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Dokumentenidentifikation DE102006029959A1 03.01.2008
Titel Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, sowie Einrichtung zur Herstellung eines solchen Isolationsträgers
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Schuster, Johann, 90522 Oberasbach, DE;
Schön, Lothar, 91077 Neunkirchen, DE;
Stocker, Stefan, 91091 Großenseebach, DE
DE-Anmeldedatum 29.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006029959
Offenlegungstag 03.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse G01R 33/385(2006.01)A, F, I, 20060629, B, H, DE
Zusammenfassung Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, wobei eine die Klebeschicht bildende Klebefolie verwendet wird, die über ihre Fläche verteilt mehrere einen Luftdurchtritt ermöglichende Öffnungen aufweist und die auf den Isolationsträger aufgebracht wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts.

Gradientenspulen für Magnetresonanzgeräte bestehen aus mehreren Lagen einzelner Kupferspulen zur Erzeugung der Gradientenfelder sowie dazwischen liegenden Isolierlagen und Kühlungen. Die Isolierlagen werden mittels eines plattenförmigen Isolationsträgers gebildet. Zur Herstellung einer solchen Gradientenspule werden zunächst die Kupferspulen in einer die Wicklungsgeometrie definierenden, horizontalen Form gewickelt. Diese Form weist definierte Nuten auf, in denen die Kupferleiter zur Bildung der Spule verlegt werden. Die gewickelten Leiter ragen aus der Formebene etwas heraus, was es ermöglicht, einen Isolationsträger aufzusetzen und mit den gewickelten Spulen zu verbinden. Über diese Verbindung zum Isolierträger erfolgt die Fixierung der Spulenwicklungen, die dann der Wickelform entnommen werden können und in die gebogene Form zur Bildung einer zylindrischen Gradientenspule verform werden können.

Zur Verbindung des Isolationsträgers mit den Kupferwicklungen weist der Isolationsträger eine Klebeschicht auf. Diese wird mittels eines reaktiven, lösungsmittelhaltigen Klebstoffs auf die plattenförmigen Isolationsträger aufgetragen, wonach das Lösungsmittel abgedampft wird. Durch eine definierte Temperung wird der Klebstoff in einen so genannten B-Zustand überführt, das heißt, er wird teilweise angehärtet. Soll nun der Isolationsträger mit den Spulenwicklungen verbunden werden, wird der Träger mit der Klebeschicht auf die Wicklungen aufgelegt und erwärmt, wodurch der Klebstoff in einen klebrigen Zustand übergeht, wonach er endgültig aushärtet.

Die Herstellung sowie Handhabung solcher Isolationsträger ist aufwändig und umständlich, insbesondere gestattet der Umstand, dass die Klebeschicht in einen bereits vorreagierten B-Zustand überführt wurde, nur ein relativ schmales Verarbeitungszeitfenster, innerhalb welchem eine hinreichende Klebrigkeit des Klebers sichergestellt ist und damit eine gute Verbindung zu den Spulenwicklungen möglich ist. Auch ist das Aufbringen des Klebers umständlich, insbesondere ist dabei auf eine gleich bleibende Schichtdicke zu achten, wie auch unbedingt Luftblasen im Kleber beziehungsweise zum Isolationsträger hin verhindert werden müssen, um die geforderte Teilentladungsfestigkeit über diesen Spulenabschnitt sicherzustellen.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das auf einfache Weise die Herstellung eines Isolationsträgers mit einer Klebeschicht ohne Lufteinschlüsse ermöglicht.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine die Klebeschicht bildende Klebefolie verwendet wird, die über ihre Fläche verteilt mehrere einen Luftritt ermöglichende Öffnungen aufweist, und die auf den Isolationsträger aufgebracht wird.

Die Erfindung sieht vor, die Klebeschicht, nicht wie bisher unter Verwendung eines flüssigen Klebstoffs, sondern mittels einer Klebefolie zu realisieren. Die Folie wird auf den Isolationsträger aufgebracht, wobei hierfür verschiedene Möglichkeiten gegeben sind, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Bei dieser Klebefolie handelt es sich bevorzugt um eine Folie aus einem thermoplastischen Material, das oberhalb einer Erweichungstemperatur weich und klebrig wird und oberhalb dieser Temperatur eine flächige, gute Verbindung zu den Spulenleitern eingeht, und das sich nach dem Abkühlen wieder verfestigt. Es ist also reversibel zwischen einem weichen, klebrigen und haftenden Zustand und einem festen Zustand überführbar. Es ist komplett lösungsmittelfrei, kann also ohne definiertes Zeitfenster über einen langen Zeitraum verarbeitet werden. Als thermoplastisches Polymermaterial kann jedes thermoplastische Polymer auf Polyolefin-, Polyether-, Polyester-, Polyamid- oder Polyurethan-Basis verwendet werden. Es steht eine breite Palette handelsüblicher Materialien zur Verfügung, die allesamt unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Verarbeitungstemperatur, der Haftungs-/Scher- und Temperaturfestigkeit besitzen, so dass je nach verwendetem Polymer gezielt die entsprechenden Verarbeitungseigenschaften – abgestellt auf den Verwendungszweck – einstellen lassen.

Besonders bevorzugt wird als thermoplastisches Material ein thermoplastisches Elastomer (TPE) verwendet, wobei hier aus den eingangs erwähnten Polymerstrukturen thermoplastische Elastomere auf Polyetheramid-, Polyetherester-, Polyesterurethan-, Polyetherurethan-Basis oder Copolyester eingesetzt werden können, wobei bevorzugt TPE auf Basis von Polyesterurethan verwendet werden. Thermoplastische Elastomere stellen quasi eine „Zwitterklasse" zwischen bekannten Thermoplasten und bekannten Elastomeren dar. Sie verhalten sich bis zur Erweichungstemperatur wie Elastomere, sind aber bei höheren Temperaturen thermoplastisch verarbeitbar, können also reversibel zwischen einem erweichten und härteren Zustand überführt werden. Der thermoplastische Anteil kann kristallin oder amorph vorliegen und bewirkt beim Abkühlen aus der Schmelze eine reversible physikalische Vernetzung. Diese thermoplastischen Elastomere kombinieren im Idealfall die Gebrauchseigenschaften üblicher Elastomere wie z.B. Gummi und die Verarbeitungseigenschaften von Thermoplasten. Dies bietet den beachtlichen Vorteil bei Verwendung eines solchen thermoplastischen Elastomers vor allem für gerollte oder gebogene Sattelspulen besonders im Hinblick auf die dabei auftretenden Scherkräfte. Denn wie beschrieben wird der plattenförmige Isolationsträger in ebenflächiger Form mit den ebenfalls in einer Eben liegenden Spulenleitern verbunden. Nach dem Abkühlen und damit der Verfestigung des TPE erfolgt stets die Aufwicklung oder Verformung zur Bogenform. Hierbei treten zwangsläufig zwischen der Isolierplatte, der Fixierschicht und den Leitern Scherkräfte auf, die von der TPE-Schicht kompensiert werden können, so dass es nicht zu einem lokalen Ablösen der Leiter von der Trägerplatte kommt.

Um nun sicherzustellen, dass beim Aufbringen der Klebefolie auf den plattenförmigen Isolationsträger keine Lufteinschlüsse zwischen Folie und Träger auftreten, weist die verwendete Klebefolie vorteilhaft mehrere über ihre Fläche verteilte Öffnungen auf, die einen Luftdurchtritt ermöglichen. Die Fläche eines plattenförmigen Isolationsträgers und auch der ihn vollständig bedeckenden Klebefolie beträgt 1 m2 oder mehr, abhängig von der Größe der herzustellenden Gradientenspule. Das heißt, die Verbindungsfläche zwischen Isolationsträger und Folie ist sehr groß. Um einen Lufteinschluss zu verhindern, sind an der Folie die erfindungsgemäßen Öffnungen vorgesehen, durch die etwaig eingeschlossene Luft während des Verbindungsvorgangs entweichen kann. Es sind möglichst viele solcher Öffnungen, die in Form von Löchern oder Schlitzen ausgebildet sein können, über die Fläche verteilt vorgesehen, so dass unabhängig davon, wo nun lokal ein etwaiger Lufteinschluss gegeben ist, eine sehr kurze Wegstrecke zwischen dem Ort des Lufteinschlusses und der oder den benachbarten Öffnungen gegeben ist. Die Luft kann also sehr rasch zu einer solchen Öffnung gelangen und entweichen. Sie wird somit während der erfolgenden Verbindung beziehungsweise Verklebung zwischen der Klebefolie und dem Isolationsträger nicht eingeschlossen, eine Luftblasenbildung wird vorteilhaft vermieden.

Grundsätzlich ist es denkbar, eine die Öffnungen bereits aufweisende Klebefolie zu verwenden. Hier kommt also eine bereits von Haus aus geschlitzte oder perforierte Klebefolie zum Einsatz. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, eine handelsübliche Kunststoff-Klebefolie zu verwenden, die im Ausgangszustand geschlossen, also nicht perforiert oder geschlitzt ist, zu verwenden, und die Öffnungen erst unmittelbar vor dem Aufbringen der Klebefolie zu erzeugen.

Zur Lösung des eingangs beschriebenen Problems kann ferner ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers vorgesehen sein, das sich dadurch auszeichnet, dass eine die Klebeschicht bildende Klebefolie und ein Isolationsträger mit mehreren über seine Fläche verteilt angeordneten und einen Luftdurchtritt ermöglichenden Öffnungen verwendet wird, wobei die Folie auf den Isolationsträger aufgebracht wird. Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist also der Isolationsträger mit Öffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen versehen, die einen Luftdurchtritt beim Aufbringen der Klebefolie aufweisen. Die Öffnungen werden bevorzugt an freien Stellen zwischen den nachfolgend anzubindenden Wicklungsdrähten angeordnet, also an Positionen am Isolationsträger, die keine Isolationsfunktion erfüllen. Das heißt, die Anordnung der Öffnungen erfolgt hier in Abhängigkeit der Wicklungsgeometrie. Gleichwohl kann auch hier ein Luftdurchtritt ermöglicht werden, so dass etwaige Lufteinschlüsse und Blasenbildungen vermieden werden. Wenngleich bei Verwendung eines gemäß dieser Erfindungsvariante mit Öffnungen versehenen Isolationsträgern eine Klebefolie verwendet werden kann, die geschlossen ist, ist es selbstverständlich denkbar, auch hier eine ebenfalls Öffnungen in Form von vorzugsweise Schlitzen und Löchern aufweisende Klebefolie zu verwenden, in diesem Fall wären also sowohl der Isolationsträger als auch die Folie mit entsprechenden Luftdurchtrittsöffnungen versehen. Dies gewährleistet einen optimalen Luftdurchtritt.

Wenngleich es üblicherweise ausreichend ist, nur auf einer Seite des Isolationsträgers eine Klebefolie aufzubringen, ist es grundsätzlich denkbar, den Isolationsträger auch beidseitig mit einer perforierten oder geschlitzten Trägerfolie zu beschichten, so dass grundsätzlich die Möglichkeit besteht, den Isolationsträger an beiden Seiten über eine Klebeverbindung mit Spulenwicklungen oder anderen Spulenelementen zu verbinden. Wird ein Öffnungen aufweisender Isolationsträger verwendet, so sollte wenigstens eine der Klebefolie, vorzugsweise aber beide, ebenfalls Öffnungen aufweisen.

Die Klebefolie kann nach einer ersten Erfindungsausgestaltung in einem kontinuierlichen Verfahren von einer Rolle abgezogen und zusammen mit dem Isolationsträger, der zu beschichten ist, einer Verbindungseinrichtung zugeführt werden. Erfolgt eine beidseitige Trägerbeschichtung, so sind selbstverständlich zwei separate Rollen vorgesehen, von denen die Folie abgezogen wird und zwischen denen der Isolationsträger mit den Folien der Verbindungseinrichtung zugeführt wird. Es erfolgt hier also ein kontinuierlicher Beschichtungsbetrieb, bei dem die Folie von einer Rolle abgezogen wird. Alternativ ist es denkbar, die Klebefolie auch in Form vereinzelter Bögen zu verwenden, wobei jeweils ein Isolationsträger und eine oder bei doppelseitiger Beschichtung zwei Klebefolien in einem diskontinuierlichen Verfahren in eine Verbindungseinrichtung gegeben und dort miteinander verbunden werden. Hier wird also die Folie und der Isolationsträger nicht quasi-kontinuierlich durch eine Verbindungseinrichtung, die in diesem Fall nach Art einer Durchlaufwalze oder dergleichen ausgeführt ist, bewegt, sondern es wird in einem diskontinuierlichen Arbeitsschritt ein Träger und eine Folie in die als Presse ausgeführte Verbindungseinrichtung gegeben und miteinander verbunden. Grundsätzlich besteht natürlich die Möglichkeit, die einzelnen Bögen von einer Klebefolienrolle zuvor abzulängen, die gegebenenfalls unmittelbar vorher perforiert wurde.

Zweckmäßig ist es, die Klebefolie und/oder den Isolationsträger vor und/oder während des Verbindens zu erwärmen, mithin also sicherzustellen, dass die Klebefolie zumindest im Verbindungsbereich zum Isolationsträger auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur erwärmt wird und mithin den klebrigen Zustand aufweist. Alternativ wäre es auch denkbar, in einer der Verbindungseinrichtung vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung die Folie und/oder den Isolationsträger mit einem sehr dünnen Kleberauftrag zu beschichten, der ausschließlich der Verbindung der Folie zum Isolationsträger dient. Nachdem die aufzubringende Folie perforiert oder geschlitzt ist, können etwaige kleine und kleinste Lufteinschlüsse im aufgebrachten flüssigen oder zähflüssigen Kleber ohne weiteres während des Verbindungsvorgangs durch die Folienöffnungen entweichen.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Einrichtung zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, umfassend eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden des Isolationsträgers mit einer die Klebeschicht bildenden Klebefolie, wobei die Klebefolie und/oder der Isolationsträger über ihre oder seine Fläche verteilt mehrere einen Luftdurchtritt ermöglichende Öffnungen aufweist.

Diese Einrichtung weist in Weiterbildung der Erfindung eine der Verbindungseinrichtung vorgeschaltete Vorrichtung zum Erzeugen der Öffnungen in der Klebefolie durch Perforieren oder Schlitzen der Klebefolie auf, weiche Vorrichtung bevorzugt eine rotierende Walze mit der Perforation oder dem Schlitzen dienenden Werkzeugen aufweist. Diese Vorrichtung, insbesondere in Form der rotierenden Walze, lässt ein kontinuierliches Perforieren oder Schlitzen der Klebefolie, die bevorzugt von einer Klebefolienrolle abgezogen wird und über die rotierende Walze geführt wird, zu. Gleichwohl kann diese Perforier- oder Schlitzvorrichtung auch entfallen, wenn eine von Haus aus perforierte oder geschlitzte Klebefolie verwendet wird, die von einer entsprechenden in einer Aufnahme gehalterten Klebefolienrolle abgezogen wird.

Die Verbindungseinrichtung selbst ist bevorzugt eine kontinuierlich arbeitende Walzeinrichtung, der die Klebefolie kontinuierlich mit dem Isolationsträger zuführbar ist. Über eine geeignete Zuführtechnik wird bei dieser Erfindungsausgestaltung also die Klebefolie, die bevorzugt von der Klebefolienrolle abgerollt wird, und der Isolationsträger automatisch der Verbindungseinrichtung zugeführt und durch diese hindurch geführt, wobei in kontinuierlichen Betrieb nacheinander Folie und einzelne Isolationsträger zugeführt und miteinander verbunden werden. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, eine diskontinuierlich arbeitende Verbindungseinrichtung in Form einer Presseinrichtung zu verwenden, der ein Isolationsträger und eine oder bei doppelseitiger Beschichtung zwei vereinzelte bogenförmige Klebefolien zuzuführen sind. Beide werden bevorzugt automatisch, denkbar aber auch manuell, in diese Presseinrichtung gegeben, die anschließend zum Verbinden beider geschlossen wird. Um einen Luftaustritt zu ermöglichen, weist bei dieser Ausgestaltung der Pressenstempel oder die Pressenfläche, die auf die Klebefolie drückt, eine strukturierte Oberfläche auf, oder es wird eine strukturierte Zwischenlage aufgelegt, beispielsweise in Form eines Gitternetzes oder dergleichen, so dass ein kurzer Abstand zwischen der Folienoberfläche und der Pressstempelfläche gegeben ist, der einen Luftaustritt aus der Folie ermöglicht und diese nicht bei einem vollflächigen Aufliegen komplett abgedichtet wird.

Wenngleich grundsätzlich die Möglichkeit besteht, von Haus aus vereinzelte Folienbögen zu verwenden, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, auch bei Einsatz einer diskontinuierlich arbeitenden Presseinrichtung eine Klebefolienrolle zu verwenden, von der die Klebefolie abgezogen und einer Schneideinrichtung zum Abbrechen einzelner Folienbögen, die der Verbindungseinrichtung vorgeschaltet ist, zugeführt wird. Die Klebefolie, die von Haus aus geschlitzt oder perforiert sein kann, oder die vor dem Zuführen zu der Schneideinrichtung der Vorrichtung zum Perforieren oder Schlitzen zugeführt wird, wird also unmittelbar vor dem Verarbeiten in einzelne Bogen vereinzelt.

Wie bereits beschrieben, ist es grundsätzlich möglich, den Isolationsträger auch beidseitig mit Klebefolie zu belegen, wobei in diesem Fall der Verbindungseinrichtung, gegebenenfalls auch bereits der Vorrichtung zum Erzeugen der Öffnungen, gleichzeitig zwei Klebefolien zum beidseitigen Belegen des Isolationsträgers zuführbar sind.

Zur Sicherstellung einer guten Verbindung zwischen Isolationsträger und Klebefolie sind Mittel zum Erwärmen des Isolationsträgers und/oder der Klebefolie, vorzugsweise zumindest während des Verbindens beider, vorgesehen. Diese Mittel sind bevorzugt an der Verbindungseinrichtung vorgesehen oder in dieser integriert. Als Heizmittel sind Heizstrahler, Heizgebläse oder Widerstandsheizer verwendbar, die ober- und/oder unterhalb einer Auflagefläche für den Isolationsträger und/oder die Klebefolie angeordnet sind. Im Falle einer Walzeinrichtung, die einen kontinuierlichen Durchlauf ermöglicht, weist die Walzeinrichtung beispielsweise zwei umlaufend flächige Förderbänder auf, ober- und unterhalb derer die Presswalzen vorgesehen sind. Es ist nun denkbar, ober- und unterhalb dieser Förderbänder entsprechende Heizmittel vorzusehen, die die Erwärmung über den wesentlichen Teil der Länge der Walzeinrichtung ermöglichen. Denkbar wäre es auch, eine oder mehrere Walzen der Walzeinrichtung erwärmen zu können. Im Falle einer Presseinrichtung ist es möglich, die einzelnen Pressstempel oder Pressflächen unter Verwendung geeigneter Heizmittel zu erwärmen, wobei hier auch ohne weiteres Widerstandsheizer oder dergleichen eingesetzt werden können.

Alternativ oder zusätzlich zur Erwärmung wäre es auch denkbar, der Verbindungseinrichtung eine Beschichtungseinrichtung zum Beschichten der Klebefolie und/oder des Isolationsträgers mit einem flüssigen oder zähflüssigen Kleber vorzuschalten, wobei dieser Kleber ausschließlich der Verbindung der Folie mit dem Isolationsträger dient.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung einer ersten Ausführungsform,

2 eine Prinzipdarstellung der Einrichtung aus 1 als Aufsicht,

3 eine detailliertere Prinzipdarstellung der Verbindungseinrichtung der Einrichtung aus 1, und

4 eine detailliertere Prinzipdarstellung einer Verbindungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 zum Verbinden einer Klebefolie 2 mit einem Isolationsträger 3. Bei der Kunststoff-Klebefolie 2 handelt es sich beispielsweise um ein thermoplastisches Elastomer. Die Klebefolie 2 ist in Form einer Klebefolienrolle 4 als endloses Band aufgewickelt, die Rolle 4 selbst ist in einer entsprechenden Halterung 5 aufgenommen, in der sie drehbar gelagert ist. Die Klebefolie 2 kann also von der Kunststoffrolle 4 abgezogen werden. Der Isolationsträger 3 besteht aus einem elektrisch hoch isolierenden Material, beispielsweise aus einem GFK-Material. Die Klebefolie 2 und der Isolationsträger 3 werden einer Verbindungseinrichtung 6 zugeführt, wo beide fest miteinander verbunden werden. Vorgesehen ist eine Steuerungseinrichtung 7, die sämtliche Prozesse der Einrichtung 1 steuert, also den Förderprozess der Klebefolie 2 wie auch die Förderung des Isolationsträgers 3, der über eine geeignete Zuführtechnik (z.B. Förderband etc.) zugeführt wird, was jedoch nicht näher dargestellt ist. Denkbar wäre es auch, den Isolationsträger 3 von Hand in die Verbindungseinrichtung 6 zu geben.

Die Verbindungseinrichtung 6 verfügt in der Prinzipdarstellung nach den 1 und 2 über sechs Walzen 8, ist also als Walzeinrichtung ausgeführt, in der die Klebefolie 2 auf den Isolationsträger 3 aufgewalzt und mit ihm verbunden wird. Auch der Walzenantrieb wird über die Steuerungseinrichtung 7 gesteuert. Die Walzen 8 sind selbstverständlich in entsprechenden Walzgerüsten 9 aufgenommen, wie in 2 dem Prinzip nach dargestellt ist.

Der Verbindungseinrichtung 6 vorgeschaltet ist eine Vorrichtung 10 zum Erzeugen von Öffnungen 11 in der Klebefolie 2, die hier als Schlitze 12 eingebracht werden. Die Vorrichtung 10 weist eine Walze 13 auf, an der außenseitig über ihren Umfang und ihre Länge verteilt eine Vielzahl einzelner messerartiger Werkzeuge 14 zum Einbringen der Schlitze 12 angeordnet sind. Die Walze 13 ist ebenfalls in entsprechenden Aufnahmen 15 drehbar angeordnet und kann aktiv angetrieben werden, oder durch den Vorschub der Klebefolie 2 gedreht werden. Die Werkzeuge 14 sind so angeordnet, dass sie während der Walzendrehung in die Klebefolie 2 einschneiden und diese schlitzen, wie in 2 anschaulich dargestellt ist. Von der Vorrichtung 10 läuft die Klebefolie 2 im gezeigten Beispiel über eine Umlenkrolle 16, die ebenfalls in entsprechenden Drehaufnahmen 17 gehaltert ist, zur Verbindungseinrichtung 6.

3 zeigt in Form einer detaillierteren Prinzipdarstellung die Verbindungseinrichtung 6. Dargestellt sind hier konkret drei obere und drei untere Walzen 8, um die jeweils ein umlaufendes Transportband 28 läuft, das durch die aktiv über geeignete Antriebsmotoren angetriebenen Walzen 8 umläuft. Theoretisch reicht es aus, nur eine obere und eine untere Walze anzutreiben, denkbar ist aber auch ein Antrieb aller Walzen 8. Von oben kommend wird im gezeigten Beispiel die Klebefolie 2 zugefördert, wozu entsprechende Motoren zum Abwickeln und Fördern angesteuert werden, der Abzug beziehungsweise die Anförderung kann aber auch durch den aktiven Antrieb der Walzen 8, also über die Verbindungseinrichtung 6 erfolgen. Der Isolationsträger 3 wird von der Seite her zugeführt, beispielsweise über ein hier ebenfalls gestrichelt dargestelltes Transportband 18.

Zum Verbinden der Klebefolie 2 mit dem Isolationsträger 3 wird im gezeigten Beispiel geheizt, wozu bei der dargestellten Ausführungsform im unteren Transportband 28 diverse Heizmittel 19 vorgesehen sind, wie im gezeigten Beispiel auch in den Walzen 8 entsprechende Heizmittel 20 integriert sind. Das heißt, sowohl die Walzen 8 werden erwärmt, also auch das Transportband 17 beziehungsweise durch dieses, das entsprechende Öffnungen oder dergleichen aufweisen kann, hindurch der Isolationsträger 3 und über diesen die Kunststofffolie 2. Die Erwärmung erfolgt so, dass die Erweichungstemperatur der Klebefolie 2 zumindest im Bereich ihrer Fläche, die mit dem Isolationsträger 3 zu verbinden ist, überschritten wird, so dass sie dort als thermoplastische Folie in einen klebrigen Zustand übergeht und über die Verbindungsstrecke oder Walzstrecke innerhalb der Verbindungseinrichtung 6 fest mit dem Isolationsträger 3 verklebt werden kann. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, wie in 3 gestrichelt dargestellt ist, auch im oberen Transportband 28 entsprechende Heizmittel 19 und in den oberen Walzen 8 entsprechende Heizmittel 20 vorzusehen, oder auch nur in diesem Bereich. In jedem Fall muss sichergestellt sein, dass ein hinreichender Wärmeeintrag in den Verbindungsbereich von Klebefolie 2 und der Oberseite des Isolationsträgers 3 gegeben ist. Die Walzen 8 pressen nun die erweichte, klebrige Klebefolie 2 auf den Isolationsträger 3, so dass diese eine innige Verbindung eingehen. Über die Öffnungen 11 beziehungsweise Schlitze 12 kann etwaige beim Aufwalzen zwischen der Klebefolie 2 und dem Isolationsträger 3 eingeschlossene Luft ohne weiteres entweichen, da kurze Wege zwischen dem Ort eines möglichen Lufteinschlusses und dem oder den benachbarten Schlitzen 12 gegeben sind. Hierüber wird sichergestellt, dass der fertig beschichtete Isolationsträger 3 keinerlei Lufteinschlüsse aufweist.

Alternativ oder zusätzlich ist in 1 noch die Möglichkeit angedeutet, der Verbindungseinrichtung 6 eine Beschichtungseinrichtung 21 zum Aufbringen eines flüssigen oder zähflüssigen Klebers im gezeigten Beispiel auf die Unterseite der Klebefolie 2 vorzusehen. Diese Beschichtungseinrichtung 21 umfasst im gezeigten Beispiel eine Beschichtungswalze 22 und ein Kleberreservoir 23. Dieser Kleber dient ausschließlich dazu, die Klebefolie 2 und die Isolationsträger 3 miteinander zu verbinden. Denkbar wäre natürlich auch ein Kleberauftrag auf die Isolationsträger 3. Bevorzugt jedoch erfolgt die Verbindung zwischen Klebefolie 2 und Isolationsträger 3 thermisch, wie bezüglich 3 beschrieben.

3 zeigt weiterhin die Möglichkeit, eine zweite Klebefolie 2a zuzuführen, wie gestrichelt dargestellt ist. Diese wird von der unteren Seite her zugeführt, so dass hier der Isolationsträger 3 beidseitig mit einer Klebefolie beschichtet werden würde. In diesem Fall wäre der Klebefolie 2a ebenfalls eine entsprechende Vorrichtung 10 zum Perforieren oder Schlitzen zugeordnet, auch sie würde von einer entsprechenden Rolle abgezogen werden.

4 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsvariante einer Verbindungseinrichtung 6. Diese ist als Presseinrichtung ausgeführt und weist ein oberes Pressteil 24 und ein unteres Pressteil 25, wobei das obere Pressteil wie durch den Doppelpfeil A dargestellt vertikal bewegbar ist. Es handelt sich um eine stationäre Presse, die einen diskontinuierlichen Betrieb ermöglicht. Zum Beschicken wird zunächst das obere Pressteil 24 hochgefahren, wonach ein Isolationsträger 3 und ein Klebefolienbogen 26, der zuvor auf die Größe des Isolationsträgers 3 zugeschnitten wurde, in die hier nur dem Prinzip nach dargestellte Presseinrichtung eingelegt wird. Sodann fährt das obere Pressteil 24 nach unten und verpresst den Klebefolienbogen 26 mit dem Isolationsträger 3. Auch hier erfolgt die Verbindung bevorzugt thermisch induziert, wozu im oberen Pressteil entsprechende Heizmittel 19 vorgesehen sind. Diese können wie gestrichelt dargestellt ist auch im unteren Pressteil 25 vorgesehen sein. Auch der Klebefolienbogen 26 ist selbstverständlich geschlitzt. Er kann entweder von Haus aus in Bogenform vorliegen oder von einer Klebefolienrolle 4, wie in 1 gezeigt, abgezogen und beispielsweise über eine vorgeschaltete Einrichtung 10 geschlitzt werden. In diesem Fall wäre jedoch der Vorrichtung 10 eine Schneideinrichtung nachgeschaltet, die einzelne Bogen von dem Endlosklebefolienband abtrennt.

Um einen Luftdurchtritt durch die Schlitze 12 des Klebefolienbogens 26 im Falle eines etwaigen Lufteinschusses zu ermöglichen, ist die Unterseite des oberen Pressteils 24 strukturiert, im gezeigten Beispiel sind entsprechende Erhebungen 27 vorgesehen, die jedoch nur exemplarischer Natur sind. Denkbar wäre es auch, eine strukturierte gitterartige Matte dazwischen zulegen etc. Denn es soll vermieden werden, dass infolge einer flächigen Auflage des oberen Pressteils 24 auf der Klebefolie die Schlitze 12 vollständig abgedeckt werden wodurch ein Luftaustritt verhindert werden würde.

Gleichermaßen wäre bezüglich aller beschriebenen Ausführungsformen auch die Verwendung eines Isolationsträgers 3 möglich, der ebenfalls entsprechende Öffnungen aufweist, wobei die Lage der Öffnungen in Abhängigkeit der nachfolgend aufzunehmenden Wicklungsgeometrie gewählt ist. Dieser durchbrochene Isolationsträger kann mit einer ebenfalls geschlitzten Klebefolie belegt werden. Denkbar wäre es aber gleichermaßen, in diesem Fall eine geschlossene Klebefolie zu verwenden, da der Luftdurchtritt durch die Trägeröffnungen erfolgen kann. In diesem Fall wäre also die Vorrichtung 10 zum Erzeugen der Öffnungen 11 in der Klebefolie 2 nicht unbedingt erforderlich, wenn eine geschlossene Klebefolie eingesetzt wird. Wird ein Öffnungen aufweisender Isolationsträger aber beidseitig mit Klebefolien belegt, so muss wenigstens eine der Klebefolien entsprechende Öffnungen aufweisen. In diesem Fall wird zunächst die geschlossene Folie auf den Isolationsträger aufgebracht, und anschließend die mit Öffnungen versehene Folie. Der Isolationsträger selbst kann bereits bei der Herstellung mit den Öffnungen versehen werden, diese sind also nicht erst unmittelbar vor dem Verbinden mit der Klebefolie zu erzeugen.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Klebeschicht bildende Klebefolie verwendet wird, die über ihre Fläche verteilt mehrere einen Luftdurchtritt ermöglichende Öffnungen aufweist, und die auf den Isolationsträger aufgebracht wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebefolie mit Öffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen verwendet wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Öffnungen bereits aufweisende Klebefolie verwendet wird, oder dass die Öffnungen unmittelbar vor dem Aufbringen der Klebefolie erzeugt werden. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Klebeschicht bildende Klebefolie und ein Isolationsträger mit mehreren über seine Fläche verteilt angeordneten und einen Luftdurchtritt ermöglichenden Öffnungen verwendet wird, wobei die Folie auf den Isolationsträger aufgebracht wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isolationsträger mit Öffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen verwendet wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsträger beidseitig mit einer Klebefolie belegt wird, wobei bei Verwendung eines Öffnungen aufweisenden Isolationsträgers zumindest eine der Klebefolien ebenfalls Öffnungen aufweist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolie in einem kontinuierlichen Verfahren von einer Rolle abgezogen und zusammen mit dem Isolationsträger einer Verbindungseinrichtung zugeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolie in Form einzelner Bögen verwendet wird, wobei jeweils ein Isolationsträger und eine oder zwei Klebefolien in einem diskontinuierlichen Verfahren in eine Verbindungseinrichtung gegeben und dort miteinander verbunden werden. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefolie und/oder der Isolationsträger vor und/oder während des Verbindens erwärmt werden. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Verbindungseinrichtung vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung die Folie und/oder der Isolationsträger mit einem Kleber beschichtet wird. Einrichtung zur Herstellung eines mit einer Klebeschicht versehenen plattenförmigen Isolationsträgers für eine Gradientenspule eines Magnetresonanzgeräts, umfassend eine Verbindungseinrichtung (6) zum Verbinden des Isolationsträgers (3) mit einer die Klebeschicht bildenden Klebefolie, wobei die Klebefolie und/oder der Isolationsträger über ihre oder seine Fläche verteilt mehrere einen Luftdurchtritt ermöglichende Öffnungen (11) aufweist. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungseinrichtung (6) eine Vorrichtung (10) zum Erzeugen der Öffnungen (11) in der Klebefolie (2, 26) durch Perforieren oder Schlitzen der Klebefolie (2, 26) vorgeschaltet ist. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine rotierende Walze (13) mit der Perforation oder dem Schlitzen dienenden Werkzeugen (14) aufweist. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (5) für eine Klebefolienrolle (4) vorgesehen ist, von welcher die zu verarbeitende Klebefolie (2, 26) abgezogen wird. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (6) eine kontinuierlich arbeitende Walzeinrichtung ist, der die Klebefolie (2) kontinuierlich zusammen mit dem Isolationsträger (3) zuführbar ist. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (6) eine diskontinuierlich arbeitende Presseinrichtung ist, der ein Isolationsträger (3) und eine vereinzelte bogenförmige Klebefolie (26) zuführbar ist. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Klebefolienrolle (4) der Verbindungseinrichtung (6) eine Schneideinrichtung zum Abtrennen einzelner Folienbogen (26) vorgeschaltet ist. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungseinrichtung (6), gegebenenfalls der Vorrichtung (10) zum Erzeugen der Öffnungen (11), gleichzeitig zwei Klebefolien (2, 2a) zum beidseitigen Belegen des Isolationsträgers (3) zuführbar sind. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (19, 20) zum Erwärmen des Isolationsträgers (3) und/oder der Klebefolie (2, 26), vorzugsweise zumindest während des Verbindens beider, vorgesehen sind. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (19, 20) an der Verbindungseinrichtung (6) vorgesehen oder in diese integriert sind. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (19) als Heizstrahler, Heizgebläse oder Widerstandsheizer ausgebildet und ober- und/oder unterhalb einer Auflagefläche für den Isolationsträger (3) und/oder die Klebefolie (2, 26) angeordnet sind. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Erwärmen einer oder mehrerer Walzen (8) der als Walzeinrichtung ausgebildeten Verbindungseinrichtung (6) vorgesehen sind. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungseinrichtung (6) eine Beschichtungseinrichtung (21) zum Beschichten der Klebefolie (2) und/oder des Isolationsträgers (3) mit einem Kleber vorgeschaltet ist.






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