DE19756604C2 - Elektrische Spule, insbesondere für ein Relais, und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Spule mit einem Spu­ lenkörper, einer auf dem Spulenkörper zwischen Flanschen an­ geordneten Erregerwicklung und mit einer über der Erreger­ wicklung angeordneten, aus Isolierstoff gebildeten Ummante­ lung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Her­ stellung einer derartigen Spule.

Bei elektrischen Spulen, insbesondere für den Einsatz in Re­ lais oder ähnlichen Schaltgeräten, ist es vielfach wünschens­ wert, durch eine Ummantelung die empfindlichen Wicklungsdräh­ te gegen Beschädigung von außen zu schützen. Darüber hinaus hat aber eine derartige Kapselung der Spule auch die Aufgabe, die Umgebung der Spule, also insbesondere Relaiskontakte, vor Ausgasungen der Lackisolierung des Wickeldrahtes zu schützen.

In der DE 36 42 246 ist beispielsweise ein Verfahren zum Um­ hüllen einer Spule mit Isolierstoff beschrieben, wobei die Ummantelung durch Spritzgießen in einer Form hergestellt wird. Damit ist ein nicht unerheblicher Aufwand verbunden, da nicht nur eine Form und eine Spritzgießmaschine erforderlich sind, sondern dieses Umspritzen auch als vollkommen separater Arbeitsgang in der Fertigung vorgesehen werden muß.

Aus DE 28 54 973 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Isolierlagen auf Spulen bekannt, das durch die Verwendung ei­ nes mit einer Klebeschicht versehenen Isolierfadens das Auf­ treten eines ungleichen Wickels und damit einhergehende un­ überdeckte und damit unisolierte Stellen vermeidet. Aus DE-OS 20 24 522 sind Transformatoren mit voneinander durch Isolati­ onswicklungen isolierten Hoch- und Niederspannungswicklungen bekannt.

Ziel der Erfindung ist es, eine Spule mit einer Ummantelung so zu gestalten und ein Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung zu stellen, daß diese Ummantelung den Spulendurch­ messer nur möglichst wenig vergrößert, daß sie mit geringem Fertigungsaufwand herzustellen ist und daß sie gasdicht ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch eine Spule nach An­ spruch 1 erreicht.

Nach der Erfindung ist also eine Ummantelung in Form einer zusätzlichen Wicklung mit einer isolierenden Faser vorgese­ hen, die nach dem Wickeln der Erregerwicklung auf die gleiche Weise und mit der gleichen Wickelmaschine in einer oder be­ darfsweise auch in mehreren Lagen über der Erregerwicklung aufgebracht und in sich bzw. auch mit den Flanschen verklebt wird. Somit ist auch keinerlei zusätzlicher Aufwand für eine Spritzgießmaschine bzw. eine Gießform erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer derarti­ gen Spule besteht darin, daß nach dem Wickeln der Erreger­ wicklung eine mindestens einlagige Isolationswicklung aus ei­ ner isolierenden Faser über die Erregerwicklung aufgebracht und daß die einzelnen Windungen der Isolationswicklung mit­ einander verklebt werden. Vorzugsweise kann dabei die isolie­ rende Faser selbst aus Thermoplast bestehen, wobei durch eine nachfolgende Wärmebehandlung die Faser angeschmolzen und so die einzelnen Windungen miteinander verklebt werden, oder es kann eine mineralische Faser verwendet werden, welche mit ei­ nem Gießharz, beispielsweise einem Duromerharz, getränkt ist und nach dem Wickeln aushärtet. Je nach Art des verwendeten Harzes kommt dabei eine selbsttätige Aushärtung bei Raumtem­ peratur oder eine Aushärtung durch Wärmebehandlung in Be­ tracht. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, die Faser erst nach dem Wickeln mit Harz zu tränken, welches sich dann durch die Faser verteilt. Dieser erfordert jedoch wiederum einen zusätzlichen Arbeitsgang mit Dosierung des Harzes und spezi­ ellen Vorkehrungen, um das Harz auch wirklich über die gesam­ te Oberfläche zu verteilen. In jedem Fall wird durch das er­ findungsgemäße Verkleben der isolierenden Wicklung eine gas­ dichte Hülle über der Kupfer-Lackdraht-Wicklung erzeugt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Relaisspule in Sei­ tenansicht mit teilweise aufgeschnittener Spulenwicklung und

Fig. 2 die Spule von Fig. 1 in einer Draufsicht.

Die in der Zeichnung dargestellte Spule besitzt einen Spulen­ körper 1 aus Kunststoff, der ein Spulenrohr 2 und an dessen Enden jeweils einen Flansch 3 bzw. 4 bildet. In den Flanschen 3 und 4 sind jeweils paarweise Spulenanschlußstifte 5 und 6 eingebettet.

Auf dem Spulenrohr zwischen den beiden Flanschen 3 und 4 ist eine Erregerwicklung 7 in herkömmlicher Weise gewickelt. Über dieser Wicklung 7 ist außerdem eine einlagige oder auch mehr­ lagige Isolationswicklung 8 angeordnet. Diese Isolationswick­ lung kann aus einer mineralischen Faser bestehen, die vor dem Wickeln mit Duromerharz getränkt wurde, ansonsten aber in gleicher Weise wie die Erregerwicklung 7 gewickelt wird. Nach dem Wickeln härtet das Duromerharz durch Temperung aus. An­ stelle der getränkten mineralischen Faser kann aber auch eine Faser aus einem Thermoplast verwendet werden, wobei das Fa­ sermaterial nach dem Wickeln durch Wärmebehandlung ange­ schmolzen wird, so daß auch in diesem Fall wie im vorherge­ henden die einzelnen Windungen der Isolationswicklung mitein­ ander verkleben. Natürlich verklebt diese Isolationswicklung an ihren Enden auch mit den Spulenflanschen 3 und 4, so daß eine geschlossene Hülle über der Erregerwicklung erzeugt wird. Die Wicklungsenden 8a und 8b der Isolationswicklung können beispielsweise an den nicht benutzten Anschlußstiften 5 des Spulenkörpers befestigt werden, während die Drahtan­ schlußenden 7a und 7b der Wicklung 7 an den Anschlußstiften 6 befestigt und kontaktiert werden. Sind keine unbenutzten An­ schlußstifte vorhanden, so können die Enden der Isolations­ wicklung auch über den Enden 7a und 7b der Erregerwicklung auf die gleichen Anschlußstifte 6 aufgewickelt werden, nach­ dem die Drahtanschlüsse vorher durch Löten oder Schweißen kontaktiert wurden.

Darüber hinaus wäre es auch denkbar, am Spulenkörper nicht dargestellte Anwickelzapfen aus Kunststoff für die Isolati­ onswicklung anzuformen.

Claims (5)

1. Elektrische Spule mit einem Spulenkörper (1), einer auf dem Spulenkörper zwischen Flanschen (3, 4) angeordneten Erregerwicklung (7) und mit einer über der Erregerwicklung angeordneten, aus Isolierstoff gebildeten Ummantelung (8), bei der die Ummantelung in Form einer Isolationswicklung (8) mit mindestens einer Wicklungslage einer isolierenden Faser so gebildet ist, daß deren nebeneinanderliegenden Windungen zu einer durchgehenden gasdichten Isolierschicht verklebt sind, wobei die Isolationswicklung (8) entweder durch eine mit Harz getränkte mineralische Faser, deren Windungen über das ausgehärtete Harz miteinander verklebt sind, oder durch eine thermoplastische Faser gebildet ist, deren ne­ beneinanderliegende Windungen miteinander durch Anschmel­ zen verklebt sind.

2. Spule nach Anspruch 1, bei der die Wicklungsenden (8a, 8b) der Isolationswicklung (8) an nicht belegten Anschlußstif­ ten (5) des Spulenkörpers (1) befestigt sind.

3. Spule nach Anspruch 1, bei der die Wicklungsenden (8a, 8b) der Isolationswicklung (8) an Anschlußstiften des Spulen­ körpers (1) über den elektrisch kontaktierten Enden (7a, 7b) der Erregerwicklung (7) befestigt sind.

4. Spule nach Anspruch 1, bei der die Wicklungsenden (8a, 8b) der Isolationswicklung (8) an ein einstückig angeformten Zapfen des Spulenkörpers befestigt sind.

5. Verfahren zur Herstellung einer Spule nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, wobei auf einem Spulenkörper (1) eine Er­ regerwicklung (7) aufgebracht und diese dann mit einer isolierenden Ummantelung versehen wird, wobei nach dem Wickeln der Erregerwicklung (7) eine mindestens einlagige Isolationswicklung (8) aus einer isolierenden Faser über die Erregerwicklung (7) aufgebracht wird, wobei die ein­ zelnen Windungen der Isolationswicklungen (8) miteinander verklebt werden, und wobei zur Bildung der Isolationswick­ lung (8) entweder
eine isolierende Faser aus thermoplastischem Material ver­ wendet wird, wobei die einzelnen Windungen der Isolations­ wicklung durch eine anschließende Wärmebehandlung ange­ schmolzen und miteinander verklebt werden, oder
eine mit Harz getränkte mineralische Faser verwendet wird, wobei das Harz nach dem Wickeln ausgehärtet wird.