GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen isolierten elektrischen Leiter umfassend einen elektrischen Leiter, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit einer isolierenden Beschichtung, wobei die isolierende Beschichtung zumindest eine äußere Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff umfasst, sowie auf ein

Verfahren zur Herstellung eines solchen isolierten elektrischen Leiters .

STAND DER TECHNIK

Isolierte elektrische Leiter werden in nahezu jedem elektrischen Gerät verbaut, um elektrischen Strom zu leiten ohne dabei

Kurzschlüsse zu verursachen, die durch den Kontakt von nicht elektrisch isolierten Leitern verursacht werden können.

Derartige isolierte elektrische Leiter umfassen einen

elektrischen Leiter aus Kupfer und eine den elektrischen Leiter elektrisch isolierenden Beschichtung, die üblicher Weise eine oder mehrere Schichten aufweist. Um die Isolierung des

elektrischen Leiters sicherzustellen umfasst die isolierende Beschichtung eine Isolationsschicht aus thermoplastischem

Kunststoff .

Während es in vielen Anwendungsgebieten vorteilhaft ist, wenn die Haftung der isolierenden Beschichtung am elektrischen Leiter schwach ausgebildet ist, um ein leichtes Abisolieren des elektrischen Leiters zu ermöglichen, ist es in anderen

Anwendungsgebieten erwünscht, eine möglichst große Haftung sicherzustellen. Solche Anwendungsgebiete finden sich

beispielsweise im Elektromaschinenbau und insbesondere bei Elektromotoren oder Transformatoren, wo die isolierten

elektrischen Leiter auch einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind. Die Verarbeitbarkeit der isolierten elektrischen Leiter erfordert dabei oftmals eine erhöhte Haftung der isolierenden Beschichtung am elektrischen Leiter, teilweise auch bei hohen Betriebstemperaturen . Um die Haftung zu überprüfen wird üblicher Weise ein

Rundumschnitt am isolierten elektrischen Leiter senkrecht zu einer Leiterachse durchgeführt, der elektrische Leiter um 20% gedehnt und danach die Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter gemessen. Desto geringer die Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter ist, desto besser ist die Haftung.

In herkömmlichen isolierten elektrischen Leiter die eine

isolierende Beschichtung mit einer, vorzugsweise

hochtemperaturbeständigen, Isolationsschicht aufweisen, ist die Haftung zwischen dem elektrischen Leiter, insbesondere aus

Kupfer, und der isolierenden Beschichtung, insbesondere der Isolationsschicht, eher gering, da die Haftung eines Kunststoffs am elektrischen Leiter aufgrund der Oberflächeneigenschaften gering ist .

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen isolierten

elektrischen Leiter vorzuschlagen, welcher die Nachteile des Stands der Technik überwindet und eine gute Haftung zwischen der isolierenden Beschichtung und dem elektrischen Leiter

gewährleistet .

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der elektrische Leiter gattungsgemäßer isolierter elektrischer Leiter besteht aus Kupfer oder einer Legierung mit einem hohen Kupferanteil oder Aluminium oder sonstigen elektrisch

leitfähigen Materialien. Unter dem elektrischen Leiter wird dabei sowohl ein Einzelleiter als auch eine mehrere Einzelleiter enthaltende Litze verstanden. Die Querschnittsgeometrie des elektrischen Leiters, welche normal auf eine Leiterachse steht, kann dabei eine beliebige geometrische Form aufweisen:

quadratisch, rechteckig, kreisrund oder elliptisch, wobei es üblich ist etwaige Kanten abzurunden, bzw. profiliert. Die

Isolation des elektrischen Leiters wird durch die vorgesehene zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem

Kunststoff sichergestellt, wobei die zumindest eine

Isolationsschicht vorteilhafter Weise die äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung ausbilden kann. Es ist aber auch denkbar, dass auf der zumindest einen Isolationsschicht eine oder mehrere weitere Isolationsschichten aufgetragen sind.

Durch den Kontakt mit Sauerstoff, der unausweichlich ist sofern der elektrische Leiter der Atmosphäre ausgesetzt ist, bildet sich eine Oxidschicht, beispielsweise aus Kupferoxid oder

Aluminiumoxid, an der Oberfläche des elektrischen Leiters aus. Umfassende Versuchsreihen haben gezeigt, dass sich die

Oxidschicht negativ auf die Haftungseigenschaften einer auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebrachten Schicht der isolierenden Beschichtung auswirkt.

Wenn jedoch die Oxidschicht entfernt wird, verbessert sich die Haftung der auf der von der Oxidschicht befreiten Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebrachten Schicht der isolierenden Beschichtung maßgeblich. Es hat sich gezeigt, dass die

Oxidschicht durch eine Plasmabehandlung unter einer - Sauerstofffreien - Schutzgasatmosphäre vollständig entfernt werden kann, wobei auch sonstige Verunreinigungen durch die Plasmabehandlung entfernt werden können. Es ist sogar möglich, dass durch die Plasmabehandlung die obersten Atomschichten des elektrischen Leiters abgetragen werden.

Bei der Plasmabehandlung wird ein Gas-Plasma in der

Schutzgasatmosphäre erzeugt und der elektrische Leiter im Plasma mit Ionen des Schutzgases beschossen, um zumindest die

Oxidschicht durch den Ionenbeschuss abzutragen. Als Schutzgas bzw. Prozessgas eignen sich beispielsweise Stickstoff, Argon oder Wasserstoff. Die Plasmabehandlung hat neben der Entfernung der Oxidschicht noch weitere positive Effekte auf den isolierten elektrischen Leiter: einerseits wird der elektrische Leiter durch die Aufprallenergie der Ionen auf der Oberfläche erhitzt und kann während der Plasmabehandlung weichgeglüht werden, um das Gefüge des elektrischen Leiters zu rekristallisieren

andererseits kann durch den Ionenbeschuss die Oberflächenenergie des elektrischen Leiters erhöht werden, was die Haftung der isolierenden Beschichtung an der Oberfläche des elektrischen Leiters zusätzlich verbessert. Man spricht in diesem

Zusammenhang auch von einer Aktivierung der Oberfläche des elektrischen Leiters. Ein weiterer Effekt der Plasmabehandlung ist die Erhöhung der Mikrorauigkeit der Oberfläche des

elektrischen Leiters, welches sich ebenfalls positiv auf die Haftung der isolierenden Beschichtung auswirkt.

Um die erneute Ausbildung einer Oxidschicht an der Oberfläche des elektrischen Leiters zu verhindern, wird zumindest ein Teil der isolierenden Beschichtung unter Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter derselben Schutzgasatmosphäre unter der die Plasmabehandlung durchgeführt wird, auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird.

Um die eingangs gestellte Aufgabe zu lösen, ist daher

erfindungsgemäß vorgesehen, dass der isolierte elektrische

Leiter einen elektrischen Leiter, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit einer isolierenden Beschichtung umfasst,

wobei die isolierende Beschichtung entweder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem

Kunststoff umfasst,

oder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff und

eine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht, vorzugsweise eine Plasmapolymer-Schicht oder zumindest eine

Fluoropolymer- Schicht, umfasst,

erhältlich durch ein Verfahren, in dem der elektrische Leiter unter einer Schutzgasatmosphäre in einem Gas-Plasma mit Ionen des Schutzgases beschossen wird, um eine auf einer Oberfläche des elektrischen Leiters ausgebildete Oxidschicht zu entfernen und/oder die Oberflächenenergie des elektrischen Leiters zu erhöhen,

und nachfolgend entweder

die zumindest eine Isolationsschicht unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird

oder, im dem Fall, dass die Beschichtung die Kunststoff

enthaltende Zwischenschicht umfasst,

zumindest die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung, unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird.

Ein erfindungsgemäßer isolierter elektrischer Leiter weist durch die unmittelbare Aufbringung einer Kunststoff enthaltenden

Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung oder durch die unmittelbare Aufbringung der Isolationsschicht aus

thermoplastischem Kunststoff auf die plasmabehandelte und dadurch oxidschichtfreie Oberfläche des elektrischen Leiters besonders gute Haftungseigenschaften auf: Wird ein Rundumschnitt am isolierten elektrischen Leiter senkrecht zu einer Leiterachse durchgeführt und der Leiter um 20% gedehnt so beträgt die

Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter in Richtung der Leiterachse gemessen lediglich maximal 3 mm, vorzugsweise maximal 2 mm, insbesondere maximal 1 mm.

Der Haftungseffekt wird also bei beiden Varianten dadurch erreicht, dass eine KunstStoffSchicht , welche vorzugsweise aus Kunststoff besteht, unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die plasmagereinigte und dadurch oxidschichtfreie Oberfläche des elektrischen Leiters aufgetragen wird. Einerseits kann es sich bei der KunstStoffSchicht unmittelbar um die zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff handeln, wenn keine Zwischenschicht vorgesehen ist. Andererseits kann es sich bei der KunststoffSchicht auch um eine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht, vorzugsweise eine Plasmapolymer-Schicht oder um zumindest eine Fluoropolymer-Schicht , handeln. Wenn die

isolierende Beschichtung eine Kunststoff enthaltende

Zwischenschicht aufweist, ist die zumindest eine

Isolationsschicht bevorzugt unmittelbar auf die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht aufgebracht. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine oder mehrere weitere Zwischenschichten zwischen der Kunststoff enthaltenden Zwischenschicht und der zumindest einen Isolationsschicht vorgesehen sind.

Wenngleich eine Vielzahl von unterschiedlichen Kunststoffen denkbar ist, die als Material für die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung geeignet sind, handelt es sich bei der Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung vorzugsweise um die Plasmapolymer- Schicht oder um die zumindest eine Fluoropolymer-Schicht .

Wenn keine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht vorgesehen ist und die Isolationsschicht unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgetragen ist, ist es besonders

bevorzugt, wenn die isolierende Beschichtung aus der zumindest einen Isolationsschicht besteht, also keine weiteren

Zwischenschichten aufweist.

Überraschenderweise hat sich im Rahmen von Testreihen

herausgestellt, dass die Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter üblicher Weise weit unter 1 mm bleibt, insbesondere maximal 0,2 mm, vorzugsweise maximal 0,1 mm, bevorzugt maximal 0,05 mm, besonders bevorzugt maximal 0,01 mm, beträgt, wenn die zumindest eine Isolationsschicht unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird. Besonders vorteilhafte Effekte können dadurch erreicht werden, dass die zumindest eine Isolationsschicht ein Polyaryletherketon [PAEK] , insbesondere Polyetheretherketon [PEEK] , umfasst oder aus Polyaryletherketon [PAEK] , insbesondere Polyetheretherketon [PEEK], besteht.

Dieselben erfindungsgemäßen Effekte lassen sich in einem

isolierten elektrischen Leiter umfassend einen elektrischen Leiter, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit einer isolierenden Beschichtung

wobei die isolierende Beschichtung entweder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff umfasst

oder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff und eine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht, vorzugsweise eine Plasmapolymer-Schicht oder zumindest eine Fluoropolymer-Schicht , umfasst,

dadurch erreicht, dass eine auf einer Oberfläche des

elektrischen Leiters ausgebildete Oxidschicht, vorzugsweise durch Beschuss des elektrischen Leiters mit Ionen eines

Schutzgases einer Schutzgasatmosphäre in einem Gas-Plasma, entfernt ist

und nachfolgend entweder

die zumindest eine Isolationsschicht unmittelbar auf die oxidschicht-freie Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht ist

oder, im dem Fall, dass die Beschichtung die Kunststoff

enthaltende Zwischenschicht umfasst,

zumindest die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung unmittelbar auf die

oxidschicht-freie Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht ist.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der elektrische Leiter bis zum Aufbringen der isolierenden

Beschichtung durchgehend unter Schutzgasatmosphäre angeordnet ist, um die Ausbildung einer neuen Oxidschicht auf der

Oberfläche des elektrischen Leiters zu verhindern. Es können auch mehrere Schutzgasatmosphären hintereinander durchlaufen werden, solange der plasmabehandelte elektrische Leiter

ununterbrochen unter einer der Schutzgasatmosphären angeordnet ist .

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist

vorgesehen, dass es sich bei dem Gas-Plasma zum Beschießen des elektrischen Leiters um ein Niederdruckplasma, vorzugsweise mit einem Druck unter 80 mbar, handelt, welches sich in an sich bekannter Weise herstellen lässt. Beispielsweise sind Drücke unter 50 mbar oder sogar unter 20 mbar denkbar.

Um den Einsatz des isolierten elektrischen Leiters in einer Umgebung mit erhöhter Temperatur, beispielsweise in

Elektromaschinen mit erhöhter Betriebstemperatur, zu ermöglichen, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die isolierende Beschichtung, insbesondere die zumindest eine Isolationsschicht, eine

Temperaturbeständigkeit von zumindest 180°C, vorzugsweise von zumindest 200°C, insbesondere von zumindest 220°C, aufweist.

Besonders gute Eigenschaften hinsichtlich der

Temperaturbeständigkeit und der Beständigkeit gegen eine

Vielzahl an organischen und chemischen Lösungsmittel,

insbesondere auch gegen Hydrolyse, werden in einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen isolierten

elektrischen Leiters und des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, dass der thermoplastische Kunststoff der zumindest einen Isolationsschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyaryletherketon [PAEK] , Polyimid [PI],

Polyamidimid [PAI], Polyetherimid [PEI], Polyphenylensulfid

[PPS] und Kombinationen davon. Es versteht sich dabei von selbst, dass der thermoplastische Kunststoff einen oder mehrere der oben genannten Kunststoffe sowie gegebenenfalls weitere Bestandteile, wie beispielsweise Fasermaterial, Füllstoffe oder weitere Kunststoffe, umfassen kann.

Polyaryletherketone setzen sich aus mittels Säuerstoffbrücken, also Ether- oder Ketongruppen, verbundenen Phenylgruppen

zusammen, wobei die Anzahl und Abfolge der Ether- bzw.

Ketongruppen innerhalb der Polyaryletherketone variabel ist. Polyimide sind Kunststoffe, deren wichtigstes Strukturmerkmal die Imidgruppe ist. Dazu gehören u. a. Polysuccinimid (PSI), Polybismaleinimid (PBMI) und Polyoxadiazobenzimidazol (PBO) , Polyimidsulfon (PISO) und Polymethacrylimid (PMI).

Entsprechend ist in einer besonders bevorzugten

Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen isolierten

elektrischen Leiters und des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der thermoplastische Kunststoff der zumindest einen Isolationsschicht ein Polyaryletherketon [PAEK] ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyetherketon [PEK] ,

Polyetheretherketon [PEEK] , Polyetherketonketon [PEKK] ,

Polyetheretherketonketon [PEEKK] , Polyetherketon-etherketonketon [PEKEKK] und Kombinationen davon ist. Als besonders gut geeignet für die zumindest eine Isolationsschicht hat sich

Polyetheretherketon [PEEK] erwiesen.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist

vorgesehen, dass die zumindest eine Isolationsschicht eine Dicke zwischen 10 und bis 1000 pm, vorzugsweise zwischen 25 pm und 750 pm, besonders bevorzugt zwischen 30 pm und 500 pm,

insbesondere zwischen 50 pm und 250 pm, aufweist. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Schichtdicken denkbar sind,

beispielsweise 40 pm, 60 pm, 80 pm, 100 pm oder 200 pm, um einige Möglichkeiten zu nennen. Es versteht sich von selbst, dass sich die angegebenen Werte sowohl auf die Dicke einer einzelnen

Schicht der Isolationsschicht als auch auf die Gesamtdicke der Isolationsschicht beziehen kann, wenn die Isolationsschicht mehr als eine Schicht umfasst.

Die zumindest eine Isolationsschicht lässt sich kostengünstig und schnell herstellen, wenn sie durch ein Extrusionsverfahren aufgebracht wird also aufextrudiert ist. Daher ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung

vorgesehen, dass die, vorzugsweise äußere, Isolationsschicht mittels eines Extrusions-Verfahrens herstellbar ist.

Wenn die isolierende Beschichtung aus der zumindest einen

Isolationsschicht besteht und die zumindest eine

Isolationsschicht unmittelbar auf die Oberfläche des

elektrischen Leiters aufgebracht wird, wird eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines erfindungsgemäßen isolierten elektrischen Leiters ermöglicht, da die Haftung der zumindest einen Isolationsschicht an der Oberfläche des

elektrischen Leiters durch die Plasmabehandlung bereits so gut ist, dass keine Zwischenschichten notwendig sind.

Daher ist in einer weiteren besonders bevorzugten

Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die

isolierende Beschichtung aus der zumindest einen

Isolationsschicht besteht und dass es sich bei der unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebrachten, Kunststoff enthaltenden Zwischenschicht um die zumindest eine Isolationsschicht handelt.

Somit betrifft die besonders bevorzugte Ausführungsvariante einen isolierten elektrischen Leiter umfassend einen

elektrischen Leiter, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit einer isolierenden Beschichtung, wobei die isolierende

Beschichtung aus zumindest einer Isolationsschicht aus

thermoplastischem Kunststoff besteht, erhältlich durch ein Verfahren, in dem der elektrische Leiter unter einer

Schutzgasatmosphäre in einem Gas-Plasma mit Ionen des

Schutzgases beschossen wird, um eine auf einer Oberfläche des elektrischen Leiters ausgebildete Oxidschicht zu entfernen und/oder die Oberflächenenergie des elektrischen Leiters zu erhöhen, und die zumindest eine Isolationsschicht unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird, die zumindest eine Isolationsschicht unter Schutzgasatmosphäre auf den elektrischen Leiter aufgebracht wird.

In gleiche Art und Weise betrifft die besonders bevorzugte Ausführungsvariante auch einen isolierte elektrischer Leiter umfassend einen elektrischen Leiter, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit einer isolierenden Beschichtung,

wobei die isolierende Beschichtung aus zumindest einer

Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff besteht, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass eine auf einer

Oberfläche des elektrischen Leiters ausgebildete Oxidschicht durch Beschuss des elektrischen Leiters mit Ionen eines

Schutzgases einer Schutzgasatmosphäre in einem Gas-Plasma entfernt ist und nachfolgend die zumindest eine

Isolationsschicht unmittelbar auf die oxidschicht-freie

Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht ist.

Die isolierende Beschichtung kann beispielsweise nur aus einer einzigen Isolationsschicht bestehen, welche unmittelbar auf der Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht ist, um eine besonders einfache Herstellung zu ermöglichen. Um jedoch die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in der isolierenden Beschichtung, beispielsweise einen nicht mit der isolierenden Beschichtung versehenen Abschnitt des elektrischen Leiters bedingt durch einen Fehler im Herstellungsverfahren einer Isolationsschicht, drastisch zu verringern, ist in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die isolierende Beschichtung aus genau zwei oder aus mehr als zwei, beispielsweise aus drei oder vier, Isolationsschichten besteht. Dabei ist jedenfalls eine unterste Isolationsschicht unmittelbar auf der Oberfläche des

elektrischen Leiters aufgebracht, wobei die weiteren

Isolationsschichten jeweils auf einer der vorhergehenden

Isolationsschichten aufgebracht sind. Sollte in der untersten Isolationsschicht ein Fehler aufgetreten sein, also ein

Abschnitt des elektrischen Leiters nicht von der untersten

Isolationsschicht abgedeckt sein, so wird durch die

nachfolgenden Isolationsschichten die Wahrscheinlichkeit, dass genau der fehlerhafte Abschnitt der untersten Isolationsschicht auch von den nachfolgenden Isolationsschichten nicht abgedeckt wird, einer Exponentialfunktion folgend reduziert. Desto höher die Anzahl der Isolationsschichten, desto geringer die

Wahrscheinlichkeit, dass ein Abschnitt des elektrischen Leiters gar keine isolierende Beschichtung aufweist. Um die verbesserte Haftung der nachfolgenden Isolationsschichten am elektrischen Leiter zu erreichen, sodass die Haftung nachfolgender

Isolationsschichten im Bereich von fehlerhaften Abschnitten der vorhergehenden Isolationsschichten werden alle

Isolationsschichten unter Schutzgasatmosphäre aufgebracht.

Grundsätzlich kann auf der isolierenden Beschichtung bzw. auf der aus der zumindest einen Isolationsschicht bestehenden isolierenden Beschichtung zumindest eine, also beispielsweise eine, zwei, drei oder vier, weitere Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff aufgebracht werden. Die zumindest eine weitere Isolationsschicht ist dabei vorzugsweise analog zur zumindest einen Isolationsschicht aufgebaut, sodass der

thermoplastische Kunststoff der zumindest einen weiteren

Isolationsschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyaryletherketon [PAEK] , insbesondere Polyetheretherketon [PEEK] , Polyimid [PI], Polyamidimid [PAI], Polyetherimid [PEI], Polyphenylensulfid [PPS] und Kombinationen davon.

Da es sich bei den fehlerhaften Abschnitten der zumindest einen Isolationsschicht in der Regel um verhältnismäßig kleine Flächen handelt, ist es auch denkbar, dass zumindest eine weitere

Isolationsschicht außerhalb der Schutzgasatmosphäre auf die isolierende Beschichtung aufgebracht werden, um etwaige

fehlerhafte Abschnitte der isolierenden Beschichtung abzudecken, sodass im Bereich der fehlerhaften Abschnitte der isolierenden Beschichtung die Haftung der weiteren Isolationsschicht nicht verbessert ist. Natürlich können auch weitere

Isolationsschichten aufgebracht werden, wenn eine größere Dicke der Isolierung erforderlich ist. Daher ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass zumindest eine, vorzugsweise eine, zwei oder drei, weitere

Isolationsschicht auf der isolierenden Beschichtung aufgebracht ist, wobei die zumindest eine weitere Isolationsschicht nicht unter Schutzgasatmosphäre aufgebracht wird.

In einer ersten alternativen Ausführungsvariante der Erfindung ist zur Verbesserung der Haftung der isolierenden Beschichtung an der Oberfläche des elektrischen Leiters vorgesehen, dass die isolierende Beschichtung eine unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebrachte Plasmapolymer-Schicht aus vernetzten Makromolekülen uneinheitlicher Kettenlänge aufweist, welche Plasmapolymer-Schicht durch Polymerisation eines

gasförmigen Monomers in einem Gas-Plasma, vorzugsweise im Gas- Plasma zum Beschießen des elektrischen Leiters, herstellbar ist. In anderen Worten handelt es sich bei der unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebrachten, Kunststoff enthaltenden Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung in diesem Ausführungsbeispiel um die Plasmapolymer-Schicht. Die Plasmapolymer-Schicht dient als Zwischenschicht und haftet einerseits ausgezeichnet an der Oberfläche des elektrischen Leiters und ermöglich andererseits eine erhöhte Haftung der auf die Plasmapolymer-Schicht aufgetragenen Schicht der isolierenden Beschichtung, beispielsweise der zumindest einen

Isolationsschicht . Eine weitere Ausführungsvariante der ersten alternativen

Ausführungsvariante sieht vor, dass die Plasmapolymer-Schicht eine Dicke von 1 pm oder weniger aufweist. Denkbar sind dabei Dicken bis zu einem Hundertstel eines Mikrometers als

Untergrenze. Durch die geringe Schichtdicke wirkt sich die

Plasmapolymer-Schicht nur unwesentlich auf die gesamte Dicke des isolierten elektrischen Leiters aus.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der ersten alternativen Ausführungsvariante handelt es sich bei dem Monomer zur

Herstellung der Plasmapolymer-Schicht um Ethylen, Buthenol, Aceton oder Tetrafluormethan [CF ₄ ] . Die durch diese Monomere im Plasma gebildeten Plasmapolymer-Schichten zeichnen sich durch besonders gute Haftungseigenschaften aus. Insbesondere wenn die Plasmapolymer-Schicht ähnliche Eigenschaften wie

Polytetrafluorethylen [PTFE] oder Perfluorethylenpropylen [FEP] aufweisen soll, bietet sich CF ₄ als Monomer an.

In einer zweiten alternativen Ausführungsvariante ist

vorgesehen, dass die isolierende Beschichtung zumindest eine unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters

aufgebrachte, vorzugsweise Polytetrafluorethylen [PTFE] oder Perfluorethylenpropylen [FEP] umfassende, Fluoropolymer-Schicht aufweist. Auch die Fluoropolymer-Schicht zeichnet sich durch hervorragende Haftungseigenschaften, sowohl am elektrischen Leiter als auch an der auf der Fluoropolymer-Schicht

aufgetragenen Schicht, aus und dient als Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung. Es ist auch denkbar, dass mehrere Fluoropolymer-Schichten, beispielsweise zwei drei oder vier, übereinander auf den elektrischen Leiter aufgebracht werden. Besonders vorteilhafte Haftungseigenschaften werden dadurch erreicht, dass die die Dicke der zumindest einen Fluoropolymer- Schicht zwischen 1 pm und 120 pm, vorzugsweise zwischen 5 pm und 100 pm, besonders bevorzugt zwischen 10 pm und 80 pm,

insbesondere zwischen 20 pm und 50 pm, beträgt.

Um die zuvor beschrieben verbesserten Haftungseigenschaften für auf die Plasmapolymer-Schicht oder die zumindest eine Fluoropolymer-Schicht aufgetragenen Schichten der isolierenden Beschichtung, insbesondere für die zumindest eine

Isolationsschicht, am elektrischen Leiter zu erreichen, sodass die Haftung nachfolgender Schichten im Bereich von fehlerhaften Abschnitten der vorhergehenden auf dem elektrischen Leiter aufgetragenen Schichten erhöht ist, wird die gesamte isolierende Beschichtung in einer bevorzugten Ausführungsvariante der

Erfindung unter Schutzgasatmosphäre aufgebracht.

Um die Anzahl an unterschiedlichen Schichten in der isolierenden Beschichtung zu reduzieren und die damit verbundenen

Herstellungskosten gering zu halten ist in einer weiteren

Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest eine Isolationsschicht unmittelbar auf die Plasmapolymer-Schicht oder die zumindest eine Fluoropolymer-Schicht aufgebracht ist. In anderen Worten besteht die isolierende Beschichtung aus zumindest zwei Schichten: die erste untere, unmittelbar auf dem elektrischen Leiter aufgebrachte Schicht entsprechend der ersten oder zweiten alternativen Ausführungsvariante und die zweite obere Schicht in Form der zumindest einen Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff. Die äußerste Schicht der

isolierenden Beschichtung kann dabei entweder durch die

zumindest eine Isolationsschicht selbst ausgebildet sein oder aber durch eine oder mehrere weitere Schichten.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur

Herstellung eines isolierten elektrischen Leiters, welches folgende Verfahrensschritte aufweist:

- Beschießen eines unter einer Schutzgasatmosphäre angeordneten elektrischen Leiters, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, mit Ionen des Schutzgases in einem Gas-Plasma, vorzugsweise einem Niederdruckplasma, um eine auf der Oberfläche des

elektrischen Leiters ausgebildete Oxidschicht zu entfernen und/oder die Oberflächenenergie des elektrischen Leiters zu erhöhen;

- Aufbringen einer isolierenden Beschichtung auf die Oberfläche des elektrischen Leiters, wobei die isolierende Beschichtung entweder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff umfasst,

oder

zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff und

eine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht, vorzugsweise eine Plasmapolymer-Schicht oder zumindest eine

Fluoropolymer-Schicht , umfasst

wobei entweder

die zumindest eine Isolationsschicht unter

Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird

oder, im dem Fall, dass die Beschichtung die Kunststoff

enthaltende Zwischenschicht umfasst,

zumindest die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung unter Schutzgasatmosphäre

unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird.

Der elektrische Leiter, vorzugsweise aus Kuper oder Aluminium, wird in Form eines Bandes oder eines Drahts dem Verfahren unterzogen. Dabei wird der elektrische Leiter entweder „in ^¬ line", also direkt anschließend an die Herstellung des

elektrischen Leiters (etwa durch Kaltumformung oder Extrusion) , entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt oder aber der elektrische Leiter wird in aufgewickelter Form über einen Spulenablauf zur Verfügung gestellt. In der Regel wird der elektrische Leiter vor der Plasmabehandlung noch einer

mechanischen und/oder chemischen Vorreinigung unterzogen. Die Plasmabehandlung wird analog zu den vorhergegangen Ausführungen durchgeführt, wobei der elektrische Leiter kontinuierlich durch die die Plasmabehandlung durchführende Plasmabehandlungs-Einheit gefördert wird. Durch die geeignete Wahl der Prozessparameter lässt sich die Dicke der durch die Plasmabehandlung vom

elektrischen Leiter abgetragenen Schicht genau einstellen.

Zusätzlich dazu lässt sich auch die Temperatur für das

Weichglühen und die damit verbundene Rekristallisation des Gefüges des elektrischen Leiters definieren. Nach der Plasmabehandlung, also dem Abtragen der Oxidschicht und jedweden Verunreinigungen von der Oberfläche des elektrischen Leiters, wobei auch dünne Schichten der Oberfläche des

elektrischen Leiters selbst (kleiner als 1 pm, vorzugsweise kleiner 0,1 pm) abgetragen werden können, durch Beschuss mit Ionen im Gas-Plasma bzw. der Aktivierung der Oberfläche des elektrischen Leiters, wird die isolierende Beschichtung auf die behandelte Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht. Die isolierende Beschichtung haftet aufgrund der Entfernung der Oxidschicht bzw. durch die Aktivierung der Oberfläche durch Erhöhung der Oberflächenenergie des elektrischen Leiters

besonders gut auf der Oberfläche des elektrischen Leiters. Um die Ausbildung einer neuen Oxidschicht auf der Oberfläche des elektrischen Leiters zu verhindern, welche den erfindungsgemäßen Effekt unterbinden oder zumindest entscheidend abschwächen würde, wird entweder die zumindest eine Isolationsschicht oder zumindest die Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der

isolierenden Beschichtung, also insbesondere die Plasmapolymer- Schicht oder die zumindest eine Fluoropolymer-Schicht , unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die oxidschicht-frei

Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht. Insbesondere von Vorteil ist es dabei, wenn der elektrische Leiter bis zum Aufbringen der isolierenden Beschichtung durchgehend unter

Schutzgasatmosphäre angeordnet ist. Es versteht sich dabei von selbst, dass, sofern zwei, drei oder mehr Isolationsschichten aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen sind, jedenfalls die erste der Isolationsschichten unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird und die nachfolgenden Isolationsschichten zumindest teilweise auf die

darunterliegenden Isolationsschichten aufgebracht werden.

Derart hergestellte isolierte elektrische Leiter weisen durch die unmittelbare Aufbringung einer Kunststoff enthaltenden

Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung oder durch die unmittelbare Aufbringung der zumindest einen Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff auf die plasmabehandelte, oxidfreie Oberfläche des elektrischen Leiters besonders gute Haftungseigenschaften auf: Wird ein Rundumschnitt am isolierten elektrischen Leiter senkrecht zu einer Leiterachse durchgeführt und der Leiter um 20% gedehnt so beträgt die Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter in Richtung der Leiterachse gemessen lediglich maximal 3 mm, vorzugsweise maximal 2 mm, insbesondere maximal 1 mm.

Wenn die zumindest eine Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen

Leiters aufgebracht wird, wurde festgestellt, dass die Ablösung der isolierenden Beschichtung vom elektrischen Leiter üblicher Weise weit unter 1 mm bleibt, insbesondere maximal 0,2 mm, vorzugsweise maximal 0,1 mm, bevorzugt maximal 0,05 mm,

besonders bevorzugt maximal 0,01 mm, beträgt. Besonders

vorteilhafte Effekte werden dann erreicht, wenn der

thermoplastische Kunststoff der zumindest einen

Isolationsschicht ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyaryletherketon [PAEK] , insbesondere Polyetheretherketon

[PEEK] , Polyimid [PI], Polyamidimid [PAI], Polyetherimid [PEI], Polyphenylensulfid [PPS] und Kombinationen davon.

Eine Ausführungsvariante des Verfahrens sieht vor, dass die zumindest eine Isolationsschicht aufextrudiert wird. Die

Extrusion stellt ein kostengünstiges Verfahren zum Aufbringen der Isolationsschicht dar und eignet sich insbesondere auch für PAEK, insbesondere PEEK, und PPS. Die zumindest eine

Isolationsschicht lässt sich somit auch in einfacher Art und Weise als äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung

aufbringen .

Durch eine Vorwärmung des elektrischen Leiters, die vor allem vorteilhaft ist, wenn die zumindest eine Isolationsschicht bzw. die isolierende Beschichtung direkt auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufextrudiert wird, wird eine ruckartige Abkühlung der Kunststoff enthaltenden Zwischenschicht bei

Kontakt mit dem elektrischen Leiter reduziert und damit negative Einflüsse auf die Haftung minimiert. Gleichfalls kann vorgesehen sein, das der elektrische Leiter vor dem Aufbringen der

isolierenden Beschichtung abgekühlt wird, um eine zu starke Erhitzung, etwa eine Schmelze, der Kunststoff enthaltenden

Zwischenschicht bei Kontakt mit dem elektrischen Leiter zu verhindern. Daher ist in einer weiteren bevorzugten

Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der elektrische Leiter vor dem Aufbringen der isolierenden Beschichtung auf eine Temperatur von zumindest 200 °C,

vorzugsweise zumindest 400 °C, gebracht wird.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist

vorgesehen, dass der isolierte elektrische Leiter nach dem

Aufextrudieren der zumindest einen Isolationsschicht in

Abhängigkeit der zu erreichenden Festigkeit der zumindest einen Isolationsschicht abgekühlt wird. Die Einstellung der

mechanischen Eigenschaften der zumindest einen

Isolationsschicht, insbesondere der mechanischen Festigkeit, erfolgt unter anderem durch die definierte Abkühlung des

isolierten elektrischen Leiters und die dadurch bedingte

Einstellung des Kristallisationsgrades und ist besonders

wichtig, wenn es sich bei der zumindest einen Isolationsschicht um die äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung handelt. Wird der isolierte elektrische Leiter beispielsweise langsam abgekühlt, etwa durch Abkühlen an der Luft, ergibt sich eine hohe Kristallinität der zumindest einen Isolationsschicht.

Denkbar ist auch ein Abschrecken in einem Wasserbad, also eine abrupte Abkühlung, oder eine Kombination aus abrupter und langsamer Abkühlung.

Um die Haftung der isolierenden Beschichtung am elektrischen Leiter weiter zu verbessern, insbesondere wenn die zumindest eine Isolationsschicht direkt auf die Oberfläche des

elektrischen Leiters aufgebracht wird, ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der isolierte elektrische Leiter nach dem Aufextrudieren der zumindest einen Isolationsschicht über Rollen, vorzugsweise Anpressrollen, geführt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die zumindest eine Isolationsschicht die äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung bildet. Ein enges Führen des isolierten elektrischen Leiters über die Anpressrollen unter Beaufschlagung des isolierten elektrischen Leiters mit Druck führt zu einer besonders guten Haftung der isolierenden

Beschichtung bzw. insbesondere der zumindest einen Isolationsschicht auf der Oberfläche des elektrischen Leiters. Dabei werden die Grenzflächen der isolierenden Beschichtung zwischen den einzelnen Schichten, sofern mehrere vorhanden sind, und/oder die Grenzfläche der untersten Schicht der isolierenden Beschichtung und die Oberfläche des elektrischen Leiters

aneinander gepresst und so die Adhäsionseffekte verstärkt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der

Erfindung, welche sich durch besonders gute

Haftungseigenschaften auszeichnet, ist vorgesehen, dass die isolierende Beschichtung aus der zumindest einen

Isolationsschicht besteht und dass die zumindest eine

Isolationsschicht als Kunststoff enthaltende Zwischenschicht der isolierenden Beschichtung unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird. Entsprechend wird folgender Verfahrensschritt durchgeführt:

Aufbringen einer isolierenden Beschichtung auf die Oberfläche des elektrischen Leiters, wobei die isolierende Beschichtung aus zumindest einer Isolationsschicht aus thermoplastischem

Kunststoff besteht und wobei die zumindest eine

Isolationsschicht unter Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters aufgebracht wird.

Dadurch wird ebenfalls die zuvor erwähnte besonders geringe Ablösung von weniger als 1 mm erreicht.

Um, wie zuvor erwähnt, die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in der isolierenden Beschichtung drastisch zu verringern, ist in einer weiteren Ausführungsvariante vorgesehen, dass die

isolierende Beschichtung aus zumindest zwei, vorzugsweise genau zwei, Isolationsschichten besteht und die isolierende

Beschichtung mittels Tandemextrusion unter Schutzgasatmosphäre hergestellt wird. Durch die Tandemextrusion werden die zumindest zwei Isolationsschichten unabhängig voneinander hergestellt, sodass eine Verstopfung eines Extrusionswerkzeugs nur einen Fehler in einer der Isolationsschichten hervorruft. Dadurch wird der fehlerhafte Abschnitt durch die nachfolgenden

Extrusionsschritte mit hoher Wahrscheinlichkeit abgedeckt. Wenn, wie zuvor ausgeführt, aufgrund der verhältnismäßig kleinen Fläche der Fehler, auf eine verbesserte Haftung verzichtet werden kann oder eine dickere isolierende Beschichtung

erforderlich ist, sieht eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass zumindest eine weitere Isolationsschicht aus thermoplastischem Kunststoff mittels Tandemextrusion auf die isolierende Beschichtung aufextrudiert wird, wobei die Extrusion der weiteren Isolationsschicht nicht unter Schutzgasatmosphäre stattfindet .

Vorzugsweise ist der thermoplastische Kunststoff der zumindest einen weiteren Isolationsschicht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyaryletherketon [PAEK] , insbesondere

Polyetheretherketon [PEEK] , Polyimid [PI], Polyamidimid [PAI], Polyetherimid [PEI], Polyphenylensulfid [PPS] und Kombinationen davon .

Wenn die isolierende Beschichtung zumindest eine Fluoropolymer- Schicht umfasst, die als Kunststoff enthaltende Zwischenschicht unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters

aufgebracht ist, lassen sich die zur Herstellung der

isolierenden Beschichtung benötigten Schritte dadurch

reduzieren, dass die zumindest eine Isolationsschicht und die zumindest eine Fluoropolymer-Schicht mittels Ko- oder

Tandemextrusion hergestellt werden. So können beide Schichten in nur einem einzigen Herstellungsschritt und mit einer Extrusions- Einheit hergestellt werden.

Zur Verbesserung der Haftung der isolierenden Beschichtung am elektrischen Leiter ist in einer weiteren Ausführungsvariante vorgesehen, dass unmittelbar auf der Oberfläche des elektrischen Leiters mittels Polymerisation eines gasförmigen Monomers in einem Gas-Plasma eine Plasmapolymer-Schicht als Kunststoff enthaltende Zwischenschicht aufgebracht wird.

Da eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe Haftung der isolierenden Beschichtung am elektrischen Leiter insbesondere im Elektromaschinenbau von Bedeutung ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßer isolierter elektrischer Leiter als Wickeldraht für Elektromaschinen, vorzugsweise

Elektromotoren oder Transformatoren, verwendet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Verfahrens ;

Fig. 2a eine erste Ausführungsvariante eines isolierten

elektrischen Leiters mit rechteckigem Querschnitt;

Fig. 2b eine zweite Ausführungsvariante eines isolierten

elektrischen Leiters mit rechteckigem Querschnitt;

Fig. 2c eine dritte Ausführungsvariante eines isolierten

elektrischen Leiters mit rechteckigem Querschnitt;

Fig. 3a-3c die erste bis dritte Ausführungsvariante mit

rundem Querschnitt.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines isolierten elektrischen Leiters, wie er in den Figuren 2a bis 2d bzw. 3a bis 3d dargestellt ist. Der isolierte elektrische Leiter umfasst einen elektrischen Leiter 1 aus Kupfer, wobei auch andere Materialien wie etwa Aluminium denkbar sind, und eine isolierende Beschichtung 2, welche zumindest eine Isolationsschicht 3 aus thermoplastischem, vorzugsweise

hochtemperaturbeständigem, Kunststoff aufweist. In den

nachfolgenden Ausführungsbeispielen ist die zumindest eine

Isolationsschicht 3 als eine äußere Isolationsschicht 3

ausgebildet und bildet somit die äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung 2. Es versteht sich jedoch von selbst, dass in alternativen Ausführungsvarianten auf der

Isolationsschicht 3 noch eine oder mehrere weitere Schichten, vorzugsweise Isolationsschichten, aufgebracht sein können, die dann die äußerste Schicht der isolierenden Beschichtung 2 ausbilden können.

Der elektrische Leiter 1 wird im dargestellten

Ausführungsbeispiel als Band oder Draht über einen

Spulenablauf 7 stetig dem Verfahren zugeführt und kann etwa mittels Kaltumformungsverfahren, wie Ziehen oder Walzen, oder Extrusion, beispielsweise mittels Conform® - Technologie, hergestellt sein. Es versteht sich von selbst, dass das

erfindungsgemäße Verfahren auch „in-line" durchgeführt werden kann, also direkt an den Herstellungsprozess anschließt. In einem ersten Schritt wird der elektrische Leiter 1 in einer Vorreinigungs-Einheit 8 mechanisch, etwa mittels eines

SchleifVerfahrens , oder chemisch, etwa mittels geeigneter

Lösungsmittel oder Säuren, vorgereinigt, um grobe

Verschmutzungen vom elektrischen Leiter 1 zu entfernen.

Im nächsten Verfahrensschritt gelangt der vorgereinigte

elektrische Leiter 1 in eine Plasmabehandlungs-Einheit 9 in der eine Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff, Argon oder Wasserstoff vorherrscht und ein Gas-Plasma in Form eines Niederdruckplasmas mit weniger als 20 mbar Druck hergestellt ist. Ein

Niederdruckplasma kann jedoch auch schon bei einem Druck von weniger als 80 mbar hergestellt werden. In diesem

Niederdruckplasma wird die Oberfläche des elektrischen Leiters 1 mit Ionen des Schutzgases beschossen, um eine auf einer

Oberfläche des elektrischen Leiters 1 gebildete Oxidschicht abzutragen bzw. zu entfernen. Gleichzeitig wird der elektrische Leiter 1 durch die Plasmabehandlung weich geglüht und die

Oberflächenenergie des elektrischen Leiters 1 erhöht also die Oberfläche aktiviert.

Durch das Abtragen der Oxidschicht und jedweden Verunreinigungen von der Oberfläche des elektrischen Leiters 1, wobei sogar vorgesehen sein kann, dass sehr dünne Schichten des elektrischen Leiters 1 selbst von der Oberfläche abgetragen werden, und die Erhöhung der Oberflächenenergie kann die Haftung zwischen dem elektrischen Leiter 1 aus Kupfer und der auf dem elektrischen Leiter 1 aufgebrachten isolierenden Beschichtung 2 entscheidend verbessert werden.

In der ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen

isolierten elektrischen Leiters, dargestellt in Figur 2a als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt und in Fig. 3a mit rundem Querschnitt, besteht die isolierende Beschichtung 2 nur aus einer Isolationsschicht 3. Die Isolationsschicht 3 weist dabei eine Temperaturbeständigkeit von über 180°C, vorzugsweise von über 220°C, auf, sodass der isolierte elektrische Leiter auch bei hohen Betriebstemperaturen eingesetzt werden kann. Die äußere Isolationsschicht 3 besteht dabei aus Polyetheretherketon [PEEK] , welches sowohl die hohe Temperaturbeständigkeit als auch eine hohe Beständigkeit gegenüber einer großen Anzahl an

organischen und anorganischen Substanzen aufweist. Alternativ dazu kann die äußere Isolationsschicht 3 auch aus

Polyphenylensulfid [PPS] bestehen oder PEEK und/oder PPS umfassen .

Um die erhöhte Haftung zwischen dem elektrischen Leiter 1 und der äußeren Isolationsschicht 3 zu erreichen, gelangt der elektrische Leiter 1 nach dem Durchlaufen der Plasmabehandlungs- Einheit 9 in die Extrusions-Einheit 11 in der die äußere

Isolationsschicht 3 auf den elektrische Leiter 1 aufextrudiert wird. Dabei wird der elektrische Leiter 1 auf eine Temperatur von zumindest 200°C, vorzugsweise zumindest 300°C, vorgeheizt. Um die erneute Ausbildung einer Oxidschicht zu verhindern, erfolgt sowohl die Extrusion als auch der Transport des

Leiters 1 in die Extrusions-Einheit 11 unter

Schutzgasatmosphäre. Ein derart hergestellter isolierter

elektrischer Leiter kann beispielsweise als Wickeldraht, im Englischen auch als „magnet wire" geläufig, in einer

Elektromaschine, wie einem Elektromotor oder einem

Transformator, eingesetzt werden. Die Dicke der äußeren

Isolationsschicht 3 beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 30 pm. Insbesondere wenn die Isolationsschicht 3 aus einem

Polyaryletherketon [PAEK] wie Polyetheretherketon [PEEK] besteht, werden dadurch besonders gute Haftungseingenschaften erreicht. So bleibt die Ablösung der Isolationsschicht 3 vom elektrischen Leiter 1 üblicher Weise weit unter 1 mm, und beträgt insbesondere maximal 0,2 mm, vorzugsweise maximal

0,1 mm, bevorzugt maximal 0,05 mm, besonders bevorzugt maximal 0,01 mm. Auch wenn es sich bei dem thermoplastischen Kunststoff der Isolationsschicht 3 um Polyimid [PI], Polyamidimid [PAI], Polyetherimid [PEI], Polyphenylensulfid [PPS] handelt, lassen sich gesteigerte Haftungseigenschaften erreichen.

Im Allgemeinen kann die zumindest eine Isolationsschicht 3 auch zwei, drei vier oder mehr einzelne Isolationsschichten 3 umfassen, welche allesamt unter Schutzgasatmosphäre in der Extrusions-Einheit 11 hergestellt werden. Dadurch lässt sich die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in der isolierenden

Beschichtung 2 drastisch reduzieren, da Fehler in der untersten der Isolationsschichten 3 durch nachfolgende

Isolationsschichten 3 ausgeglichen werden. Für eine solche

Herstellung eignen sich insbesondere Tandemextrusionsverfahren .

Zusätzlich oder stattdessen kann auch vorgesehen sein, dass weitere Isolationsschichten, die vorzugsweise analog zu der zumindest einen Isolationsschicht 3 aufgebaut sind, also insbesondere aus einem Polyaryletherketon [PAEK] wie

Polyetheretherketon [PEEK] oder einem anderen der zuvor

genannten Kunststoffe bestehen, außerhalb der

Schutzgasatmosphäre in einer weiteren Extrusions-Einheit 12 auf die isolierende Beschichtung 2 aufgebracht werden.

Um die Haftung zwischen der isolierenden Beschichtung 2 und dem elektrischen Leiter 1 alternativ zur ersten Ausführungsvariante zu erhöhen, umfasst die isolierende Beschichtung 2 in der in den Figuren 2b und 3b dargestellten zweiten Ausführungsvariante neben der äußeren Isolationsschicht 3 aus PEEK oder PPS eine Kunststoff enthaltende Zwischenschicht in Form einer

Plasmapolymer-Schicht 4. Diese Plasmapolymer-Schicht 4 wird im erfindungsgemäßen Verfahren in einer Plasmapolymerisations- Einheit 10 hergestellt, die nach der Plasmabehandlungs-Einheit 9 und vor der Extrusions-Einheit 11 angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass die Plasmabehandlung und die Plasmapolymerisation in einer kombinierten Einrichtung durchgeführt werden. Nachdem die Oxidschicht entfernt und die Oberflächenenergie erhöht wurde, siehe oben, bildet sich in der Plasmapolymerisations- Einheit 10 die Plasmapolymer-Schicht 4 auf der Oberfläche des elektrischen Leiters 1 aus, indem ein gasförmiges Monomer, wie Ethylen, Buthenol, Aceton oder Tetrafluormethan [CF ₄ ] mittels des Plasmas aktiviert wird und sich dadurch hochvernetzte

Makromoleküle unterschiedlicher Kettenlänge und einem Anteil an freien Radikalen ausbilden, welche sich als Plasmapolymer- Schicht 4 auf der Oberfläche des elektrischen Leiters 1

ablagern. Die so entstandene Plasmapolymer-Schicht 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel weniger als 1 pm dick und haftet besonders gut an der aktivierten und oxidfreien

Oberfläche des elektrischen Leiters 1.

Die äußere Isolationsschicht 3 wird wiederum in der Extrusions- Einheit 11 wie oben beschrieben auf die Plasmapolymer-Schicht 4 aufextrudiert , wobei auch die Haftung zwischen Plasmapolymer- Schicht 4 und äußerer Isolationsschicht 3 hoch ist.

In der dritten Ausführungsvariante, abgebildet in den Figuren 2c und 3c, umfasst die isolierende Beschichtung 2 neben der äußeren Isolationsschicht 3 aus PEEK eine als Fluoropolymer-Schicht 5 aus Polytetrafluorethylen [PTFE] oder Perfluorethylenpropylen [FEP] ausgebildete Kunststoff enthaltende Zwischenschicht, die unmittelbar auf die Oberfläche des elektrischen Leiters 1 aufgebracht ist und die Haftung zwischen dem elektrischen

Leiter 1 und der äußeren Isolationsschicht 3 weiter verbessert. Hergestellt wird die Fluoropolymer-Schicht 5 gemeinsam mit der äußeren Isolationsschicht 3 in der Extrusions-Einheit 11 mittels eines Ko- oder Tandemextrusions-Verfahrens . Die Dicke der

Fluoropolymer-Schicht 5 beträgt dabei im vorliegenden

Ausführungsbeispiel etwa 30 pm. Nach dem Aufextrudieren der äußeren Isolationsschicht 3 wird der isolierte elektrische Leiter kontrolliert abgekühlt,

beispielsweise durch Luftkühlung, und über eine Reihe von

Anpressrollen geführt, die durch Ausüben von Druck auf den isolierte elektrische Leiter die Haftung weiter verbessern.

Abschließend wird der isolierte elektrische Leiter auf einem Spulenaufwickler 13 aufgewickelt.

Bei den dargestellten Einrichtungen in Fig. 1 handelt es sich über eine Übersicht, in der alle Einrichtungen gezeigt sind, die zur Herstellung der einzelnen Ausführungsvarianten notwendig sind. Während die Reihenfolge, von rechts nach links, der durchlaufenen Einrichtungen von der Ausführungsvariante

unabhängig sind und jedenfalls die Plasmabehandlungs-Einheit 9 und die Extrusions-Einheit 11 durchlaufen werden müssen, handelt es sich bei der Plasmapolymerisations-Einheit 9 und der weiteren Extrusions-Einheit 12 um optionale Einrichtungen, die nur bei der Herstellung spezifischer Ausführungsvarianten zum Einsatz kommen. Es versteht sich von selbst, dass statt eines Ko- oder Tandemextrusions-Verfahrens auch mehrere einzelne Extrusionen sequentiell durchgeführt werden können.

BEZUGSZEICHENLISTE elektrischer Leiter

isolierende Beschichtung

IsolationsSchicht

Plasmapolymer-Schicht

Fluoropolymer-Schicht

MetallSchicht

Spulenablauf

Vorreinigungs-Einheit

Plasmabehandlungs-Einheit

Plasmapolymerisations-Einheit

Extrusions-Einheit

weitere Extrusionseinheit

Spulenaufwickler