Flachspule 1 mH -- wie selbst herstellen?

[Fred S. (kogitsune)]

Ziel: Flachspule, Induktivität etwa 1 mH; soll auf Fensterscheibe für 
Kommunikation mit einem 125 kHz RFID Tag geklebt werden. Bisher Spule 
als "normale" Spule "wild" gewickelt, soll jetzt flacher werden.

Versuch (siehe Fotos): Zwei Teflon-Scheiben (Durchmesser 72 mm) mit 
einem M3-Bolzen gegeneinander verschraubt, wobei eine mittige Scheibe 
(aus Karteikartenkarton) den Abstand hält. Dann mit Kupferlackdraht 
(0,15 mm Durchmesser, inneres Ende durch eine Bohrung in der 
Teflon-Scheibe geführt) gewickelt (190 Windungen), zwischendurch immer 
wieder Cyanoacrylat-Kleber ("Superglue") zwischen die Teflon-Scheiben 
geträufelt, wohl zu viel: Nach 12 Stunden entformt, was einigermaßen 
klappte, aber der CA-Kleber war noch längste nicht ausgehärtet. Im 
nächsten Schritt will ich nach Aushärten des Klebstoffs (härtet durch 
Feuchtigkeit) eine selbstklebende Folie auf die Spule drücken und 
anhaften lassen. Ich hoffe, die Spule damit von der Teflonscheibe 
abheben zu können. Die Spule soll schließlich zwischen zwei 
selbstklebenden (Kalt-)Laminierfolien montiert werden.

Andere Methoden, auf die ich gestoßen bin: 
http://www.roehrentechnik.de/html/flachspulen.html und 
http://www.jogis-roehrenbude.de/Spulenwickeln.htm (Betonung hier auf 
Korbspulen).

Falls meine obige selbstgebackene Methode nicht klappt, will ich noch 
einen 2. Versuche mit Epoxy statt des CA-Klebers machen.

Welche anderen Methoden könnte ich benutzen, um eine Flachspule 
herzustellen? Flachspulen habe ich als "wireless charging coil" 
angeboten gesehen (Farnell), deren Induktivität (10 - 40 µH) ist aber 
für meine Anwendung viel zu gering. Zudem ist Kaufen ist nicht gerade, 
was ich anstrebe.

Falls all das scheitert, werde ich eine "konventionelle" RFID-Spule 
(Durchmesser etwa 50 mm) wickeln. Eine Diskussion zu dieser Alternative 
ist nicht nötig. Ich bin nur neugierig, wie man eine Flachspule selbst 
herstellen könnte.

[Falk B. (falk)]

@  Fred S. (kogitsune)

>Ziel: Flachspule, Induktivität etwa 1 mH; soll auf Fensterscheibe für
>Kommunikation mit einem 125 kHz RFID Tag geklebt werden. Bisher Spule
>als "normale" Spule "wild" gewickelt, soll jetzt flacher werden.

Normale Rahmenspulen sind auch recht flach. Gibt es sogar bei Pollin.

http://www.pollin.de/shop/dt/NTc2OTQ3OTk-/Bauelemente_Bauteile/Passive_Bauelemente/Spulen_Filter/Luftspule.html

>klappte, aber der CA-Kleber war noch längste nicht ausgehärtet.

Was seinem Namen wohl ziemlich widerspricht.

>abheben zu können. Die Spule soll schließlich zwischen zwei
>selbstklebenden (Kalt-)Laminierfolien montiert werden.

Kann man machen, aber ob du mit so einer Spule glücklich wirst? Denn je 
kleiner die Abmesungen, umso kleiner die Reichweite.

>für meine Anwendung viel zu gering. Zudem ist Kaufen ist nicht gerade,
>was ich anstrebe.

Warum nicht? Zu einfach? Willst du das Fahrrad neu erfinden?

>ist nicht nötig. Ich bin nur neugierig, wie man eine Flachspule selbst
>herstellen könnte.

Als geätzte Spule auf einer 0,5mm Leiterplatte, mit 0,2mm Breite7Abstand 
bekommt man da schon was hin.

0,15mm Draht so zu wickeln, dass nur eine Schicht entsteht, dürfte 
schwierig werden. OK, es gibt noch Backlackdraht, da hätte man eine 
Chance.

http://www.spulen.com/shop/index.php?cPath=72_82

[Fred S. (kogitsune)]

> Normale Rahmenspulen sind auch recht flach. Gibt es sogar bei Pollin.
Mein letzter Satz im ersten Posting hatte genau diese Diskussion 
vermeiden sollen. So etwas kann ich selbst wickeln, möglicherweise läuft 
es tatsächlich darauf hinaus.

> ...aber ob du mit so einer Spule glücklich wirst? Denn je
> kleiner die Abmesungen, umso kleiner die Reichweite.
Größe passt genau, Übertragungsstrecke etwa 25 mm.

> .... Zu einfach? Willst du das Fahrrad neu erfinden?
          Ja!               Ja, noch ein Volltreffer!

> Als geätzte Spule auf einer 0,5mm Leiterplatte, mit 0,2mm Breite7Abstand
> bekommt man da schon was hin.
Danke.

>... OK, es gibt noch Backlackdraht, da hätte man eine
> Chance.
Gute Idee, danke!

[Fred S. (kogitsune)]

Das Abheben der Spule von der PTFE-Platte hat gut funktioniert: siehe 
Foto. Kontinuität der Wicklung ist auch noch vorhanden.

[Sascha W. (arno_nyhm)]

Dein Ansatz ist schon gut, das sollte mit ein wenig Feintuning gute 
Ergebnisse liefern.

Vom Sekundenkleber würde ich allerdings abraten, das Aushärten ist hier 
das Problem - schau ob Du dünnflüssigen 2K-Kleber/Epoxidharze bekommst. 
Das Mittstück aus Kartonpappe ist die nächste Sache die mir nicht so gut 
gefällt, die Ränder werden zu unscharf, dass eben auch mal eine Windung 
darünerrutschen kann, versuch es besser mit einem dünnen Metallblech 
entsprechend in Form gebracht.

Wie kam es zu dem größflächigen Defekt recht weit außen in der Spule (Im 
letzten Bild im unteren Teil)?

Erreichst Du mit den erzielbaren Abmessungen überhaupt die gewünschte 
Induktivität - 1mH ist schon 'ne ganze Menge für eine Luftspule.

[Fred S. (kogitsune)]

Danke für die Tipps, Sascha!

Sascha W. schrieb:
> Wie kam es zu dem größflächigen Defekt recht weit außen in der Spule (Im
> letzten Bild im unteren Teil)?
Die Ursache dieses Problems kenne ich leider nicht (stört mich auch 
nicht weiter). Vermutlich hatte ich einfach nicht genug Zug auf dem 
Draht beim Wickeln, oder der Kleber ist an dieser Stelle früher 
ausgehärtet.

> Erreichst Du mit den erzielbaren Abmessungen überhaupt die gewünschte
> Induktivität - 1mH ist schon 'ne ganze Menge für eine Luftspule.
Die gewünschte Induktivität von 1 mH habe ich erreicht.

[Stefan M. (derwisch)]

Sowas geht mit Backlackdraht und einer Wickelform aus 100% Metall ( muss 
ja das "Backen" aushalten ).

Solche Spulen sollte man aber auch schon fertig kaufen können ( RFID 
Massenware... )

[Fred S. (kogitsune)]

Anschlüsse dran, in Epoxy eingegossen (anders als meine ursprüngliche 
Idee, klebende Laminierfolie zu verwenden) -- fettisch. Bis auf die 
dünnen Harzränder, die noch entfernt werden müssen.

[Tom K. (ez81)]

Hier ist vielleicht was passendes in günstig und fertig dabei: 
http://www.spulen.com/shop/index.php?cPath=113

[Fred S. (kogitsune)]

Backlackdraht und der von Falk und ez81 genannte Link waren mir 
unbekannt. Danke für alle Beiträge!

[Michael D. (etzen_michi)]

Uiii ... sach mal bitte bescheid wenn du bei dem spulen.com bestellen 
würdest.

Würde da gerne etwas mitbestellen, trage dann auch einen teil der 
Versandkosten.

[Fred S. (kogitsune)]

@ Michael D.:
Da mein Versuch des Selbstwickelns funktionell erfolgreich war (wenn 
auch nicht ästhetisch!), sehe ich keine Notwendigkeit, eine Spule/Spulen 
zu kaufen. Aber die Firma kommt auf meine Merkliste und irgendwann werde 
ich mir mal etwas Backlackdraht "auf Halde" legen.

[Fred S. (kogitsune)]

So, die 2. Spule ist auch fertig: Prinzipiell wie die erste gefertigt, 
aber mit (24 h) Epoxy statt mit CA-Kleber und mit 0,2 mm statt 0,15 mm 
CuL-Draht. Hat problemlos geklappt.

[branadic (Gast)]

Der Draht den du bei deinem neuerlichen Versuch verwendet hast ist doch 
der Farbe nach Backlackdraht. Warum verklebst du diesen und verbäckst 
die Spule nicht einfach nach dem Wickeln?

[Fred S. (kogitsune)]

branadic schrieb:
> Der Draht ... ist doch der Farbe nach Backlackdraht. Warum ...

Danke für den Hinweis! Von diesem Draht lagen einige Meter (ziemlich 
verheddert) in einer Tüte mit der Aufschrift "0,2 mm" in der 
Bastelkiste. Dass es Backlackdraht sein könnte, wusste ich nicht! Habe 
ich vor langer Zeit irgendwo von einem Grabbeltisch gekauft. Ich werde 
mal einen Versuch mit "Verbacken" machen. Die Farbe war mir als 
ungewöhnlich aufgefallen, aber ich haben nicht den richtigen Schluss 
gezogen.

[Falk B. (falk)]

@  Fred S. (kogitsune)

>      IMGP281_c_900x.JPG

>So, die 2. Spule ist auch fertig: Prinzipiell wie die erste gefertigt,
>aber mit (24 h) Epoxy statt mit CA-Kleber und mit 0,2 mm statt 0,15 mm
>CuL-Draht. Hat problemlos geklappt.

Sieht richtig gut aus!

[Fred S. (kogitsune)]

Danke für die Blumen, Falk.
Vermutlich handelt es sich bei dem 0,2 mm Draht tatsächlich um 
Backlackdraht, wie branadic vermutet hatte. Wenn ich den Draht (ohne 
vorher die Lackschicht abzukratzen) unter Vergrößerung löte, sehe ich, 
dass sich  der Lack förmlich zurückfaltet. Er scheint auch dicker zu 
sein als der Lack beim CuL-Draht, wie ich ihn sonst kenne. Laut 
http://www.elektrisola.com/us/bondable-wire/common-bondable-wire-types.html 
(gute Tabellen verlinkt!) gibt es Backdrähte mit sehr unterschiedlichen 
Eigenschaften, so dass einiges Experimentieren nötig wäre, für einen 
Draht, dessen Specs ich nicht kenne, die optimale Back-Temperatur zur 
finden. Mit Epoxy habe ich ja auch das gewünschte Ergebnis erzielt.
<OT>
Die Übertragung über die beiden Spulen funktioniert einwandfrei, das 
Ergebnis wird korrekt angezeigt (siehe Foto, bitte das 
hochprofessionelle Gehäuse für die "vane displays" beachten...).
</OT>