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Verfahren zur Herstellung freitragender Spulen aus isoliertem Draht,
insbesondere für elektrische Meßgeräte Für elektrische Meßgeräte werden häufig Spulen
mit geringem, unveränderlichem Gewicht und hoher Formfestigkeit benötigt. Solche
Spulen bestehen meist nur aus den Drahtwindungen und dem sie zusammenhaltenden Bindemittel,
praktisch einem Lack. Dieser Lack muß hart und elastisch sein und gleichzeitig eine
hohe Bindekraft mit dem Element, dem er beigegeben ist, also dem Draht, aufweisen.
Die Herstellung solcher Spulen erfolgt mittels Wickelformen, in denen die Drahtwindungen
die Spulenform erhalten, und die Spule bleibt bis zur völligen Erhärtung des mit
dem Wickeln beigegebenen Lackes in der Wicklungsform. Zum nachfolgenden Entnehmen
der Spule aus der Wickelform muß diese so weit zerlegbar sein, daß keine mechanische
Deformation der Spule erforderlich ist. Besonders bei komplizierten Spulenformen
ergibt sich dadurch ein großer Arbeitsaufwand für die Erstellung der Wicklungsform
und deren Zusammen- und Ausbau beim Herstellen der Spulen. Hierbei kann in manchen
Fällen die günstigste Spulenform nicht gewählt werden, weil eine Entnahme aus der
Wickelform nicht erreicht werden kann. Aber auch bei ausreichender Zerlegbarkeit
der Wickelform ist die Trennung deren Teile von der Spule zufolge der Bindekraft
des getrockneten Lackes schwierig, und es treten hierbei bei Spulen aus dünnem Draht
leicht Defekte an der Spulenwicklung ein. Wegen dieser Gefahr ist die Verwendung
von Lacksorten mit höchster Haftfähigkeit am Träger, dem der Lack beigegeben ist,
hier also an den Drahtwindungen der Spule, vielfach nicht möglich.
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Für die Serienfabrikation der hier in Frage kommenden Spulen ist eine
große Zahl von Wicklungsformen erforderlich, weil die Wickelzeit gegenüber der
Trocknungszeit
des Lackes und der für die Formtrennung, -reinigung und -zusammensetzung erforderlichen
Manipulationszeit kurz ist, also eine zeitliche Stauung im Serienarbeitsgang eintritt,
die durch eine große Zahl von Wicklungsformen einigermaßen ausgeglichen werden kann.
Diese große Zahl von Wicklungsformen verteuert naturgemäß die Fabrikation der Spulen
merklich.
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Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung freitragender
Spulen aus isoliertem Draht, insbesondere für elektrische Meßgeräte, deren Windungen
durch ein kalt und weich den Drahtwindungen beizugebendes, beim Erwärmen erhärtendes
und nach erfolgter Abkühlung hart bleibendes und die Windungen bindendes Mittel
zusammen und in Form gehalten sind. Beim neuen Verfahren sind die geschilderten
Nachteile vermieden, und gemäß ihm wird einer positiven Modellform eine Negativform
nachgebildet, in dieser Form eine Positivform aus Stoff mit einem zwischen der Wärmebeständigkeits-und
der Trockentemperatur des Bindemittels liegenden Schmelzpunkt gegossen, auf diese
Positivform die Spule unter Beigabe des Bindemittels gewickelt und nach dem Trocknen
des Bindemittels die Positivform zum Schmelzen und Ablaufen gebracht.
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Zur besseren Erläuterung des Verfahrens dienen die schematisch gehaltenen
Zeichnungen. In diesen veranschaulicht die Fig. i eine Flachspule und Fig. 2 die
Modellform hierzu; die Fig. 3 zeigt die Negativform zur Modellform, die Fig. 4 die
Positivform zur Negativform und die Fig. 5 die Positivform mit der in ihr gewickelten
Spule; die Fig. 6 und 7 stellen Spulen mit von der Flachspule nach Fig. i abweichenden
Formen dar.
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Um die Spule i nach Fig. i, d. h. eine Flachspule, deren Teile sich
in einer Wicklungsgrundebene erstrecken, zu erzeugen, wird zunächst eine positive
Modellform 2 erstellt (Fig. 2). Diese Form 2 ist nicht zerlegbar und wird vorzugsweise
aus leicht bearbeitbarem Material, etwa Holz, hergestellt. Dieser Form 2 wird eine
Negativform 3 (Fig. 3) nachgebildet, die aus mehreren Teilen besteht und etwa aus
Gips hergestellt sein kann. In dieser Form 3 wird eine Positivform 4 aus Stoff gegossen,
der einen Schmelzpunkt hat, der zwischen der Wärmebeständigkeits- und der Trockentemperatur
des Bindemittels liegt, das für die Spule bestimmt ist. Dieser Stoff mag Wood-Metall
sein, dessen Schmelzpunkt etwa zwischen 8o und 9o° C liegt, oder er mag ein synthetisches
Wachs, wie Chlornaphthalin, sein.
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Auf die Positivform 4 wird unter Beigabe eines Bindemittels, vorzugsweise
eines Lackes von hoher Bindekraft, der Spulendraht gewickelt, so daß in ihr die
Spule i (Fig. 5) entsteht. Nachdem der Lack, dessen Wärmebeständigkeitstemperatur
mit iio bis i 2o° C angenommen sei und dessen Trockentemperatur etwa bei 70°C liegt,
getrocknet ist, wird die Positivform 4 zum Schmelzen und Ablaufen gebracht, indem
sie einer Temperatur von etwa ioo° C ausgesetzt wird. Durch das Erschmelzen der
Positivform 4 wird die Spule i in ihrem Fertigzustand (Fig. i) freigelegt. Das Material
der vorgängigen Positivform 4 kann für den neuen Guß einer solchen Form Verwendung
finden.
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In den Formen gemäß den Fig. z bis 4 könnte der Formkern voll bleiben,
wodurch die Formen und besonders die Positivform 4 mechanisch fester werden.
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Als Gußstoff für die Positivform 4 kann duktiler Stoff, beispielsweise
Blei, Verwendung f finden. In diesem Falle ist es möglich, für die Erstellung von
Spulen, die aus einer Wicklungsgrundebene verlagerte Teile aufweisen, bis einschließlich,
der Positivform 4 plan verlaufende Formen zu verwenden und der Wicklung, wenn sie
sich in der Positivform befindet, vor dem Trocknen des Bindemittels durch Verbiegen
der Positivform 4 in ihren bezüglichen Teilen die gewünschte Verlagerung zu geben.
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In diesem Falle müßte, wenn in den Formen, wie erwähnt, volle Formkerne
zur Anwendung kämen, der Kern in der Positivform vor deren Verbiegung herausgenommen
werden.
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So kann, wie beispielsweise die Fig. 6 zeigt, die Spule i, die im
wesentlichen nach einer Wicklungsgrundebene verläuft, aber in Teilen 5, die in zwei
einander gegenüberliegenden Schenkeln der Spule liegen, aus dieser Ebene verlagert
ist, in einer Positivform 4 gewickelt werden, die mittels einer Modellform 2 hergestellt
wurde, die wie diejenige nach Fig. i einer Wicklungsgrundebene entspricht. Daher
wird die Wicklung in dieser Ebene auf die Positivform 4 aufgetragen. Nach dem Wickeln
und bevor das Bindemittel hart ist, werden dann die Stellen der Positivform 4, in
denen die Teile 5 der Spule liegen, mit diesen Teilen verlagert, d. h. bogenförmig
gestaltet. Nach dem Trocknen des Bindemittels wird die Positivform zum Schmelzen
und Ablaufen gebracht.
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Die Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer Spulenform mit aus einer
Wicklungsgrundebene abweichenden Spulenteilen. Hier ist die Spule als längliche
Schlaufe auf einer planen Positivform gewickelt worden (punktiert angedeutet), und
dann wurden die beiden Schlaufenenden der Positivform nach der einen bzw. anderen
Seite abgewinkelt.
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Mit dem neuen Verfahren lassen sich freitragende Spulen komplizierter
Formung auf einfache, billige Weise und unter Verwendung von Bindemitteln (Lacken)
höchster Bindekraft herstellen. Dabei werden im Falle einer erforderlichen Änderung
der Spulenform nicht mehr alle dafür vorhandenen Wickelformen wertlos, sondern nur
die billige Negativform.