DE10016974A1 - Spule für automatisierte Montage - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule (1) mit mehreren Windungen (2). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Windungen (2) magnetisches Material enthalten oder dass die Windungen (2) eine äußere Lage zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innern magnetisches Material enthalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule mit mehreren Windungen.

In modernen Elektrogeräten werden oft viele Spulen benötigt, welche auf den Platinen des jeweiligen Elektrogeräts montiert werden. Die Spulen sollen dabei möglichst gute elektrische Eigenschaften mit kompaktem Bauvolumen und hoher Montagefreundlichkeit verbinden. Aus JP-A 06 036937 ist eine Spule mit einem magnetischen Kern bekannt, bei welcher der magnetische Streufluss auf ein Minimum reduziert wird, indem die Windungen der Spule und der Kern ein einziges Bauteil bilden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spule zu schaffen, welche minimierte Streuverluste durch Luftspalte zwischen den Windungen der Spule aufweist und eine einfache vollautomatische Montage auf Platinen ermöglicht.

Die Aufgabe wird bei einer Luftspule erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Windungen magnetisches Material enthalten. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass die Windungen eine äußere Lage zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innern magnetisches Material enthalten. Luftspalte zwischen einzelnen Windungen der Spule sorgen für einen Streufluss und verschlechtern die elektrischen Eigenschaften einer solchen Spule. Um diese Luftspalte zu vermeiden, bestehen die Windungen einer erfindungsgemäßen Spule aus magnetischem Draht. Durch die Magnetkräfte zwischen den einzelnen Windungen der Spule werden diese fest zusammengehalten und so Luftspalte zwischen den Windungen vermieden. Die Windungen der Spule müssen dazu weder zusammengeklebt noch auf einen Kern gewickelt oder mit sonstigen zusätzlichen Mitteln zusammengehalten werden. Die Spule wird in der gewünschten Form gewickelt und behält ihre Form durch die magnetischen Kräfte zwischen den Windungen. Dies erlaubt eine einfache Herstellung besonders bei Fertigung in hohen Stückzahlen.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 eignet sich besonders für Anwendungen in der Hochfrequenztechnik, in der meist Luftspulen ohne Kern verwendet werden. Um die Leitfähigkeit für hochfrequente Ströme zu verbessern, ist der magnetische Draht, aus dem die Luftspule gewickelt ist, mit einem besonders für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Material beschichtet. Dazu wird der magnetische Draht vor dem Wickeln mit einer Schicht aus Gold, Silber oder Kupfer überzogen.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird die Montage der Spule wesentlich erleichtert. Damit der Montageautomat die Form der Spule und ihre richtige Einbaurichtung erkennen kann, muss die Spule die entsprechenden Informationen an den Automaten liefern. Eine einfache Möglichkeit diese Informationen bereit zustellen ist die, dass der Montageautomat einen magnetischen Sensor besitzt, der den Grad und die Art der Magnetisierung der zu montierenden Spule erfasst. Da die Magnetisierung je nach Länge der Spule unterschiedlich ist und Drähte mit unterschiedlicher Magnetisierung verwendet werden können, können unterschiedliche Spulen an ihren magnetischen Eigenschaften erkannt werden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 erlaubt eine vollautomatische Montage der Spule auf Platinen. Damit kann insbesondere bei SMD-Montage (Surface Mounted Device) eine hohe Fertigungsrate erzielt werden. Bei SMD-Montage werden die Bauteile auf der Seite der Platine befestigt, auf der sie montiert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend an Hand mehrer Figuren beschrieben und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Luftspule,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Luftspule aus magnetischem Draht,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Luftspule auf einer Platine montiert,

Fig. 4 die erfindungsgemäße Luftspule auf einer Platine in SMD-Technik montiert,

Fig. 5 einen elektromagnetischen Montageautomaten und

Fig. 6 einen Montageautomaten mit Vakuumtechnik.

Bei herkömmlichen Spulen 1 wie in Fig. 1 stellt sich das Problem, dass sich zwischen den Windungen 2 nach dem Wickeln Luftspalte bilden. Diese beeinträchtigen jedoch die elektromagnetischen Eigenschaften der Spule 1. Deshalb bestehen die Windungen 2 der erfindungsgemäßen Spule nach Fig. 2 aus magnetischem Draht, wodurch die Windungen 2 ohne weitere Hilfsmittel zusammengehalten werden. Damit behält die Spule 1 nach dem Wickeln ihre endgültige Form und es entstehen keine Luftspalte wie in Fig. 1. Gleichzeitig kann ein Montageautomat mit einem magnetischen Sensor an der je nach Länge und Größe der Spule 1 unterschiedlich starken und unterschiedlich gerichteten Magnetisierung zwischen verschiedenen Spulenbautypen unterscheiden. Um die Spule 1 für Hochfrequenzanwendungen zu optimieren, wird der magnetische Draht vor dem Wickeln mit einer Beschichtung 3 aus Gold, Silber, Kupfer oder einem anderen gut leitenden Material überzogen. In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Spule 1 auf einer Platine 6 montiert. Die Spule steckt dabei mit ihren Anschlüssen in Bohrungen 4 der Platine und wird von der Unterseite z. B. durch ein Lötverfahren befestigt. In Fig. 4 ist die Spule 1 dagegen auf der Oberseite ohne Bohrungen 4 in SMD-Technik befestigt. Dazu weist die Spule besonders gebogene Anschlussbeine 5 auf, welche auf der Platine 6 flächig befestigt werden.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Montageverfahren werden die Spulen 1 mittels eines Elektromagneten vom Automaten ergriffen und auf der Platine 6 platziert, ausgerichtet und befestigt. Alternativ können die Spulen 1 wie in Fig. 6 auch mittels Vakuum vom Automaten angesaugt werden und dann montiert werden.

Claims (5)

1. Luftspule (1) mit mehreren Windungen (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (2) magnetisches Material enthalten.

2. Spule (1) mit mehreren Windungen (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (2) eine äußere Lage (3) zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innern magnetisches Material enthalten.

3. Spule (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Spule (1) eine Luftspule für Hochfrequenzanwendungen ist und
dass die Windungen (2) der Luftspule mit einem Material (3) mit guten Hochfrequenzeigenschaften, insbesondere Kupfer, Gold oder Silber, beschichtet sind.

4. Spule (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Richtung, in der die Spule (1) montiert wird, an der Art und dem Grad der Magnetisierung der Spule (1) erkennbar ist.

5. Spule (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1) zur Montage auf einer Platine (6) mittels eines Montageautomaten, welcher durch elektromagnetische Kraft oder Vakuumkraft die Spule (1) greift und auf der Platine (6) platziert, vorgesehen ist.