulenträger ist gering. Die in der Flachspule erzeugte Wärme wird problemlos in den Flachspulenträger übergeleitet. Es ergibt sich eine verlängerte Lebensdauer für die Flachspule und gleichzeitig eine gute Reproduzierbarkeit der ausgelösten Stoßwellen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die elektrisch leit-

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fähige Schicht auf die Stirnseite des Flachspulenträgers aufgedampft wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der erzeugte Spiralgang lücken- und luftspaltlos an den Flachspulenträger anliegt. Die Gefahr eines Losrüttelns ist sehr reduziert und der thermische Übergang ist optimal. Der Flachspulenträger ist bevorzugt ein keramischer Körper.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von vier Figuren, in denen ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist, in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Spulenträger mit aufgedampfter metallischer Schicht,

Fig. 2 den Spulenträger gemäß Figur 1 mit nach dem Ätzen verbleibendem Spiralgang,

Fig. 3 den Spulenträger gemäß Figur 2 mit verstärktem Spiralgang und

Fig. 4 den Spulenträger gemäß Figur 3 als Spuleneinheit mit ausgegossenem Spiralgang.

In den Figuren 1 bis 4 ist mit 1 ein ebener Flachspulenträger bezeichnet, der aus einem schallharten Material besteht. Besonders gut ist eine Keramik geeignet, vorzugsweise auf der Basis von Aluminiumoxid. Nach Figur 1 ist eine Stirnseite 3 des Flachspulenträgers 1 mit einer metallischen Schicht 5 versehen. Die metallische Schicht 5 muß elektrisch leitend sein, z. B. aus Kupfer bestehen. Sie kann z. B. durch Aufdampfen aufgetragen oder aber mittels eines dünnen Klebstoffs auf den Flachspulenträger 1 aufgeklebt werden. Eine weitere Alternative

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sieht vor, daß die metallische Schicht 5 nach dem Siebdruckverfahren auf den Flachspulenträger 1 aufgebracht und anschließend eingebrannt wird. Bei der Verbindung der metallischen Schicht 5 mit dem Flachspulentrager 1 ist darauf zu achten, daß in der Grenzschicht, also an der Stirnseite 3, keine Lufteinschlüsse oder Einschlüsse von anderen Materialien vorhanden sind.

In Figur 2 ist der beschichtete Flachspulenträger 1, der nun einertverbleibenden spiralförmigen Leiter oder Spiralgang 7 aufweist, dargestellt. Der Spiralgang 7 ist beispielsweise so entstanden, daß ein spiralförmiger Streifen 9 mittels einer Drehbank aus der metallischen Schicht 5 entfernt wurde. Alternativ hierzu kommt auch ein fototechnisches Verfahren in Frage, bei welchem auf die elektrisch leitfähige Schicht 5 eine lichtempfindliche Oberschicht aufgebracht, anschließend eine Maske in Spiralenform fotografisch auf die lichtempfindliche Oberschicht übertragen,sodann die Oberschicht entwickelt und schließlieh der spiralförmige Streifen 9 von der elektrisch leitfähigen Schicht 5 abgeätzt wird.

In der Figur 3 ist der Flachspulenträger 1 mit verstärktem Spiralgang 7 dargestellt. Die Verdickung kann

z. B. durch galvanische Behandlung erfolgen. Es entsteht so eine ebene Flachspule 11 mit spiralförmigen Windungen. Die Verdickung kann z. B. um den Faktor 20 geschehen, so daß bei einer metallischen Schicht 5 von ca. 7 pm Dicke nach der galvanischen Behandlung die Flachspule 11 mit einer Dicke von ca. 140 pm vorliegt.

In Figur 4 ist das nach dem Verfahren erzeugte Endprodukt dargestellt. Die Zwischenräume zwischen der Flachspule sind hier mit einem elektrisch isolierenden Material

13 ausgefüllt. Als Material 13 eignet sich vorzugsweise ein Kunstharz. Dieses wird unter Vakuum in die Zwischenräume der Flachspule 11 eingegossen. Abschließend wird die Oberfläche der Spuleneinheit im Bereich der Flachspule 11 fein abgeschliffen, um Verschmutzungen und Reste des isolierenden Materials 13 auf der Flachspule 11 zu entfernen.

Mit dem beschriebenen Verfahren läßt sich die Flachspule 11 besonders eng an den Flachspulenträger 1 ankoppeln. Dadurch wird ein guter thermischer Übergang auf den Spulenträger 1 erzielt. Außerdem werden mechanische Kräfte, die auf die Flachspule 11 wirken, direkt auf den Flachspulenträger 1 übertragen, ohne daß die Flachspule 11 sich zuvor bewegt.

12 Patentansprüche
4 Figuren

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Bezugszeichenliste °⁵ ° 3 0 5 9 OE

I Spulenträger 3 Stirnseite

5 metallische Schicht

7 Spiralgang

9 spiralförmiger Streifen

II Flachspule

13 isolierendes Material

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Spuleneinheit aus einem Flachspulenträger und einer spiralförmigen Flachspule für ein Stoßwellenrohr, dadurc, h gekennzeichnet, daß eine Stirnseite (3) des Flachspulenträgers (1) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (5) versehen wird, daß aus der Schicht (5) ein spiralförmiger Streifen (9) entfernt wird, so daß ein leitfähiger Spiralgang (7) verbleibt, daß der verbleibende Spiralgang (7) der Schicht (5) galvanisch verstärkt wird, und daß anschließend die Zwischenräume zwischen dem Spiralgang (7) mit einem elektrisch isolierenden Material (13) ausgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als elektrisch leitfähige β Schicht (5) eine Kupferschicht vorgesehen ist. f
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupferschicht (13) ca. 7 pm dick (Fig. 1, 2) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichn e^ft , daß der Spiralgang (7) galvanisch auf ca. 150 pm Dicke verstärkt wird (Fig. 3).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (5) auf die Stirnseite (3) des Flachspulenträgers aufgeklebt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (5) auf die Stirnseite (3)

des Flachspulenträgers aufgedampft wird. --*

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (5) nach einem Siebdruckverfahren auf den Flachspulenträger (1) aufgebracht wird und anschließend eingebrannt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige Streifen (9) dadurch entfernt wird, daß auf die elektrisch leitfähige Schicht (5) eine lichtempfindliche Oberschicht aufgebracht wird, daß eine Maske in Spiralenform fotographisch auf die lichtempfindliche Oberschicht übertragen wird, daß die Oberschicht entwickelt wird, und daß der spiralförmige Streifen (9) von der elektrisch leitfähigen Schicht (5) abgeätzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a _v durch gekennzeichnet, daß der ) spiralförmige Streifen (9) mechanisch von der elektrisch leitenden Schicht (5) abgetragen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausfüllen mit elektrisch isolierendem Material (13) die Oberfläche der Spuleneinheit im Bereich der Flachspule (11) fein abgeschliffen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Flachspulentrager (1) ein Keramikkörper vorgesehen ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Keramikkörper aus Aluminiumoxid-Keramik besteht.