WO2007014570A1 - Elektrischer motor und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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WO2007014570A1
WO2007014570A1 PCT/EP2005/008243 EP2005008243W WO2007014570A1 WO 2007014570 A1 WO2007014570 A1 WO 2007014570A1 EP 2005008243 W EP2005008243 W EP 2005008243W WO 2007014570 A1 WO2007014570 A1 WO 2007014570A1
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coil
conductor tracks
winding
motor according
insulating support
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PCT/EP2005/008243
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Inventor
Matthias Finkbeiner
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Festo Ag & Co
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2207/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to arrangements for handling mechanical energy
    • H02K2207/03—Tubular motors, i.e. rotary motors mounted inside a tube, e.g. for blinds
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/26—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of printed conductors

Definitions

  • the invention relates to an electric motor and a method for its production.
  • the coil windings of an electric motor are usually made with painted copper wire.
  • the copper wires are provided with an insulating varnish, usually also with a baked enamel, and are wound on a winding support, for example a sheet metal core.
  • the insulating varnish isolates the adjacent copper wires.
  • the baked enamel melts and glues in a later baking or heating process, so that a compact, mechanically stable bobbin package is formed. Between the usually circular copper wires are gaps, so that the Kupferglallgrad is limited.
  • German patent application DE 31 38 624 Al in a motor band-like wrapping material, in particular made of aluminum, which is provided with an insulating film to wind a core.
  • the film material causes layer-wise insulation, there is no insulation of juxtaposed winding conductors. Thus, additional lateral isolation is required.
  • the electrical connection of the winding is complicated.
  • all windings must be wound individually, so that a machine winding device for each type of coil must be configured individually.
  • the configuration or device of a corresponding winding machine is time-consuming and complicated, so that the effort is not worthwhile, especially for smaller quantities.
  • an electric motor is provided with an electric bobbin, which contains winding layers formed by at least one flexible, flat coil insulating carrier, wherein at least one coil winding on the at least one coil insulating carrier e- lectric winding conductor tracks at least one first coil strand to form an electrical insulation distance from each other at least partially arranged to extend parallel. Furthermore, the object is achieved by a method according to another independent claim.
  • the winding conductor tracks are on the coil insulating support to form an insulation from each other, that is, there are air gaps and / or with an insulating material, such as plastic, filled insulating gaps between the winding conductor tracks.
  • the winding conductor tracks are fixedly arranged on the coil insulating support, so that this insulation distance is maintained and lateral overshoot of electrical charge is prevented. It is understood that a combination of air insulation and other dielectric insulating materials may also be used. is lent.
  • a plurality of layers of the coil insulating support or at least one second coil insulating support constructed according to the invention are superimposed on one another or in several layers, wherein the coil insulating supports form an electrical insulation between the individual layers with winding conductor tracks.
  • An electric motor constructed according to the invention may also contain a plurality of bobbin according to the invention.
  • the bobbins are formed for example by winding or rolling and / or folding and / or by bending.
  • the bobbin may be formed by one or more coil insulating beams bent in a C-shape such that the respective ends of the coil insulating beams or a package having a plurality of coil insulating beams adjoin one another at a longitudinal slot.
  • the bobbin may be formed by one or more coil insulating beams bent in a C-shape such that the respective ends of the coil insulating beams or a package having a plurality of coil insulating beams adjoin one another at a longitudinal slot.
  • the motor according to this construction variant is a linear motor, e.g. a fluid technical
  • the driver which forms a force transmission member, can protrude through the longitudinal slot and be designed short, so that compared to, for example, a linear drive with a drive rod, the risk of twisting
  • the at least one coil insulating support expediently contains polyimides, for example Kapton, polyester or another expediently flexible plastic.
  • the electrical lectric conductor tracks are made of an electrically conductive material, or copper and / or aluminum.
  • the coil conductors are laminated on the flexible coil insulator, adhered, evaporated, formed by an etching method, or the like. Bonding with Teflon has proven to be expedient.
  • Winding conductor tracks for a plurality of coil strands are advantageously provided on the coil insulating supports, which run at least partially parallel to one another and can thus generate oriented magnetic fields in the same direction.
  • the winding conductor tracks can be arranged individually or in groups alternately for the different coil strands on the coil insulating support.
  • Bridge-like connection sections connect the winding conductor tracks of a respective coil strand to one another, wherein the connection sections are guided past the winding conductor tracks of the respective other coil strands.
  • the connecting sections may be arranged on the underside or on the upper side of the coil insulating support.
  • connection insulating support in principle, it would be possible to produce the connecting sections by wires which are arranged on or on the coil insulating support.
  • a flexible, flat connection insulating support in to provide the type of Spulen- insulating carrier, which is arranged on the coil insulating support and the winding conductor tracks as connecting portions which are connected by means of electrical contacts with the winding conductor tracks.
  • the contacts penetrate the connection insulating support or the coil insulating support.
  • the contacts are conveniently made prior to finishing, such as winding and / or bending the coil insulating support.
  • connection insulating carrier is also suitable for the bobbin being electrically connectable from one side. On this connection side there are connection contacts which are connected to both ends of the at least one coil winding.
  • a connection line is advantageously arranged on the connection insulating carrier substantially parallel to the connection sections and routed to the connection contacts on the coil body. It is also possible to arrange further winding conductor tracks on the connection insulating carrier which are electrically connected to the winding conductor tracks of the one or more coil insulating supports (s).
  • the interconnect insulating substrate of the present invention also has a multilayer construction, i. a so-called multilayer structure in the manner of an electric multi-layered motherboard.
  • multi-layer insulating carrier packages which contain a plurality of, at least two, flexible, coil insulating carriers with winding conductor tracks.
  • the coil insulating supports are mechanically and / or electrically connected before winding.
  • the winding conductor tracks of the coil insulating supports can at least partially run parallel in order to increase the effective conductor cross section of all the winding conductor tracks.
  • the winding conductor tracks can be connected to one another by corresponding plated-through holes, which penetrate the coil insulating supports.
  • winding conductor tracks of the coil insulating supports of the insulating carrier package are arranged at an angle, in particular orthogonally or at an acute angle to one another, and are electrically insulated from one another.
  • correspondingly angularly oriented to each other magnetic fields can be generated, for example, put a runner in a sequential or superimposed rotational and longitudinal movement.
  • the packing density of the bobbin with winding tracks running at an angle to one another can be increased by making radially inner, a magnetic rotating field generating winding conductor tracks are narrower in the circumferential direction than radially outer winding conductor tracks. The degree of filling is thus greater.
  • the assembly of the bobbin according to the invention is facilitated by telescoping insulating carrier or insulating carrier packages telescoped.
  • telescoping insulating carrier or insulating carrier packages telescoped.
  • two initially wound and / or bent insulating carrier packages are pushed together, wherein a first insulating carrier package has an elongated interior extending in a longitudinal direction, in which the second insulating carrier package, optionally further insulating carrier packets are inserted.
  • the stability or mechanical load-bearing capacity of the coil insulating support according to the invention can be improved by gluing the wound layers or flat layers of the coil body together or casting them with a potting material.
  • the bond or the potting material form an additional insulation.
  • the bobbin or bobbins may be configured in different cross-sections, for example, circular and / or polygonal cross-sections.
  • polygonal cross sections it should be noted that predetermined cornering radii are not undershot at the corner points, so that the winding conductor tracks are not bent too much and possibly break.
  • a rotor of the motor is movably arranged.
  • An electrical insulation is expediently arranged on the winding conductor tracks or between the winding conductor tracks, for example a vapor-deposited plastic layer or the like. However, this is not necessarily necessary because the coil wound insulator layers that are wound on top of each other or already provide insulation.
  • winding conductor tracks are expediently superimposed spirally. This concerns in particular winding conductor tracks with a longitudinal shape.
  • the winding conductor tracks expediently have a substantially rectangular cross section, wherein other conductor cross sections, which in particular with respect to the Development of a magnetic field are optimized, are possible.
  • a further variant of the invention which basically represents an independent invention, provides that the winding conductor tracks are designed as U-shaped winding surfaces. These winding surfaces form planar coils, e.g. plate-like planar coils that expediently do not extend over the entire circumference of the bobbin, but only over a circumferential segment of the bobbin. In a coil body with a C-shaped cross-section, a winding surface may also extend over almost its entire circumference. Each U-shaped winding surface can form a single pole of the motor, so that a circular segment-like Pol Struktur is possible.
  • the winding conductor tracks can be interconnected as desired, for example, radially superposed winding surfaces can be connected in parallel.
  • the legs of the winding surfaces expediently limit receptacles for a core, for example of transformer sheet metal.
  • corresponding openings are provided on the insulating support so that a core can be pushed into the respective openings after folding or bending of the coil body or the coil body can be attached to the opening on the core.
  • Radially inner U-shaped winding surfaces expediently have a smaller surface area than radially outer winding surfaces, so that a greater packing density or a higher degree of filling is achieved.
  • the geometry of radially inner winding surfaces may deviate from the geometry of radially outer winding surfaces; the geometry is expediently However, metrics at least substantially the same.
  • the radially inner winding surfaces form projections of the radially outer winding surfaces.
  • the at least one bobbin of the electric motor according to the invention is expediently arranged in a tube.
  • This tube has, for example, a kind of protective function for the bobbin.
  • An expedient variant provides that the tube forms a magnetic conclusion.
  • the pipe consists of sheet metal, whereas for a purely protective function, a plastic pipe is also entirely possible.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a coil insulating support with two connection insulating supports on its upper side
  • FIG. 2 shows a perspective view of winding conductor tracks and connecting conductor tracks of the coil insulating support and of the connection insulating support according to FIG. 1, which as a whole form a first coil strand,
  • FIG. 3 shows a perspective view of a variant of the coil insulating support according to FIG. 1, wherein in each case a connection insulating support is arranged on the upper side and on the lower side of the coil insulating support,
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a motor with a coil insulating support according to FIG. disgusted or rolled up state as well as with a schematically indicated control
  • Figure 5a shows a variant of the coil insulating support according to FIG.
  • connection insulating carrier contains front and rear connecting sections for connecting winding conductor tracks of the coil insulating carrier, and additionally winding conductor tracks, which are connected in parallel with the winding conductor tracks of the coil insulating carrier,
  • FIG. 5b shows an exploded view of the coil insulating support according to FIG. 5a
  • FIG. 6 shows an insulating support package with a plurality of coil insulating supports stacked on top of one another and electrically interconnected, and a connection insulating support according to FIG. 5a at the top,
  • FIG. 7 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a motor according to the invention with a slotted bobbin in a partially assembled state to illustrate a telescoping insertion of two bobbins according to the invention.
  • FIG. 8 shows a front view of one of the coil bodies with slot or gap according to FIG. 7,
  • FIG. 9 shows a two-layer insulating carrier package in which winding conductor tracks of a first coil carrier
  • FIG. 10 shows a perspective, partially schematic representation of a motor which contains a coil former with an insulating carrier packet according to FIG. 9,
  • FIG. 11 a shows a front view of the coil former according to FIG. 10, in which radially inner conductor tracks extending in the longitudinal direction of the coil former have a smaller width in the circumferential direction than radially outer winding conductor tracks,
  • FIG. 11b shows a view corresponding to FIG. 11a, wherein the bobbin has longitudinally extending winding conductor tracks with the same width with respect to the circumferential direction,
  • FIG. 12 shows a front view of a coil former according to the invention with a spirally wound insulating carrier packet without a connecting insulating carrier,
  • FIG. 13 shows a front view corresponding to FIG. 12 of a bobbin according to the invention with connecting insulating supports, approximately corresponding to the bobbin according to FIG. 4,
  • FIG. 14 shows a schematic perspective view of a bobbin according to the invention with a substantially rectangular cross section
  • Figure 15 is a schematic perspective view of a bobbin according to the invention with plate-like, extending over peripheral segments winding flat
  • Figure 16 is a schematic perspective view of a loosely wound coil insulator according to the invention, approximately corresponding to Figure 1, to illustrate the winding principle.
  • an example of a permanent magnet or electrically excited rotor 14 is movably arranged in an interior 11 of a bobbin 13, which is indicated by an arrow 15.
  • the bobbin 13, which contains a coil arrangement 12, has a cylindrical longitudinal shape.
  • the interior 11 is approximately circular cylindrical.
  • the rotor 14, for example, a permanent magnet arrangement with one or more, in the direction 15 juxtaposed permanent magnets is longitudinally movable in a longitudinal direction 15 in the inner space 11, so that the motor 10 forms a linear drive.
  • a Kraftabgriffselement 16 projects in front of the bobbin 13 in the longitudinal direction and is connected to the rotor 14 or integrally formed by this.
  • 16 can be attached to moving elements, such as workpieces, tools or the like.
  • the coil assembly 12 is controlled by a controller
  • the control device 17 is controlled to control the movement of the rotor 14.
  • the control device 17 supplies the coil arrangement 12 with electrical current or applies an electrical voltage in order to generate an alternating magnetic field, which in the present case travels back and forth in the direction 15, and thus to move the rotor 14.
  • the control device 17 includes, for example, a processor 18, memory 19 and power electronics 20, for example, with electrical full bridges or the like for a respective coil, and is supplied in a manner not shown with energy, for example from a battery or from an electrical supply network.
  • the Components 18-20 are connected by unillustrated lines.
  • the bobbin 13 is manufactured in the manner according to the invention with a flexible, flat coil insulating support 21, for example made of a flexible plastic, e.g. a polyimide plastic.
  • the coil insulating support 21 is rolled up in a spiral shape, approximately according to the schematic representation according to FIG. 16. However, the coil insulating support 21 is rolled or wound into a cylinder so that an elongate, substantially circular cylindrical interior 11 acts as a movement space for the rotor 14 is formed.
  • a tube 22 is arranged, which forms a kind of guide means for the rotor 14.
  • the tube 22 may be a type of guide sleeve for the rotor 14.
  • the inner tube 22 protects the interior of the bobbin 13 from mechanical damage by the rotor 14.
  • the motor 10 forms, for example, a so-called cartridge motor.
  • the bobbin 13 is arranged in a tube 43, which has, for example, a protective function for the bobbin 13.
  • a tube 43 which has, for example, a protective function for the bobbin 13.
  • the tube 43 may be partially made of a magnetically conductive material, such as transformer sheet or other magnetizable material with low magnetic remanence to form a magnetic conductor from the bobbin 13 and the coil assembly 12 to the rotor 14 out.
  • a magnetic conductor may be arranged to form a magnetic yoke.
  • the rod 16 could be such a magnetic conductor.
  • each winding layer 23 includes mutually parallel winding conductor tracks 24, between each of which an air-insulating distance 25 is arranged.
  • the winding conductor tracks 24 are electrically insulated from one another.
  • the winding conductor tracks 24 form electrical conductors of a first, second and a third coil strand 26,
  • the winding conductor tracks 24 have a substantially rectangular cross-section.
  • each coil winding 80, 81, 82 of the coil strands 26-28 shown in FIG. 2 based on the coil strand 26 results.
  • the connecting sections 31 are formed by connecting conductor tracks 32, which are arranged on flexible, flat connection insulating supports 33, 34.
  • the insulating beams 33, 34 are fixed to the end portions 29, 30 on the coil insulating substrate 21.
  • Electrical vias 35 which penetrate the connection insulating supports 33, electrically connect the connection conductor tracks 32 to the associated winding conductor tracks 24.
  • the winding conductor tracks extend, for example, transversely, in particular orthogonally, to the winding conductor tracks 24.
  • connection side 36 there are electrical connection contacts 26a, 26b for the first coil strand 26, connection contacts 27a, 27b for the coil strand 27 and connection contacts 28a, 28b for the coil strand 28.
  • the control device 17 is connected, for example, by means of a multi-core connecting line 37 to the connection contacts 26a-28b, which may contain, for example, solder tails, attachment contacts, in particular connection sockets, or the like.
  • connection leads 40, 41 which are formed as conductor tracks on the connection insulating support 34, to the connection contacts 26a, 26b.
  • connection leads 40, 41 which are formed as conductor tracks on the connection insulating support 34, to the connection contacts 26a, 26b.
  • connection leads 40, 41 which are formed as conductor tracks on the connection insulating support 34, to the connection contacts 26a, 26b.
  • the connecting lines 40, 41 extend at least in sections parallel to the connecting sections 31 or connecting conductor tracks 32.
  • the connecting line 41 runs past the connecting conductor tracks 32, so that the contacting of the coil strand 26 from the connection side 36 is possible.
  • the coil strands 26, 27 are connected to their associated terminal contacts 27a, 27b and 28a, 28b.
  • Insulating carriers 33, 34 each have an insulating support layer 42, on which the winding conductor tracks 24 or the connecting conductor tracks 32 are arranged, for example by means of an adhesive technique, by an etching method, by laminating or the like.
  • the insulating carrier layers 42 are made of a flexible, electrically insulating plastic, eg Kapton or another polyimide.
  • the coil insulating support 21 is not shown to scale. In particular, it can have a considerably greater length extension than can be seen in the figure.
  • connection insulating supports 33, 34 The layout of the connection insulating supports 33, 34 is only to be understood by way of example. It is understood that the connecting conductors 32 and / or the connection lines 40, 41 can also be grouped in another arrangement. Furthermore, it is possible, at least partially, to position connecting conductor tracks instead of on the connecting insulated carriers 33, 34 on a coil insulated carrier, wherein, for example, the connecting portion 32 visible in FIG. 2 can be arranged on the level of the winding conductor tracks 24 and, for example, the winding conductor tracks 24 on the front side connect, in which it is arranged on the upper side in the configuration according to Figure 2 tig.
  • coil insulator 21 substantially corresponds to the coil insulating support 21.
  • the same reference numerals are used. At its front end in the drawings
  • connection insulating support 34 ' is arranged in the manner of the connection insulating support 34 on the upper side, whereas a connection insulating support 33' corresponding to the connection insulating support 33 is provided on the underside of the rear end section 29 of the coil insulating support
  • an insulating carrier package 45 is shown overall and in an exploded view.
  • the iso- The lier carrier package 45 contains a plurality of layers of insulating carriers constructed according to the invention, namely a connecting insulating carrier 47 which, in the manner of the two connecting insulating carriers 33, 34, interconnects winding conductor tracks 48 of a coil carrier insulating carrier 46.
  • the winding conductor tracks 48 are arranged in the manner of the winding conductor tracks 24 on an insulating support layer 42a, that is, substantially parallel to each other.
  • the coil insulating supports 21 and 46 are substantially similar in construction.
  • connection conductors 49 of the connection insulating support 47 at front and rear end portions 50, 51 connect the winding conductors 48 of the coil insulating support 46 in the manner of the connection conductors 32.
  • Connection leads 52, 15 arranged in the manner of the connection leads 40, 41 connect the respective ones Ends of the coil strands 26 ', 27', 28 'with connection contacts 53 on a connection side 54 of the connection insulating support 47.
  • the 20 gene 52 are on insulating support layers 42a, 42b of the insulating support 46, 47 arranged, for example glued, laminated or the like.
  • the interconnect insulating substrate 47 includes winding traces 57.
  • the winding conductor tracks 48, 57 are substantially parallel to each other. In the present case, the winding conductor tracks 48, 57 are positioned exactly one above the other. The winding conductor tracks 57 extend between the end sections 50, 51, that is to say between the connecting lines arranged there.
  • the insulating carrier package 45 may include further coil insulating supports in the manner of the coil insulating support 46, which are layered at the bottom of the coil insulating support 46 shown in the figure below, for example, so that a total of one multilayer Insulated carrier package is created. As a result, the conductor cross-section of a respective coil strand 26 '-28' is increased.
  • Such a lo-formed insulating carrier package 45 ' is shown for example in Figure 6.
  • the additional arrangement of the winding conductor tracks 57 on the connection insulating support 47 optimally utilizes the space present between the connecting conductor tracks 49 in order to improve the conductor cross-section and thus the maximum achievable magnetic excitation of the motor 10.
  • 25 winding conductor tracks 48 are more easily bendable or rollable.
  • FIG. 12 shows a variant 13 'of the bobbin 13, in which four coil insulating supports 21 "have been stacked in the manner of the coil insulating support 21 in a packet-like manner and then spirally wound or wound up. For the sake of simplicity, only two winding turns are shown, in practice a plurality Windungs réellen will provide so that "geometric disturbances", which are caused by winding ends 44, hardly matter.
  • a bobbin 60 in which winding conductor tracks are arranged on a flexible carrier material, allows a large number of geometric Auslo- loops of the respective Spulenk ⁇ rper, so that, for example, a bobbin 60 with a polygonal cross-section, for example, a substantially square cross-section, readily feasible is.
  • the bobbin 60 contains merely exemplified an insulating i5 carrier package 61 with, for example, four layers of coil insulating supports 62. It is understood that the bobbin 60 may also comprise further windings or turns of the insulating carrier package 61 and the insulating carrier package 61 may include additional coil insulating supports 62, this being
  • the erfindungsgetnäße arrangement of a plurality of winding conductor tracks on a flexible, flat insulating support material also allows the simple realization of a linear drive 65th
  • the insulating carrier package 45 ' can be formed into a spool body 66 for the linear motor or linear drive 65, in particular bendable. Ends 67, 68 of the insulating carrier package 45 'are bent toward a longitudinal slot 69 and limit this.
  • the bobbin 66 has an inner space 70 in which a rotor 71 of the motor 65 reciprocates in a longitudinal direction 72 is arranged. From the rotor 71 is, in the drawing upwards, a driver 73 from which penetrates the longitudinal slot 69 radially outward. On the driver 73, which forms a Kraftabgriffselement, moving objects, such as tools or workpieces can be arranged.
  • the bobbin 66 forms a coil arrangement, which can be supplied, for example by a control device in the manner of the control device 17 with electric current or electrical voltage to drive the example permanent magnet or electrically excited rotor 71, for example, contains a permanent magnet assembly.
  • the runners 71, 14 can, of course, also be electrically excited, for example by means of coil bodies designed in accordance with the invention with laminate-layered coil insulating supports on which corresponding winding conductor tracks are arranged.
  • Figure 7 shows a mounting principle for mounting inventive bobbin.
  • a further bobbin or a pre-bent insulating carrier package with at least one coil insulating carrier are telescoped.
  • the insulating carrier package 74 has a free inner cross section, in which the bobbin 66 is inserted, for. in the longitudinal direction 72.
  • An electric motor 110 according to FIG. 10 is a combined linear and rotary drive.
  • an example electrically excited or permanent magnetic rotor 114 is longitudinally longitudinally movable, approximately corresponding to an arrow 115, received.
  • the bobbin 113 and the inner space 111 have a substantially circular cylindrical shape.
  • From the rotor 114 is a rod-like Kraftabgriffselement 116 in the longitudinal direction of the engine 110 from the interior 111 to the outside. At the Kraftabgriffselement 116 to moving objects, such as workpieces, tools, etc. can be arranged.
  • a coil arrangement 112 formed by the coil body 113 is supplied with electrical current and electrical voltage by a control device 117.
  • a processor 118 which uses a memory 119, controls a power electronics 120 which supplies the motor 110 with electrical current and electrical voltage.
  • the coil arrangement 112 can be used both to generate a magnetic linear traveling field 122a extending in the circumferential direction of the coil body 113, which is indicated by arrows of an associated current profile running in the circumferential direction of the coil body 113, in order to drive the rotor 114 in the longitudinal direction 115, as well as in FIG magnetic rotating field 120b, of which only a single line of an associated current waveform is shown.
  • the bobbin 113 includes an insulating carrier package 123, in which a first and second coil insulating support 124, 125 lie on each other and expediently glued or potted together.
  • the coil insulating supports 124, 125 contain winding conductor tracks 126, 127, which are at an angle to each other, orthogonal to each other in the embodiment so as to be able to generate the two orthogonally oriented magnetic fields 122a, 122b.
  • the winding conductor tracks 126, 127 have a longitudinal shape and are spaced apart from one another with insulating spacings 128, which can advantageously be filled with an insulating material.
  • the Winding conductor tracks 126, 127 are, for example, glued, laminated or otherwise fastened on insulating support layers 129, 130 of the coil insulating supports 124, 125.
  • the insulating carrier layers 129, 130 consist of an electrically insulating, flexible carrier material, for example a suitable flexible plastic.
  • the winding conductor tracks 126 of the first coil insulator 124 lower in the figure are associated with coil strands 131-133, the winding conductors 127, coil strands 134-1106.
  • the coil strands 131-136 are each electrically insulated from one another, the insulation between the coil strands 131-136 being electrically insulated from one another.
  • 133 and 134-136 are each ensured by the insulating portions 128 and the group of coil strands 131-133 is isolated from the group of coil strands 134-136 i5 by the two insulating support layers 129, 130 from each other.
  • the coil strands 131-136 are indicated by different Schraffüren in the drawing. It is understood that fewer or more different coil strands can be realized in principle.
  • the winding conductor tracks 126 are connected to one another by connecting conductor tracks 137 on the coil insulating support 125, which run parallel to the winding conductor tracks 127 at the front and rear end sections 138, 139.
  • the connecting conductors 137 are by means of plated-through holes
  • Connecting conductor tracks 141 run parallel to the connecting conductor tracks 137 and the winding conductor tracks 127 at the end section 138.
  • the connecting conductor tracks 141 are also connected by means of plated-through holes 140 to the lower ones
  • Winding conductors 126 connected.
  • the connecting conductor NEN 141 also extend parallel to the winding conductors 127 and lead to a connection side 142, for example, a connection line 144 of the control device 117 can be connected, for example by means of sockets, solder contacts or other electrical connection technology.
  • connection conductor tracks 145 are arranged on the lower coil insulating support 124, which lead to a connection side 146 for the coil strands 134-136.
  • the respective end regions of the connecting conductor tracks 145 form connection contacts 147 for the coil strands 134-136.
  • connection sides 142, 146 are in this case arranged over the corner, so that an electrical connection of the bobbin 134 is spatially compact and close to each other can be realized. It is understood that by appropriate layout of the coil insulating support 124, 125, a spatially even closer configuration of the connection contacts 143, 147 would be possible, so that, for example, the connection contacts 147 are guided to the connection side 142 and the connection contacts 143, 147 arranged one above the other are.
  • the winding conductor paths 127b extending in the longitudinal extension direction 115 of the bobbin 113 for generating a rotating magnetic field can each be the same width, as shown in FIG. 11b in a variant 113b of the bobbin 113.
  • the Isolierabness 128b are then suitably chosen so that after rolling or winding the Insulating carrier packets 123, the winding conductor paths 127b of a respective coil strand 134-136 along a respective radius line come to lie one above the other, so that upon energization of the bobbin 113, for example, radial poles 148 of the bobbin 113 can be formed, which are in memorisricli- tion of the bobbin 113 next to each other , In the partially schematic illustration according to FIG. 9, the winding conductor tracks 127b and the insulating spacings 128b are each drawn the same width for reasons of simplification.
  • a configuration of a variant 113a of the coil body 113 according to FIG. 11a is particularly preferred, in which the coil conductors 127b become wider radially outward, but the isolation distances 128b remain the same or at least substantially the same.
  • the winding conductors 127a which are radially inward, are correspondingly narrower, the outer winding conductors 127a wider, so that the effective conductor cross-section of radial poles 148 of the coil strands 134-136 becomes larger and thus the achievable performance.
  • the method according to the invention for arranging winding conductor tracks on a flexible carrier material and for providing corresponding insulating distances between the winding conductor tracks allows, in principle, many degrees of freedom for the design of the respective winding conductor tracks, for example as described above. bern explained essentially with a longitudinal shape or as explained below with a flat shape.
  • a bobbin 153 delimits an inner space 115 with a substantially circular-cylindrical shape.
  • the bobbin 153 forms a coil arrangement 152, with which a rotor 154 in a longitudinal direction 155 can be driven linearly.
  • the rotor 154 is received longitudinally movably in the inner space 151.
  • the coil arrangement 152 is supplied with electrical current and / or electrical voltage by the control device 117.
  • a flexible flat insulating support layer 156 of a coil insulating support 167 arranged as plate-like winding surfaces 157 winding conductor tracks are arranged.
  • the coil insulating support 167 is wound to the bobbin 153 with winding layers 169.
  • the winding surfaces 157 extend over peripheral segments of the bobbin 153, for example via a circumferential segment 158.
  • a circumferential segment 158 For reasons of illustration, only the winding surfaces 157 assigned to the circumferential segment 158 are shown in the drawing, whereas other circumferential segments, for example a peripheral segment 159, are assigned winding conductor tracks not shown.
  • the winding surfaces 157 have a U-shaped, planar shape.
  • Leg 160 and a kausabschriitt 161 limit openings 162, in which a not shown in the drawing, magnetically conductive core, for example, transformer sheet, can be used.
  • the winding surfaces 157 are each superimposed in the radial direction and suitably connected electrically to form coils strands 170-173, for example with plated-through holes, so that when energized circular-segment-like magnetic poles 163-166 in the circumferential segment 158 can be produced.
  • 153 poles can also be realized in the circumferential segment 159 and in the further, unspecified circumferential segments of the bobbin 153, which are expediently each electrically energized individually by the control device 117.
  • adjacent winding surfaces 157 of one or more winding layers 169 in the longitudinal direction 154 may be electrically connected to one another and / or for radially superimposed groups each having two or winding surfaces 157 to be formed, i.
  • each two radially inner winding surfaces 157 are electrically connected to each other, but isolated from the radially outer winding surface 157.
  • the geometric properties of the radially inner winding surfaces 157 are similar to those of the radially outer winding surfaces 157.
  • the area of the radially inner winding surfaces 157 is smaller than that of the radially outer winding surfaces 157, so that a maximum electrical and magnetic filling degree is realized in the bobbin 153 , It is understood that other geometric, flat winding conductor tracks can be realized in the manner according to the invention.
  • the openings 162 need not be present.
  • the legs 160 could be closer to each other or farther apart, shorter or longer, or the like.
  • any splitting of the circumferential segments can be realized in the circumferential direction.
  • runners could be provided which protrude before bobbin according to the invention, i. that the runners are longer in the longitudinal direction than the bobbin.
  • coil bobbins according to the invention which are described above in connection with internal rotor motors, form a basis for so-called external rotor motors, on which a respective armature outside, e.g. annular, is arranged on Spulenk ⁇ rper.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motor (10; 65; 110; 150) mit einem elektrischen Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153), der anhand mindestens eines flexiblen, flächigen Spulen-Isolierträgers (21; 12‘; 46; 124; 125; 167) gebildete Wickellagen (23) enthält, wobei zur Bildung mindestens einer Spulenwicklung (80-81) auf dem mindestens einen Spulen-Isolierträger elektrische Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) mindestens einer ersten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) mit einem elektrischen Isolierabstand zueinander zumindest teilweise parallel verlaufend angeordnet sind. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Motors (10; 65; 110; 150) vorgeschlagen.

Description

Elektrischer Motor und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motor und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die Spulenwicklungen eines elektrischen Motors werden üblicherweise mit lackiertem Kupferdraht hergestellt . Die Kupfer- drahte sind mit einem Isolierlack, üblicherweise auch mit einem Backlack versehen und werden auf einen Wicklungsträger, beispielsweise einen Blechkern, aufgewickelt. Der Isolierlack isoliert die nebeneinander und aufeinander liegenden Kupferdrähte. Der Backlack schmilzt und verklebt in einem späteren Back- bzw. Erhitzungsvorgang, so dass ein kompaktes, mechanisch stabiles Spulenkörperpaket entsteht. Zwischen den üblicherweise kreisrunden Kupferdrähten sind Zwischenräume, so dass der Kupferfüllgrad eingeschränkt ist.
Zur Lösung dieses Problemes schlägt beispielsweise die deut- sehe Offenlegungsschrift DE 31 38 624 Al vor, bei einem Motor bandartiges Wickelmaterial, insbesondere aus Aluminium, das mit einer Isolierfolie versehen ist, um einen Kern zu wickeln. Zwar wird durch das Folienmaterial eine lagenweise I- solation bewirkt, nicht jedoch eine Isolation nebeneinander- liegender Wicklungs-Leiter. Somit ist eine zusätzliche seitliche Isolation erforderlich. Die elektrische Verschaltung der Wicklung ist kompliziert. Bei den bekannten Wickelverfahren ist zudem problematisch, dass sämtliche Wicklungen jeweils einzeln gewickelt werden müssen, so dass eine maschinelle Wickeleinrichtung für jeden Spulentyp individuell konfiguriert werden muss. Die Konfigu- ration bzw. Einrichtung einer entsprechenden Wickelmaschine ist jedoch zeitaufwendig und kompliziert, so dass sich der Aufwand insbesondere bei kleineren Stückzahlen nicht lohnt .
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Motor mit einem optimierten elektrischen Spulen- körper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein elektrischer Motor mit einem elektrischen Spulenkörper vorgesehen, der anhand mindestens eines flexiblen, flächigen Spulen-Isolierträgers gebildete Wickellagen enthält, wobei zur Bildung mindestens einer Spulenwicklung auf dem mindestens einen Spulen-Isolierträger e- lektrische Wicklungsleiterbahnen mindestens eines ersten Spulenstrangs mit einem elektrischen Isolierabstand zueinander zumindest teilweise parallel verlaufend angeordnet sind. Fer- ner wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß einem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst .
Die Wicklungsleiterbahnen sind auf dem Spulen-Isolierträger zur Bildung einer Isolierung voneinander entfernt, das heißt es sind Luftspalte und/oder mit einem Isolationsmaterial, z.B. mit Kunststoff, gefüllte Isolierabstände zwischen den Wicklungsleiterbahnen vorhanden. Die Wicklungsleiterbahnen sind fest an dem Spulen-Isolierträger angeordnet, so dass dieser Isolierabstand eingehalten wird und ein seitliches Ü- berspringen von elektrischer Ladung verhindert ist . Es ver- steht sich, dass auch eine Kombination aus Luft- Isolierung und sonstigen dielektrischen, isolierenden Materialien mög- lieh ist. Im gewickelten Zustand liegen mehrere Lagen des Spulen-Isolierträgers oder mindestens eines zweiten, ebenfalls erfindungsgemäß aufgebauten Spulen-Isolierträgers, aufeinander bzw. mehrlagig übereinander, wobei die Spulen- Ξ Isolierträger eine elektrische Isolation zwischen den einzelnen Lagen mit Wicklungsleiterbahnen bilden.
Auf dem erfindungsgemäßen Wege kann man beispielsweise Spulen-Isolierträger mit zylindrischer Gestalt herstellen, die als Spulen eines Stators und/oder eines Läufers des elektri- lo sehen Motors dienen können. Ein erfindungsgemäß aufgebauter elektrischer Motor kann auch mehrere erfindungsgemäße Spulenkörper enthalten. Die Spulenkδrper werden beispielsweise durch Wickeln bzw. Aufrollen und/oder Falten und/oder durch Biegen gebildet .
i5 Beispielsweise kann der Spulenkörper durch einen oder mehrere Spulen- Isolierträger gebildet sein, die C- förmig gebogen sind, so dass die jeweiligen Enden der Spulen-Isolierträger bzw. eines Paketes mit mehreren Spulen-Isolierträgern an einem Längsschlitz aneinandergrenzen. Im Innern des derartigen
20 Spulenkδrpers ist zweckmäßigerweise ein Läufer längsbeweglich angeordnet. Ein Mitnehmer an dem Läufer bzw. der Läufer selbst kann durch den Schlitz nach außen vorstehen und so eine Kraftübertragung ermöglichen. Der Motor gemäß dieser Bauvariante ist ein Linearmotor, der z.B. einem fluidtechnischen
25 Schlitzzylinder bzw. einem stangenlosen Antrieb ähnlich ist. Der Mitnehmer, der ein Kraftübertragungsglied bildet, kann durch den Längsschlitz hervorstehen und kurz ausgestaltet sein, so dass im Vergleich zu beispielsweise einem Linearantrieb mit einer Antriebsstange die Gefahr von Verwindungen
3o des Kraftübertragungsgliedes bzw. Mitnehmers gering ist. Auf die erfindungsgemäße Weise kann auch ein Linearmotor mit einem andersartigen Kraftübertragungsprinzip, z.B. mit einem stangenartigen oder einem flexiblen Kraftübertragungsglied, beispielsweise einem Zugseil oder dergleichen, hergestellt werden. Auch Drehantriebe sind so realisierbar.
Der mindestens eine Spulen-Isolierträger enthält zweckmäßigerweise Polyimide, beispielsweise Kapton, Polyester oder einen sonstigen zweckmäßigerweise flexiblen Kunststoff. Die e- lektrischen Wicklungsleiterbahnen sind aus einem elektrisch leitenden Material, bzw. Kupfer und/oder Aluminium. Die Wicklungsleiterbahnen sind auf den flexiblen' Spulen- Isolierträger auflaminiert, aufgeklebt, aufgedampft, durch ein Ätzverfahren ausgebildet oder dergleichen. Eine Verklebung mit Teflon hat sich als zweckmäßig herausgestellt.
Vorteilhaft sind auf den Spulen-Isolierträgern Wicklungsleiterbahnen für mehrere Spulenstränge vorgesehen, die zumindest teilweise parallel zueinander verlaufen und somit in gleicher Richtung orientierte Magnetfelder erzeugen können. Die Wicklungsleiterbahnen können einzeln oder gruppenweise abwech- selnd für die verschiedenen Spulenstränge auf dem Spulen- Isolierträger angeordnet sein. Brückenartige Verbindungsabschnitte verbinden die Wicklungsleiterbahnen eines jeweiligen Spulenstranges miteinander, wobei die Verbindungsabschnitte an den Wicklungsleiterbahnen der jeweiligen anderen Spulen- stränge vorbeigeführt sind. Die Verbindungsabschnitte können an der Unterseite oder an der Oberseite des Spulen- Isolierträgers angeordnet sein.
Prinzipiell wäre es zwar möglich, die Verbindungsabschnitte durch Drähte herzustellen, die an bzw. auf dem Spulen- Isolierträger angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist jedoch, einen flexiblen, flächigen Verbindungs-Isolierträger in der Art des Spulen- Isolierträgers vorzusehen, der an dem Spulen-Isolierträger angeordnet ist und der Wicklungsleiterbahnen als Verbindungsabschnitte aufweist, die mittels elektrischer Kontakte mit den Wicklungsleiterbahnen verbunden sind. Die Kontakte durchdringen den Verbindungs- Isolierträger oder den Spulen- Isolierträger . Die Kontakte werden zweckmäßigerweise vor der Endbearbeitung hergestellt, beispielsweise dem Wickeln und/oder Biegen des Spulen-Isolierträgers.
Der Verbindungs-Isolierträger eignet sich auch dazu, dass der Spulenkörper von einer Seite aus elektrisch anschließbar ist. An dieser Anschlussseite befinden sich Anschlusskontakte, die mit beiden Enden der mindestens einen Spulenwicklung verbunden sind. Ein Anschlussleitung wird dazu auf dem Verbindungs- Isolierträger im wesentlichen parallel zu den Verbindungsab- schnitten vorteilhafterweise angeordnet und zu den Anschluss- kontakten an dem Spulenkörper geführt. Auf dem Verbindungs - Isolierträger können auch weitere Wicklungsleiterbahnen angeordnet sein, die mit den Wicklungsleiterbahnen des oder der Spulen- Isolierträger (s) elektrisch verbunden sind.
Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Verbindungs- Isolierträger auch einen mehrlagigen Aufbau, d.h. einen sogenannten Multilayer-Aufbau in der Art einer elektrischen MuI- tilayer-Platine hat.
Vorteilhafterweise werden vor dem Wickeln oder Biegen mehrla- gige Isolier-Trägerpakete gebildet, die mehrere, mindestens zwei, flexible, Spulen- Isolierträger mit Wicklungsleiterbahnen enthalten. Die Spulen-Isolierträger werden vor dem Wickeln mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbunden. Die Wicklungsleiterbahnen der Spulen- Isolierträger können zu- mindest teilweise parallel verlaufen, um den effektiven Leiterquerschnitt aller Wicklungsleiterbahnen zu vergrößern. Beispielsweise können die Wicklungsleiterbahnen durch entsprechende Durchkontaktierungen miteinander verbunden sein, die die Spulen-Isolierträger durchdringen.
Zur Bildung eines kombinierten Linear- und Drehantriebes sind Wicklungsleiterbahnen der Spulen- Isolierträger des Isolier- Trägerpaketes winkelig, insbesondere orthogonal oder spitzwinkelig zueinander angeordnet und elektrisch voneinander i- soliert . Somit können entsprechend winkelig zueinander orientierte magnetische Felder erzeugt werden, die beispielsweise einen Läufer in eine sequenzielle oder überlagerte Dreh- und Längsbewegung versetzen.
Es versteht sich, dass auch eine Kombination der vorgenannten Varianten, bei der übereinander liegende Spulen- Isolierträger parallel verlaufende Wicklungsleiterbahnen haben, mit der zu- letzt erläuterten Variante möglich ist, bei der die Wicklungsleiterbahnen anderer Spulen-Isolierträger winkelig zu den erstgenannten Wicklungsleiterbahnen verlaufen. Dadurch ist eine Optimierung des magnetisch Drehfeldes und/oder des Längsfeldes möglich.
Die Packungsdichte des Spulenkörpers mit winkelig zueinander verlaufenden Wicklungsleiterbahnen lässt sich dadurch vergrößern, dass radial innere, ein magnetisches Drehfeld erzeugende Wicklungsleiterbahnen in Umfangsrichtung schmaler sind als radial äußere Wicklungsleiterbahnen. Der Füllgrad wird somit größer.
Die Montage des erfindungsgemäßen Spulenkörpers wird erleichtert, indem man Isolierträger bzw. Isolier-Trägerpakete ineinander teleskopartig schiebt. Beispielsweise werden zwei zunächst gewickelte und/oder gebogene Isolier-Trägerpakete ineinander geschoben, wobei ein erstes Isolier-Trägerpaket einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden länglichen Innenraum hat, in den das zweite Isolier-Trägerpaket , gegebenenfalls weitere Isolier-Trägerpakete eingeschoben werden.
Die Stabilität bzw. mechanische Belastbarkeit des erfindungs- mäßen Spulen- Isolierträgers kann dadurch verbessert werden, dass die Wickellagen bzw. FaItlagen des Spulenkörpers miteinander verklebt oder mit einem Vergussmaterial vergossen sind. Die Verklebung bzw. das Vergussmaterial bilden eine zusätzliche Isolation.
Der oder die Spulenkörper können in unterschiedlichsten Querschnitten ausgestaltet sein, beispielsweise kreisrunde und/oder polygone Querschnitte. Bei polygonen Querschnitten ist zu beachten, dass an den Eckpunkten vorbestimmte Knickradien nicht unterschritten werden, so dass die Wicklungslei- terbahnen nicht zu stark geknickt werden und eventuell brechen. Im Innenraum des. Spulenkörpers ist zweckmäßigerweise ein Läufer des Motors beweglich angeordnet .
Auf den Wicklungsleiterbahnen oder zwischen den Wicklungsleiterbahnen ist zweckmäßigerweise eine elektrische Isolation angeordnet, beispielsweise eine aufgedampfte Kunststoff- schicht oder dergleichen. Dadurch dass die aufeinander gewickelten oder aufeinander gelegten Spulen-Isolierträgerlagen bereits eine Isolation bereitstellen, ist dies allerdings nicht unbedingt notwendig .
Die Wicklungsleiterbahnen liegen zweckmäßigerweise spiralförmig übereinander. Dies betrifft insbesondere Wicklungsleiterbahnen mit einer Längsgestalt. Zur Vergrößerung der Packungs- dichte weisen die Wicklungsleiterbahnen zweckmäßigerweise einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, wobei auch andere Leiterguerschnitte, die insbesondere im Bezug auf die Entwicklung eines magnetischen Feldes optimiert sind, möglich sind.
Eine weitere Variante der Erfindung, die im Grunde eine eigenständige Erfindung darstellt, sieht vor, dass die Wick- lungsleiterbahnen als U-förmige Wicklungsflächen ausgestaltet sind. Diese Wicklungsflächen bilden Planarspulen, z.B. plattenartige Planarspulen, die sich zweckmäßigerweise nicht über den gesamten Umfang des Spulenkörpers, sondern nur über ein Umfangssegment des Spulenkörpers erstrecken. Bei einem Spu- lenkδrper mit einem C- förmigen Querschnitt kann sich eine Wicklungsflächen auch über fast dessen gesamten Umfang erstrecken. Jede U-förmige Wicklungsfläche kann einen einzelnen Pol des Motors bilden, so dass eine kreissegmentartige Polbildung ermöglicht wird. Die Wicklungsleiterbahnen können beliebig miteinander verschaltet werden, beispielsweise können radial übereinander liegende Wicklungsflächen parallel geschaltet sein. Aber auch eine Verschaltung in Längsrichtung des Spulenkörpers oder eine gestufte Verschaltung in Längsund Querrichtung des Spulenkδrpers sind möglich. Die Schenkel der Wicklungsflächen begrenzen zweckmäßigerweise Aufnahmen für einen Kern, beispielsweise aus Trafoblech. An dem Isolierträger sind dabei korrespondierende Öffnung vorgesehen, so dass ein Kern nach dem Falten oder Biegen des Spulenkδrpers in die jeweiligen Öffnungen eingeschoben werden kann o- der der Spulenkörper an den Öffnung auf den Kern aufgesteckt werden kann.
Radial innen liegende U-förmige Wicklungsflächen haben zweckmäßigerweise eine kleinere Flächenausdehnung als radial äußere Wicklungsflächen, so dass eine größere Packungsdichte bzw. ein höherer Füllgrad erzielt wird. Die Geometrie radial innerer Wicklungsflächen kann von der Geometrie radial äußerer Wicklungsflächen abweichen, zweckmäßigerweise sind die Geo- metrien jedoch zumindest im wesentlichen gleich. Beispielsweise bilden die radial inneren Wicklungsflächen Projektionen der radial äußeren Wicklungsflächen.
Der mindestens eine Spulenkörper des elektrischen Motors ge- maß der Erfindung ist zweckmäßigerweise in einem Rohr angeordnet. Dieses Rohr hat beispielsweise eine Art Schutzfunktion für den Spulenkörper. Eine zweckmäßige Variante sieht jedoch vor, dass das Rohr einen magnetischen Rückschluss bildet. Beispielsweise besteht das Rohr in diesem Fall aus Tra- foblech, wohingegen für eine reine Schutzfunktion auch ein Kunststoffröhr durchaus möglich ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Spulen- Isolierträgers mit zwei Verbindungs-Isolierträgern an seiner Oberseite,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht von Wicklungsleiterbahnen und Verbindungsleiterbahnen des Spulen- Isolierträgers und des Verbindungs-Isolierträgers gemäß Figur 1, die insgesamt einen ersten Spulenstrang bilden,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Variante zu dem Spulen-Isolierträger gemäß Figur 1, wobei jeweils ein Verbindungs-Isolierträger an der Oberseite und an der Unterseite des Spulen-Isolierträgers angeordnet ist,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Motors mit einem Spulen-Isolierträger gemäß Figur 1 im aufgewi- ekelten bzw. aufgerollten Zustand sowie mit einer schematisch angedeuteten Steuerung,
Figur 5a eine Variante des Spulen- Isolierträgers gemäß Figur
1, wobei ein einziger Verbindungs- Isolierträger vordere und hintere Verbindungsabschnitte zur Verbindung von Wicklungsleiterbahnen des Spulen- Isolierträgers enthält und zusätzlich Wicklungslei- terbahnen, die mit den Wicklungsleiterbahnen des Spulen-Isolierträgers parallel geschaltet sind,
Figur 5b eine Explosionsdarstellung des Spulen- Isolierträgers gemäß Figur 5a,
Figur 6 ein Isolierträgerpaket mit mehreren aufeinander gestapelten und elektrisch miteinander verbundenen Spulen-Isolierträgern sowie einem Verbindungs- Isolierträger gemäß Figur 5a an der Oberseite,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Motors mit einem geschlitzten Spulenkörper in teilweise montiertem Zustand zur Verdeutlichung eines teleskopartigen In- einandersteckens zweier erfindungsgemäßer Spulen-
Isolierträger-Pakete ,
Figur 8 eine Vorderansicht eines der Spulenkörper mit Schlitz oder Spalt gemäß Figur 7,
Figur 9 ein zweilagiges Isolier-Trägerpaket , bei dem Wick- lungsleiterbahnen eines ersten Spulen-
Isolierträgers orthogonal zu Wicklungsleiterbahnen eines zweiten Spulen-Isolierträgers verlaufen, Figur 10 eine perspektivische, teilweise schematische Darstellung eines Motors, der einen Spulenkörper mit einem Isolier-Trägerpaket gemäß Figur 9 enthält,
Figur IIa eine Vorderansicht des Spulenkörpers gemäß 10, bei dem radial innere in Längsrichtung des Spulenkörpers verlaufende Leiterbahnen eine kleinere Breite in Umfangsrichtung aufweisen als radial äußere Wicklungsleiterbahnen,
Figur IIb eine Ansicht entsprechend gemäß Figur IIa, wobei der Spulenkörper in Längsrichtung verlaufende Wicklungsleiterbahnen mit gleicher Breite bezüglich der Umfangsrichtung hat,
Figur 12 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers mit einem spiralförmig gewickelten Isolier- Trägerpaket ohne einen Verbindungs-Isolierträger,
Figur 13 eine Vorderansicht entsprechend Figur 12 eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers mit Verbindungs- Isolierträgern, etwa entsprechend dem Spulenkörper gemäß Figur 4 ,
Figur 14 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt,
Figur 15 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers mit plattenartigen, sich über Umfangssegmente erstreckenden Wicklungs- flachen, und Figur 16 eine schematische perspektivische Ansicht eines lose gewickelten erfindungsgemäßen Spulen- Isolierträgers, etwa entsprechend gemäß Figur 1, zur Verdeutlichung des Wicklungsprinzips.
Bei einem Motor 10 gemäß Figur 4 ist in einem Innenraum 11 eines Spulenkörpers 13 ein beispielsweise Permanentmagneti- scher oder elektrisch erregter Läufer 14 beweglich angeordnet, was durch einen Pfeil 15 angedeutet ist. Der Spulenkörper 13, der eine Spulenanordnung 12 enthält, hat eine zylind- rische Längsgestalt. Der Innenraum 11 ist etwa kreiszylindrisch. Der Läufer 14, beispielsweise eine Permanentmagnetanordnung mit einem oder mehreren, in Richtung 15 aneinandergereihten Permanentmagneten, ist in einer Längsrichtung 15 in dem Innenraum 11 längsbeweglich, so dass der Motor 10 einen Linearantrieb bildet. Ein Kraftabgriffselement 16, beispielsweise in der Art einer Stange, steht vor den Spulenkörper 13 in Längsrichtung vor und ist mit dem Läufer 14 verbunden oder einstückig durch diesen gebildet . An dem Kraftabtriebselement
16 können zu bewegende Elemente, beispielsweise Werkstücke, Werkzeuge oder dergleichen, befestigt werden.
Die Spulenanordnung 12 wird durch eine Steuerungseinrichtung
17 angesteuert, um die Bewegung des Läufers 14 zu steuern. Die Steuerungseinrichtung 17 versorgt die Spulenanordnung 12 mit elektrischem Strom bzw. legt eine elektrische Spannung an, um ein magnetisches Wechselfeld, das vorliegend in Richtung 15 hin- und her wandert, zu erzeugen und somit den Läufer 14 zu bewegen. Die Steuerungseinrichtung 17 enthält beispielsweise einen Prozessor 18, Speicher 19 sowie eine Leistungselektronik 20, z.B. mit elektrischen Vollbrücken oder dergleichen für eine jeweilige Spule, und wird in nicht dargestellter Weise mit Energie versorgt, beispielsweise aus einer Batterie oder aus einem elektrischen Versorgungsnetz. Die Komponenten 18-20 sind durch nicht dargestellte Leitungen miteinander verbunden.
Der Spulenkörper 13 ist auf erfindungsgemäße Weise mit einem flexiblen, flächigen Spulen-Isolierträger 21 hergestellt, beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoff, z.B. einem Po- lyimid-Kunststoff . Der Spulen-Isolierträger 21 ist spiralförmig aufgerollt, etwa entsprechend der schematischen Darstellung gemäß Figur 16. Allerdings ist der Spulen- Isolierträger 21 zu einem Zylinder gerollt bzw. gewickelt, so dass ein länglicher, im wesentlichen kreiszylindrischer Innenraum 11 als ein Bewegungsraum für den Läufer 14 gebildet ist .
Eine vorteilhafte Variante kann vorsehen, dass im Innenraum 11 ein Rohr 22 angeordnet ist, der eine Art Führungseinrichtung für den Läufer 14 bildet. Das Rohr 22 kann eine Art Füh- rungshülse für den Läufer 14 sein. Ferner schützt das Innen- Rohr 22 den Innenraum des Spulenkörpers 13 vor mechanischen Beschädigungen durch den Läufer 14. Der Motor 10 bildet beispielsweise einen sogenannten Patronenmotor.
Zweckmäßigerweise ist der Spulenkörper 13 in einem Rohr 43 angeordnet, das beispielsweise eine Schutzfunktion für den Spulenkörper 13 hat. In diesem Fall würde es ausreichen, das Rohr 43 beispielsweise aus Kunststoff zu fertigen. Das Rohr 43 kann teilweise aus einem magnetisch leitendem Material bestehen, beispielsweise aus Transformatorenblech oder einem sonstigen ummagnetisierbaren Material mit geringer magnetischer Remanenz, um einen magnetischen Leiter vom Spulenkörper 13 bzw. der Spulenanordnung 12 zum Läufer 14 hin zu bilden.
An oder in dem Läufer 14 kann ein magnetischer Leiter zur Bildung eines magnetischen Rückschlusses angeordnet sein. Beispielsweise könnte der Stab 16 ein solcher magnetischer Leiter sein.
Durch das Aufwickeln des Spulen-Isolierträgers 21 werden eine Vielzahl von spiralförmig übereinanderliegenden Wickellagen 23 gebildet. Jede Wickellage 23 enthält jeweils parallel zueinander verlaufende Wicklungsleiterbahnen 24, zwischen denen jeweils ein Luft-Isolierabstand 25 angeordnet ist. Dadurch sind die Wicklungsleiterbahnen 24 voneinander elektrisch isoliert. Die Wicklungsleiterbahnen 24 bilden elektrische Leiter eines ersten, zweiten und eines dritten Spulenstranges 26,
27, 28 der Spulenanordnung 12, so dass der Motor 10 insgesamt einen Dreiphasenmotor bildet. Die Wicklungsleiterbahnen 24 haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt .
An Endbereichen 29, 30 sind die Wicklungsleiterbahnen 24 der Spulenstränge 26, 27, 28 durch brückenartige Verbindungsabschnitte 31 verbunden. Somit ergibt sich die in Figur 2 anhand des Spulenstrangs 26 gezeigte mäanderartige Struktur einer jeden Spulenwicklung 80, 81, 82 der Spulenstränge 26-28.
Die Verbindungsabschnitte 31 werden durch Verbindungsleiter- bahnen 32 gebildet, die auf flexiblen, flächigen Verbindungsisolierträgern 33, 34 angeordnet sind. Die Isolierträger 33, 34 sind an den Endabschnitten 29, 30 auf dem Spulen- Isolierträger 21 befestigt. Elektrische Durchkontaktierungen 35, die die Verbindungs-Isolierträger 33 durchdringen, ver- binden die Verbindungsleiterbahnen 32 elektrisch mit den zugeordneten Wicklungsleiterbahnen 24. Die Wicklungsleiterbahnen erstrecken sich beispielsweise quer, insbesondere orthogonal zu den Wicklungsleiterbahnen 24.
Die Spulenstränge 26-28 sind an einer Anschlussseite 36 des Spulenkörpers 13 bzw. des Spulen- Isolierträgers 21 und des Verbindungs- Isolierträgers 34 elektrisch anschließbar. An der Anschlussseite 36 befinden sich elektrische Anschlusskontakte 26a, 26b für den ersten Spulenstrang 26, Anschlusskontakte 27a, 27b für den Spulenstrang 27 sowie Anschlusskontakte 28a, 28b für den Spulenstrang 28. Dies vereinfacht den Anschluss einer elektrischen Versorgungseinrichtung, beispielsweise der Steuerungseinrichtung 17. Die Steuerungseinrichtung 17 ist beispielsweise mittels einer mehradrigen Anschlussleitung 37 an die Anschlusskontakte 26a-28b angeschlossen, die bei- spielsweise Lötfahnen, Ansteckkontakte, insbesondere Anschlussbuchsen, oder dergleichen enthalten können.
Enden 38, 39 des ersten Spulenstrangs 26 sind mit Anschluss- leitungen 40, 41, die als Leiterbahnen auf dem Verbindungs- Isolierträger 34 ausgebildet sind, mit den Anschlusskontakten 26a, 26b verbunden. Aus Gründen der Vereinfachung bilden die Enden der Leiterbahnen bzw. Anschlussleitungen 40, 41 die Anschlusskontakte 26a, 26b. Die Anschlussleitungen 40, 41 verlaufen zumindest abschnittsweise parallel zu den Verbindungs- abschnitten 31 bzw. Verbindungsleiterbahnen 32. Die An- Schlussleitung 41 verläuft an den Verbindungsleiterbahnen 32 vorbei, so dass die Kontaktierung des Spulenstrangs 26 von der Anschlussseite 36 her möglich ist. In entsprechender Weise sind die Spulenstränge 26, 27 mit den ihnen zugeordneten Anschlusskontakten 27a, 27b und 28a, 28b verbunden.
Der Spulen-Isolierträger 21 sowie die Verbindungs-
Isolierträger 33, 34 weisen jeweils eine Isolierträgerschicht 42 auf, auf denen die Wicklungsleiterbahnen 24 bzw. die Verbindungsleiterbahnen 32 angeordnet sind, beispielsweise mit Hilfe einer Klebetechnik, durch ein Ätzverfahren, durch Auf- laminieren oder dergleichen. Die Isolierträgerschichten 42 sind aus einem flexiblen, elektrisch isolierenden Kunststoff, z.B. Kapton oder einem sonstigen Polyimid. Der Spulen-Isolierträger 21 ist nicht maßstäblich dargestellt . Insbesondere kann er eine erheblich größere Längenausdehnung aufweisen, als in der Figur erkennbar ist.
Das Layout der Verbindungs- Isolierträger 33, 34 ist nur bei- 5 spielhaft zu verstehen. Es versteht sich, dass die Verbindungsleiterbahnen 32 und/oder die Anschlussleitungen 40, 41 auch in einer anderen Anordnung gruppiert sein können. Ferner ist es möglich, zumindest teilweise Verbindungsleiterbahnen statt auf den Verbindungs-Isolierträgern 33, 34 auf einem lo Spulen-Isolierträger zu positionieren, wobei beispielsweise der in Figur 2 sichtbare Verbindungsabschnitt 32 auf der Ebene der Wicklungsleiterbahnen 24 angeordnet sein kann und beispielsweise die Wicklungsleiterbahnen 24 stirnseitig verbinden, an denen er bei der Konfiguration gemäß Figur 2 obersei- i5 tig angeordnet ist.
Ein in Figur 3 dargestellter Spulen- Isolierträger 21' entspricht im wesentlichen dem Spulen- Isolierträger 21. Für gleiche oder gleichartige Komponenten sind dieselben Bezugszeichen verwendet . An seinem in der Zeichnungen vorderen End-
20 abschnitt 30 ist ein Verbindungs-Isolierträger 34' in der Art des Verbindungs-Isolierträgers 34 oberseitig angeordnet, wohingegen ein dem Verbindungs-Isolierträger 33 entsprechender Verbindungs-Isolierträger 33 ' an der Unterseite des in der Zeichnung hinteren Endabschnitts 29 des Spulen- Isolierträgers
25 26' angeordnet ist. Mit Hilfe von Durchkontaktierungen 35 sind in der Figur nicht sichtbare Verbindungsleiterbahnen in der Art der Verbindungsleiterbahnen 32 mit den Wicklungsleiterbahnen 34 des Spulen-Isolierträgers 26 elektrisch verbunden.
3o In den Figuren 5a, 5b ist ein Isolier-Trägerpaket 45 insgesamt und in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Das Iso- lier-Trägerpaket 45 enthält mehrere Lagen erfindungsgemäß aufgebauter Isolierträger, nämlich einen Verbindungs- Isolierträger 47, der in der Art der beiden Verbindungsisolierträger 33, 34 Wicklungsleiterbahnen 48 eines Spulen- s Isolierträgers 46 miteinander verbindet. Die Wicklungsleiterbahnen 48 sind in der Art der Wicklungsleiterbahnen 24 auf einer Isolierträgerschicht 42a angeordnet, das heißt im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Spulen- Isolierträger 21 und 46 sind im wesentlichen gleichartig auf- lo gebaut .
Verbindungsleiterbahnen 49 des Verbindungs- Isolierträgers 47 an vorderen und hinteren Endabschnitten 50, 51 verbinden die Wicklungsleiterbahnen 48 des Spulen- Isolierträgers 46 in der Art der Verbindungsleiterbahnen 32. Anschlussleitungen 52, i5 die in der Art der Anschlussleitungen 40, 41 angeordnet sind, verbinden die jeweiligen Enden der Spulenstränge 26', 27', 28' mit Anschlusskontakten 53 an einer Anschlussseite 54 des Verbindungs-Isolierträgers 47. Die Wicklungsleiterbahnen 48 und die Verbindungsleiterbahnen 49 bzw. die Anschlussleitun-
20 gen 52 sind auf Isolierträgerschichten 42a, 42b der Isolierträger 46, 47 angeordnet, beispielsweise aufgeklebt, auflaminiert oder dergleichen. Zusätzlich zu den Verbindungsleiterbahnen 49 enthält der Verbindungs-Isolierträger 47 Wicklungsleiterbahnen 57.
25 Die Wicklungsleiterbahnen 48, 57 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander. Die Wicklungsleiterbahnen 48, 57 sind vorliegend exakt übereinander positioniert. Die Wicklungsleiterbahnen 57 erstrecken sich zwischen den Endabschnitten 50, 51, das heißt zwischen den dort angeordneten VerbindungsIei-
30 terbahnen 49 und Anschlussleitungen 52. Mit Hilfe elektrischer Durchkontaktierungen 58, die durch Bohrungen bzw. Durchgangsöffnungen 59 an den Isolierträgerschichten 42a, 42b durchdringen, sind die Wicklungsleiterbahnen 48 und 57 elektrisch parallel geschaltet .
Das Isolier-Trägerpaket 45 kann weitere Spulen-Isolierträger in der Art des Spulen-Isolierträgers 46 enthalten, die bei- s spielsweise an der Unterseite des in der Figur unten gezeigten Spulen- Isolierträgers 46 schichtartig nach unten hin angeordnet sind, so dass insgesamt ein mehrlagiges Isolierträger-Paket entsteht. Dadurch wird der Leiterquerschnitt eines jeweiligen Spulenstranges 26 '-28' vergrößert. Ein derartig lo gebildetes Isolier-Trägerpaket 45' ist beispielsweise in Figur 6 gezeigt. Die zusätzliche Anordnung der Wicklungsleiterbahnen 57 auf dem Verbindungs- Isolierträger 47 nutzt den zwischen den Verbindungsleiterbahnen 49 vorhandenen Platz optimal, um den Leitungsquerschnitt und somit die maximal erziel- i5 bare magnetische Erregung des Motors 10 zu verbessern.
Es ist bei der Konfiguration der Isolier-Trägerpakete 45, 45' vorteilhaft, wenn nicht zu viele Spulen- Isolierträger 46 aufeinander geschichtet werden, so dass ein Biegen, beispielsweise in der Art des Biegens gemäß Figur 8, oder ein spiral-
20 förmiges Wickeln, wie beispielsweise in Figur 16 dargestellt, noch möglich ist. Dabei ist allerdings festzuhalten, dass die Darstellungen in der Zeichnung nicht maßstäblich sind, das heißt das.s die jeweiligen Pakete 45, 45' in der Praxis wesentlich dünner und somit in Längserstreckungsrichtung der
25 Wicklungsleiterbahnen 48 leichter biegbar bzw. rollbar sind.
Figur 12 zeigt eine Variante 13' des Spulenkörpers 13, bei der vier Spulen-Isolierträger 21' ' in der Art des Spulen- Isolierträgers 21 paketartig aufeinander geschichtet und sodann spiralförmig aufgerollt bzw. aufgewickelt worden sind. 30 Aus Gründen der Vereinfachung sind nur zwei Wicklungs- bzw. Windungsgänge gezeigt, wobei man in der Praxis eine Vielzahl von Windungsgängen vorsehen wird, so dass "geometrische Störungen", die durch Wickelenden 44 bedingt sind, kaum ins Gewicht fallen.
Dasselbe gilt sinngemäß auch für den Spulenkörper 13, der in 5 der Darstellung von Figur 13 verhältnismäßig wenige Windungen aufweist .
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Spulenkörpers, bei dem Wicklungsleiterbahnen auf einem flexiblen Trägermaterial angeordnet sind, erlaubt eine Vielzahl geometrischer Ausges- lo taltungen der jeweiligen Spulenkδrper, so dass beispielsweise auch ein Spulenkörper 60 mit einem polygonen Querschnitt, beispielsweise einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, ohne weiteres realisierbar ist. Der Spulenkörper 60 enthält lediglich beispielhaft dargestellt ein Isolier- i5 Trägerpaket 61 mit beispielsweise vier Lagen von Spulen- Isolierträgern 62. Es versteht sich, das der Spulenkörper 60 auch weitere Wicklungen bzw. Windungen des Isolier- Trägerpakets 61 aufweisen kann und das Isolier-Trägerpaket 61 weitere Spulen-Isolierträger 62 enthalten kann, wobei dies
2o bei der schematischen Darstellung gemäß Figur 14 nicht gezeigt ist .
Die erfindungsgetnäße Anordnung mehrerer Wicklungsleiterbahnen auf einem flexiblen, flächigen Isolierträgermaterial ermöglicht auch die einfache Realisierung eines Linearantriebes 65
25 gemäß Figuren 7 und 8. Beispielsweise ist das Isolier- Trägerpaket 45' gemäß Figur 6 zu einem Spulenkδrper 66 für den Linearmotor bzw. Linearantrieb 65 formbar, insbesondere biegbar. Enden 67, 68 des Isolier-Trägerpakets 45' sind zu einem Längsschlitz 69 hin gebogen und begrenzen diesen. Der
30 Spulenkörper 66 hat einen Innenraum 70, in dem ein Läufer 71 des Motors 65 in einer Längsrichtung 72 hin und her beweglich angeordnet ist. Von dem Läufer 71 steht, in der Zeichnung nach oben hin, ein Mitnehmer 73 ab, der den Längsschlitz 69 nach radial außen durchdringt. An dem Mitnehmer 73, der ein Kraftabgriffselement bildet, können zu bewegende Gegenstände, beispielsweise Werkzeuge oder Werkstücke, angeordnet werden. Der Spulenkörper 66 bildet eine Spulenanordnung, die beispielsweise durch eine Steuerungseinrichtung in der Art der Steuerungseinrichtung 17 mit elektrischem Strom bzw. elektrischer Spannung versorgt werden kann, um den beispielsweise Permanentmagnetisehen oder elektrisch erregten Läufer 71 anzutreiben, der beispielsweise eine Permanentmagnetanordnung enthält .
Die Läufer 71, 14 können selbstverständlich auch elektrisch erregt werden, beispielsweise durch erfindungsgemäß aufgebau- te Spulenkδrper mit laminatartig geschichteten Spulen- Isolierträgern, auf denen entsprechende Wicklungsleiterbahnen angeordnet sind.
Figur 7 zeigt ein Montageprinzip zur Montage erfindungsgemäßer Spulenkörper. Auf den Spulenkδrper 66 kann beispielsweise in Längsrichtung 72 ein weiterer Spulenkörper bzw. ein vorgebogenes Isolier-Trägerpaket mit mindestens einem Spulen- Isolierträger teleskopartig aufgeschoben werden. Das Isolier- Trägerpaket 74 weist einen freien Innenquerschnitt auf, in den der Spulenkörper 66 einschiebbar ist, z.B. in Längsrich- tung 72.
Ein elektrischer Motor 110 gemäß Figur 10 ist ein kombinierter Linear- und Drehantrieb. In einem Innenraum 111, der von einem Spulenkörper 113 begrenzt ist, ist ein beispielsweise elektrisch erregter oder permanentmagnetischer Läufer 114 Ii- near längsbeweglich, etwa entsprechend einem Pfeil 115, aufgenommen. Der Spulenkörper 113 und der Innenraum 111 haben eine im wesentlichen kreiszylindrische Gestalt. Von dem Läufer 114 steht ein stangenartiges Kraftabgriffselement 116 in Längserstreckungsrichtung des Motors 110 aus dem Innenraum 111 nach außen vor. An dem Kraftabgriffselement 116 können zu bewegende Gegenstände, beispielsweise Werkstücke, Werkzeuge etc. angeordnet werden.
Eine durch den Spulenkörper 113 gebildete Spulenanordnung 112 wird durch eine Steuerungseinrichtung 117 mit elektrischem Strom und elektrischer Spannung versorgt. Ein Prozessor 118, der einen Speicher 119 nutzt, steuert eine Leistungselektronik 120 an, die den Motor 110 mit elektrischem Strom und e- lektrischer Spannung versorgt.
Mit der Spulenanordnung 112 ist sowohl ein durch in Umfangs- richtung des Spulenkδrpers 113 verlaufendes magnetisches Li- nearwanderfeld 122a erzeugbar, das durch in Umfangsrichtung des Spulenkörpers 113 verlaufende Pfeile eines zugeordneten Stromverlaufes angedeutet ist, um den Läufer 114 in Längsrichtung 115 anzutreiben, als auch ein magnetisches Drehfeld 120b, von dem nur eine einzige Linie eines zugeordneten Stromverlaufes dargestellt ist.
Der Spulenkδrper 113 enthält ein Isolier-Trägerpaket 123, bei dem ein erster und zweiter Spulen-Isolierträger 124, 125 aufeinander liegen und zweckmäßigerweise miteinander verklebt oder vergossen sind. Die Spulen-Isolierträger 124, 125 ent- halten Wicklungsleiterbahnen 126, 127, die winkelig zueinander, beim Ausführungsbeispiel orthogonal zueinander liegen, um so die beiden orthogonal zueinander orientierten magnetischen Felder 122a, 122b erzeugen zu können. Die Wicklungsleiterbahnen 126, 127 weisen eine Längsgestalt auf und sind mit Isolierabständen 128 zueinander beabstandet, die vorteilhaft - erweise mit einem Isolationsmaterial gefüllt sein können. Die Wicklungsleiterbahnen 126, 127 sind beispielsweise auf Isolierträgerschichten 129, 130 der Spulen-Isolierträger 124, 125 aufgeklebt, auflaminiert oder in sonstiger Weise dort befestigt. Die Isolierträgerschichten 129, 130 bestehen aus ei- 5 nem elektrisch isolierenden, flexiblen Trägermaterial, beispielsweise einem geeigneten flexiblen Kunststoff.
Die Wicklungsleiterbahnen 126 des ersten, in der Figur unteren Spulen- Isolierträgers 124 sind Spulensträngen 131-133 zugeordnet, die Wicklungsleiterbahnen 127, Spulensträngen 134- lo 136. Die Spulenstränge 131-136 sind jeweils elektrisch voneinander isoliert, wobei die Isolation zwischen den Spulensträngen 131-133 und 134-136 jeweils durch die Isolierabschnitte 128 gewährleistet ist und die Gruppe der Spulenstränge 131-133 von der Gruppe der Spulenstränge 134-136 i5 durch die beiden Isolierträgerschichten 129, 130 voneinander isoliert ist. Die Spulenstränge 131-136 sind durch unterschiedliche Schraffüren in der Zeichnung kenntlich gemacht. Es versteht sich, dass auch weniger oder mehr voneinander unterschiedliche Spulenstränge prinzipiell realisierbar sind.
20 Die Wicklungsleiterbahnen 126 sind durch Verbindungsleiterbahnen 137 auf dem Spulenisolierträger 125 miteinander verbunden, die an den vorderen und hinteren Endabschnitten 138, 139 parallel zu den Wicklungsleiterbahnen 127 verlaufen. Die Verbindungsleiterbahnen 137 sind mittels Durchkontaktierungen
25 140 mit den Wicklungsleiterbahnen 126 zur Bildung der Spulenstränge 131-133 verbunden.
Anschlussleiterbahnen 141 verlaufen an dem Endabschnitt 138 parallel zu den Verbindungsleiterbahnen 137 bzw. den Wicklungsleiterbahnen 127. Die Anschlussleiterbahnen 141 sind e- 3o benfalls mittels Durchkontaktierungen 140 mit den unteren
Wicklungsleiterbahnen 126 verbunden. Die Anschlussleiterbah- nen 141 verlaufen ebenfalls parallel zu den Wicklungsleiterbahnen 127 und führen zu einer Anschlussseite 142, wobei beispielsweise eine Anschlussleitung 144 der Steuerungseinrichtung 117 anschließbar ist, beispielsweise mittels Steckbuch- sen, Lötkontakten oder einer sonstigen elektrischen An- schlusstechnik .
Auf dem in der Zeichnung unteren Spulen- Isolierträger 124 sind ebenfalls in der Zeichnung nicht sichtbare Verbindungsleiterbahnen angeordnet, die parallel zu den unteren Wick- lungsleiterbahnen 126 verlaufen und mittels Durchkontaktie- rungen 140 mit den oberen Wicklungsleiterbahnen 127 zur Bildung der Spulenstränge 133-136 verbunden sind. Ferner sind seitlich neben den Wicklungsleiterbahnen 126 Anschlussleiterbahnen 145 auf dem unteren Spulen-Isolierträger 124 angeord- net , die zu einer Anschlussseite 146 für die Spulenstränge 134-136 führen. Die jeweiligen Endbereiche der Anschlussleiterbahnen 145 bilden Anschlusskontakte 147 für die Spulenstränge 134-136. Die Anschlussseiten 142, 146 sind vorliegend über Eck angeordnet, so dass ein elektrischer Anschluss des Spulenkörpers 134 räumlich kompakt und nahe beieinander realisierbar ist. Es versteht sich, dass durch entsprechende Layout der Spulen-Isolierträger 124, 125 auch eine räumlich noch nähere Konfiguration der Anschlusskontakte 143, 147 möglich wäre, so dass beispielsweise die Anschlusskontakte 147 zu der Anschlussseite 142 hin geführt sind und die Anschlusskontakte 143, 147 übereinander angeordnet sind.
Die in Längserstreckungsrichtung 115 des Spulenkörpers 113 verlaufenden Wicklungsleiterbahnen 127b zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes können jeweils gleich breit sein, wie in Figur IIb bei einer Variante 113b des Spulenkörpers 113 dargestellt. Die Isolierabstände 128b sind dann zweckmäßigerweise so gewählt, dass nach dem Aufrollen bzw. Aufwickeln des Isolier-Trägerpakets 123 die Wicklungsleiterbahnen 127b eines jeweiligen Spulenstranges 134-136 entlang einer jeweiligen Radiuslinie übereinander zu liegen kommen, so dass bei Bestromung des Spulenkörpers 113 z.B. radiale Pole 148 des Spulenkörpers 113 gebildet werden können, die in Umfangsricli- tung des Spulenkörpers 113 nebeneinander liegen. In der teilweise schematischen Darstellung gemäß Figur 9 sind die Wicklungsleiterbahnen 127b sowie die Isolierabstände 128b auf Gründen der Vereinfachung jeweils gleich breit gezeichnet.
Besonders bevorzugt ist jedoch eine Konfiguration einer Variante 113a des Spulenkδrpers 113 gemäß Figur IIa, bei der die Wicklungsleiterbahnen 127b nach radial außen breiter werden, die Isolierabstände 128b jedoch gleich oder zumindest im wesentlichen gleich bleiben.
Die Wicklungsleiterbahnen 127a, die radial innen liegen, sind entsprechend schmaler, die äußeren Wicklungsleiterbahnen 127a breiter, so dass der effektive Leiterquerschnitt von Radialpolen 148 der Spulenstränge 134-136 größer wird und somit das erzielbare Leistung.
Es versteht sich, dass auch eine Kombination der Ausführungsformen gemäß Figuren IIa, IIb möglich ist, so dass beispielsweise nach radial außen sowohl die Breite der jeweiligen Wicklungsleiterbahnen 127 als auch die Breite der zugeordneten Isolierabstände 128 zwischen den Wicklungsleiterbahnen 127 zunimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren, Wicklungsleiterbahnen auf einem flexiblen Trägermaterial anzuordnen und entsprechende I- solierabstände zwischen den Wicklungsleiterbahnen vorzusehen ermöglicht prinzipiell viele Freiheitsgrade zur Ausgestaltung der jeweiligen Wicklungsleiterbahnen, beispielsweise wie o- bern erläutert im wesentlichen mit einer Längsgestalt oder wie nachfolgend erläutert mit einer flächigen Gestalt .
Bei einem Motor 150 gemäß Figur 15 begrenzt ein Spulenkörper 153 einen Innenraum 115 mit im wesentlichen kreiszylindri- scher Gestalt. Der Spulenkörper 153 bildet eine Spulenanordnung 152, mit der ein Läufer 154 in einer Längsrichtung 155 linear antreibbar ist. Der Läufer 154 ist in dem Innenraum 151 längsbeweglich aufgenommen. Die Spulenanordnung 152 wird durch die Steuerungseinrichtung 117 mit elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung versorgt.
Auf einer flexiblen flächigen Isolierträgerschicht 156 eines Spulen-Isolierträgers 167 sind als plattenartige Wicklungsflächen 157 ausgestaltete Wicklungsleiterbahnen angeordnet. Der Spulen- Isolierträger 167 ist zu dem Spulenkörper 153 mit Wickellagen 169 gewickelt. Die Wicklungsflächen 157 erstrecken sich über UmfangsSegmente des Spulenkörpers 153, beispielsweise über ein Umfangssegment 158. In der Zeichnung sind aus Gründen der Veranschaulichung nur die dem Umfangs- segment 158 zugeordneten Wicklungsflächen 157 dargestellt, wohingegen weitere Umfangssegmente, beispielsweise einem Um- fangssegment 159, zugeordnete Wicklungsleiterbahnen nicht gezeigt sind.
Die Wicklungsflächen 157 haben eine U-förmige, flächige Gestalt. Schenkel 160 sowie ein Verbindungsabschriitt 161 begren- zen Öffnungen 162, in die ein in der Zeichnung nicht dargestellter magnetisch leitender Kern, beispielsweise aus Trafoblech, einsetzbar ist.
Die Wicklungsflächen 157 sind in radialer Richtung jeweils übereinander gruppiert und zweckmäßigerweise zur Bildung von Spulensträngen 170-173 elektrisch miteinander verbunden, z.B. mit Durchkontaktierungen, so dass bei Bestromung kreissegmentartige magnetische Pole 163-166 in dem Umfangssegment 158 herstellbar sind.
In entsprechender Weise sind auch in dem Umfangssegment 159 s sowie im weiteren, nicht näher bezeichneten Umfangssegmenten des Spulenkörpers 153 Pole realisierbar, die zweckmäßigerweise jeweils individuell durch die Steuerungseinrichtung 117 elektrisch bestrombar sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Spulenanordnung 152 sowohl zu einem Drehfeld zum Antrei- lo ben des Läufers 154 in Drehrichtung 168 anzusteuern als auch ein magnetisches Linear-Wanderfeld zu bilden, um den Läufer 154 in linearer Richtung bzw. Längsrichtung 155 anzutreiben. Es ist eine sequentielle oder überlagerte Dreh- und Längsbewegung durch geeignete Bestromung der Spulen 170-173 und der i5 nicht dargestellten Spulen möglich.
Es ist auch möglich, dass in Längsrichtung 154 nebeneinander liegende Wicklungsflächen 157 einer oder mehrerer Wickellagen 169 elektrisch miteinander verbunden sind und/oder dass radial übereinander liegende Gruppen mit jeweils zwei oder Wick- 20 lungsflächen 157 gebildet sind, d.h. dass beispielsweise jeweils zwei radial innere Wicklungsflächen 157 elektrisch miteinander verbunden, von der radial äußeren Wicklungsfläche 157 jedoch isoliert sind.
Die geometrischen Eigenschaften der radial inneren Wicklungs- 25 flächen 157 gleichen denen der radial äußeren Wicklungsflächen 157. Die Fläche der radial inneren Wicklungsflächen 157 ist kleiner als diejenige der radial äußeren Wicklungsflächen 157, so dass ein maximal elektrischer und magnetischer Füllgrad bei dem Spulenkδrper 153 realisiert ist. Es versteht sich, dass auch andere geometrische, flächige Wicklungsleiterbahnen auf die erfindungsgemäße Weise realisierbar sind. Beispielsweise müssen die Öffnungen 162 nicht vorhanden sein. Die Schenkel 160 könnten näher beieinander oder Weiter voneinander entfernt sein, kürzer sein oder länger sein oder dergleichen. Ferner können in Umfangsriehtung beliebige Aufsplittungen der Umfangssegmente realisiert werden.
Varianten der obengenannten Ausführungsbeispiele sind mög- lieh. Z.B. könnten Läufer vorgesehen sein, die vor erfindungsgemäße Spulenkörper vorstehen, d.h. dass die Läufer in Längserstreckungsrichtung länger sind als die Spulenkörper. Ferner können erfindungsgemäße Spulenkörper, die oben im Zusammenhang mit Innenläufermotoren beschrieben sind, eine Ba- sis für sogenannte Außenläufermotoren bilden, an denen ein jeweiliger Läufer außen, z.B. ringförmig, am Spulenkδrper angeordnet ist .

Claims

Ansprüche
1. Elektrischer Motor mit einem elektrischen Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153), der anhand mindestens eines flexiblen, flächigen Spulen- Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) gebildete Wickellagen (23) enthält, wobei zur Bildung
5 mindestens einer Spulenwicklung (80-81) auf dem mindestens einen Spulen-Isolierträger elektrische Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) mindestens eines ersten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) mit einem elektrischen Isolierabstand zueinander zumindest teilweise parallel verlaufend an- lo geordnet sind.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) eine zylindrische Gestalt hat.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, i5 dass der mindestens eine Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) zu dem Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153) gewickelt ist .
4. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46;
20 124, 125; 167) zur Bildung des Spulenkörpers (13; 60; 66; 113; 153) gebogen ist, so dass der Spulenkörper einen Innenraum (11; 111; 151) mit einer Längsgestalt begrenzt und zwischen Enden (67, 68) des Spulen-Isolierträgers ein Längsschlitz gebildet ist, der von einem in dem ■ Innenraum (11; 5 111,- 151) längsbeweglich angeordneten Läufer (14 ; 71 ; 114 ; 154) des Motors durchdrungen ist .
5. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mindestens einen Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) elektrische Wick- lo lungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) mindestens eines zweiten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) zumindest teilweise zu den elektrischen Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen ersten Spulenstrangs (26- 28; 131-136; 170-173) parallel verlaufend angeordnet sind.
i5
6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine oder mehrere Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des ersten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) parallel abwechselnd mit jeweils einer oder mehreren Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen
2o zweiten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) auf dem Spulen-Isolierträger angeordnet sind.
7. Motor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen ersten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-
25 173) durch brückenartige Verbindungsabschnitte (31) an den Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens eines zweiten Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170-173) vorbei miteinander verbunden sind.
8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die 30 Verbindungsabschnitte (31) an der Unterseite und/oder der 0- berseite des Spulen-Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) angeordnet sind.
9. Motor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (31) zumindest teilweise durch
5 auf mindestens einem flexiblen, flächigen Verbindungs -
Isolierträger (33, 34; 47) angeordnete Verbindungsleiterbahnen (32; 49; 137) gebildet sind, und dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) mit den Verbindungsleiterbahnen (32; 49; 137) mittels elektrischer Kontakte (35) ver- lo bunden sind, die den Verbindungs- Isolierträger (33, 34; 47) oder den Spulen-Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) durchdringen .
10. Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungs-Isolierträger (33, 34; 47) an i5 einer Anschlussseite (36; 54; 142, 146) angeordnete Anschlusskontakte (26a-28b; 53; 143, 147) zum Anschluss der mindestens einen Spulenwicklung (80-81) aufweist, dass die Anschlusskontakte (26a-28b; 53; 143, 147) mit beiden Enden der mindestens einen Spulenwicklung (80-81) verbunden sind,
20 und dass mindestens eine Anschlussleitung (37; 52; 144) zum Anschluss eines Endes der mindestens einen Spulenwicklung (80-81) im wesentlichen parallel zu den Verbindungsabschnitten (31) auf dem Verbindungs-Isolierträger (33, 34; 47) verläuft und zu Anschlusskontakten (26a-28b; 53; 143, 147) an
25 einer Anschlussseite (36; 54; 142, 146) des Spulenkörpers (13; 60; 66; 113; 153) geführt ist.
11. Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungs-Isolierträger (33, 34; 47) zu den Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127;
3o 157) des mindestens einen Spulenstrangs (26-28; 131-136; 170- 173) des mindestens einen Spulen- Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) parallel verlaufende Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) enthält, die mit den Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen Spulen- Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) elektrisch ver- s bunden und parallel geschaltet sind.
12. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mindestens einen Spulen- Isolierträger (21; 21';. 46; 124, 125; 167) des Spulenkörpers (13; 60; 66; 113; 153) mindestens ein zweiter flexibler, flä- lo chiger Spulen- Isolierträger mit Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) angeordnet ist, wobei die mindestens zwei Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) mechanisch und/oder elektrisch miteinander zu einem mehrlagigen Isolierträger-Paket (45; 61; 74; 123) verbunden sind.
i5 13. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des ersten und mindestens einen zweiten Spulen- Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) zumindest teilweise parallel verlaufen und e- lektrisch parallel miteinander verbunden sind.
20 14. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Drehbewegung und einer Längsbewegung die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des ersten und des mindestens einen zweiten Spulen-Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) winkelig, insbesondere orthogonal oder
25 spitzwinkelig, zueinander verlaufen und elektrisch voneinander isoliert sind.
15. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) eine zylindrische Gestalt hat, und dass die Wicklungsleiterbahnen 30 (24; 48; 57; 127; 157) des ersten Spulen- Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) im wesentlichen in Umfangsrichtung und die Wicklungsleiterbahnen des mindestens einen zweiten Spulen-Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) in Längsrichtung des Spulen-Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 5 167) verlaufen.
16. Motor nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass radial innere Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen zweiten Spulen-Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) in Umfangserstreckungsrichtung schma- lo ler als radial äußere Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) sind.
17. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153) mindestens zwei zunächst gewickelte und/oder gebogene Iso- i5 lierträger-Pakete (45; 61; 74; 123) aufweist, die teleskopartig aufeinander geschoben sind.
18. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den mindestens einen Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167) gebildete Wickel-
20 lagen (23) des Spulenkörpers miteinander verklebt und/oder mit Vergussmaterial vergossen sind.
19. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153) einen Bestandteil einer Spulenanordnung (12; 112; 152) oder
25 eines Läufers (14 ; 71; 114 ; 154) des Motors (10 ; 65 ; 110 ; 150) bildet.
20. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153) einen Innenraum (11; 111; 151) begrenzt, in dem ein Läufer (14 ; 71 ; 114 ; 154) des Motors angeordnet ist.
21. Motor nach. Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (11; 111; 151) einen im wesentlichen kreisrunden
5 oder polygonen Querschnitt aufweist .
22. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) und/oder zwischen den Wicklungsleiterbahnen eine elektrische Isolation angeordnet ist.
lo 23. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) spiralförmig übereinander liegen.
24. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; i5 127; 157) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
25. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57; 127; 157) des mindestens einen flexiblen Spulen-
20 Isolierträgers (21; 21'; 46; 124, 125; 167) als Planarspulen, insbesondere U-förmige Wicklungsflächen (157) , ausgestaltet sind, die sich flächig über Umfangssegmente des Spulenkörpers (13; 60; 66; 113; 153) erstrecken.
26. Motor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die 25 Schenkel der Wicklungsflächen (157) jeweils Öffnungen (162) zur Aufnahme eines insbesondere geblechten Kerns begrenzen.
27. Motor nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass übereinander angeordnete Wicklungsflächen (157) zur Bildung des mindestens einen ersten Spulenstrangs (26-28; 131- 136; 170-173) elektrisch miteinander verbunden sind.
5 28. Motor nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass radial innen liegende Wicklungsflächen (157) eine kleinere Flächenausdehnung haben als radial äußere Wicklungsflächen (157) .
29. Motor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die lo Geometrie der radial inneren Wicklungsflächen (157) der Geometrie der radial äußere Wicklungsflächen (157) gleicht.
30. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153) in einem Rohr angeordnet ist .
i5 31. Motor nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr einen magnetischen Rückschluss bildet.
32. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine flexible Spulen- Isolierträger (21; 21"; 46; 124, 125; 167) ein Kunststoffma-
20 terial, insbesondere Polyimid, enthält.
33. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Wicklungsleiterbahnen
(24; 48; 57; 127; 157), die insbesondere Kupfer und/oder Aluminium enthalten, auf den Spulen- Isolierträger (21; 21'; 46; 25 124, 125; 167) auflaminiert und/oder aufgedampft und/oder aufgeklebt und/oder durch ein Ätzverfahren ausgebildet sind.
34. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Motors (10,-65; 110; 150) , mit den Schritten: - Anordnen elektrischer Wicklungsleiterbahnen (24; 48; 57;
127; 157) für mindestens einen ersten Spulenstrang (26-28; 131-136; 170-173) auf mindestens einem flexiblen, flächigen Spulen-Isolierträger (21; 21'; 46; 124, 125; 167), so dass die Wicklungsleiterbahnen mit einem elektrischen Isolierabstand zueinander zumindest teilweise parallel verlaufen, und - Biegen oder Wickeln des mindestens einen Spulen- Isolierträger zu einem elektrischen Spulenkörper (13; 60; 66; 113; 153), so dass der Spulenkörper Wickellagen (23) aus dem mindestens einen Spulen-Isolierträger enthält.
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