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Verfahren zur Herstellung von Massekernen.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Massekernen, deren magnetisierbare Teilchen durch Isolierpulver getrennt sind, bekanntgeworden. So ist es beispielsweise bekannt, Kondensationprodukte des Harnstoffes und des Formaldehyds als Isolierpulver für diesen Zweck zu verwenden. Weiter ist auch bereits die Verwendung von verschiedenen Natur-und Kunstharzen für diesen Zweck in Vorschlag gebracht worden. Die Natur-und Kunstharze wurden im allgemeinen zunächst in Lösungsmitteln, wie z. B. Spiritus, Aceton, Benzol usw., aufgelöst und den fein pulverisierten magnetisierbaren Teilchen zugemischt.
Dabei ergab sich die Schwierigkeit, dass einzelne dieser Stoffe mit ihren Lösungsmitteln flüchtig sind, also beim Einengen und Trocknen der Mischungen teilweise verdunsteten, und dass daher eine für die Praxis erwünschte hinreichend genaue Dosierung der Mengen des Isolierstoffes schwierig wird.
Es ist weiterhin auch bekannt, pulverförmige Isoliermaterialien, wie Kolophoniumpulver oder Bakelitpulver, zu verwenden. Bei diesen lsolierstoffelx treten indessen ebenfalls gewisse Mängel auf, besonders, wenn es sich darum handelt, harte Eisenpulver einwandfrei zu isolieren. Es werden nämlich bei dem für Massekerne üblichen Pressvorgang die Isolationsschichten leicht verletzt.
Es ist schliesslich auch vorgeschlagen worden, für die Isolation von Massekernen einerseits Bindemittel, wie Bakelit oder Schellack, oder anderseits fasrige Füllstoff, wie Seide, Baumwolle, Papiermasse und Seidenpapier, in sehr feiner Zerkleinerung zu verwenden. Für die genannten Bindemittel gilt das oben Erwähnte, während die genannten Füllstoffe häufig bei den für die übliche Alterung von Massekernen notwendigen Temperaturen keine ausreichende Widerstandsfähigkeit aufweisen. Gerade die möglichst weitgehende Konstanz der mechanischen und elektrischen Eigenschaften darf durch höhere Temperaturen und auch bei der vielfach verwendeten Imprägnierung nicht beeinträchtigt werden. Es darf insbesondere nicht eintreten, dass sich Kerne oder Spulen aus solchen Kernen bei einer nachträglichen Wärmebehandlung, z.
B. durch Tränken mit Imprägnierungsmasse, in ihrer Form verziehen, also deformiert werden, wobei im allgemeinen noch gleichzeitig eine Volumenausdehnung eintritt. Durch diese Veränderungen werden gleichzeitig auch noch die magnetischen Eigenschaften, insbesondere die Permeabilität und die Hysteresewerte, in Mitleidenschaft gezogen.
Um die vorerwähnten Schwierigkeiten besser, als dies bisher möglich war, zu vermeiden, werden gemäss der Erfindung dem magnetisierbaren Pulver zur Isolation ein ebenfalls pulverisiertes Kondensationsprodukt der Phtalsäure, insbesondere in Gegenwart von Glyzerin, oder Celluloseester bzw. Celluloseäther oder deren Derivate oder Polyvinylverbindungen, wie Polystyrol (Trolitul), einzeln oder zu mehreren zugesetzt oder schliesslich auch in Verbindung mit Kondensationsprodukten des Phenols oder phenolartiger Körper in Gegenwart von Aldehyden, insbesondere von Formaldehyd, verwendet.
Bei der an sich bekannten Verwendung von Silikatlösungen empfiehlt es sich, das magnetisierbare Pulver und das pulverförmige Kunstharz mit einem zweckmässig wasserlöslichen Bindemittel, z. B. Wasserglaslösung, zu vermengen, das Gemenge zu trocknen und das so erhaltene trockene Pulver zu pressen. Bei dem Pressvorgang und auch bei einer etwaigen späteren Erwärmung des fertigen Massekerns tritt, wie Versuche ergeben haben, keine Schädigung der Isolationsschicht ein. Die Mengen des Kunstharzes und der festen Bestandteile der Wasserglaslösung werden dabei zweckmässig einander gleich gewählt.
Falls in an sich bekannter Weise Füllstoffe verwendet werden, empfiehlt sich die Anwendung von ebenfalls pulverförmigen Füllstoffen, wie Asbestpulver. Ferner können als pulverförmige Füllstoffe auch noch Holzmehl oder Papiermehl oder ähnliche Stoffe Anwendung finden. In allen Fällen bieten die vorerwähnten Kunstharze den Vorteil, dass sie in feinste Pulverform gebracht werden können und hoch isolierend wirken. Man kann auch infolge der feinen Pulverung eine besonders gleichmässige Verteilung des isolierenden Pulvers und des magnetisierbaren Pulvers mit einfachen Mitteln erreichen.
So haben sich Gemenge derartiger Kondensationsprodukte, insbesondere bei Anwesenheit von Pulver der unter dem Namen Pollopas und Bakelit käuflichen Stoffe, mit Natriumsilikat als hervorragende
Isolationsmittel zur Herstellung von Massekernen aus Eisenpulvern oder auch aus andern Legierungsmaterialien erwiesen.
Selbst geringe Mengen (unter 1 Gewichtsprozent bezogen auf die Menge des Magnetmaterials) ergeben noch eine sehr gute Isolation der Magnetpulverteilchen, die sogar die Anwendung hoher Press- drücke und mehrere nachfolgende, der Alterung dienende Erwärmungen ohne Beschädigung verträgt.
Die Vermahlung der dem Wasserglas zugefügten Füllstoffe wird zweckmässig so weit getrieben, dass die
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Teilchen eine Zehnerpotenz im Durchmesser kleiner sind als die zu isolierenden Magnetpulverteilchen.
Das Verfahren nach der Erfindung sei an dem folgenden Beispiel näher erläutert.
Die abgewogene Eisenpulvermenge, wobei das Eisenpulver auch durch Zersetzung von Eisencarbonylen hergestellt sein kann, wird mit der betreffenden Menge eines fein pulverisierten Harnstoffkondensationsproduktes versetzt. Es wird zur Ezielung einer Permeabilität von 50 etwa 1/2 Gewichtsprozent der Eisenpulvermenge zugemischt. Darauf wird so viel Natriumsilikatlösung abgewogen, dass die in dieser Lösung vorhandenen Festbestandteile auch etwa y Gewichtsprozent der Eisenpulvermenge betragen. Diese Lösung wird dem Gemisch Eisenpulver und Isolierpulver zugesetzt und mit so viel Wasser verdünnt, dass ein dünnflüssiger Brei entsteht. Dieser Brei wird unter Erwärmung auf etwa 70 C und unter Luftabsaugung bei beständigem Rühren bis zu einer zähen Paste eingeengt.
Diese Paste wird nun an der Luft in einem Ofen bei etwa 60 C völlig ausgetrocknet, leicht durch ein weitmaschiges Sieb gestrichen und ist dann zum Pressen fertig. Das Pressen selbst kann mit Drücken bis zu 25.000 /CM erfolgen, ohne dass die Isolierschichten verletzt werden. Die so hergestellten Massekerne können beliebig gealtert oder im Bedarfsfalle auch geglüht und dann in üblicher Weise mit der Spulenwicklung versehen werden.
Es mag noch darauf hingewiesen werden, dass besonders günstige Ergebnisse zu erzielen sind, wenn gleiche Gewichtsmengen Füllstoff, wie Festbestandteile in der Wasserglaslösung vorhanden sind, angewendet werden.
Die im Beispiel angegebenen Gewichtsmengen sind nur als Beispiel zu bewerten und können noch je nach der erwünschten Permeabilität variiert werden. Beispielsweise können auch 3 Gewichtsprozent an Isolierstoff verwendet werden.
Für die Spulen für Hoehfrequenzzweeke besitzt das Verfahren nach der Erfindung besonderen Wert.
Bei Spulen für Hochfrequenzzwecke, sei es für die induktive Belastung von Fernmeldeleitungen, z. B. von Mehrfachträgerstromsystemen, oder sei es für Filterspulen und ähnliche für Radiozwecke, benutzte man vorwiegend Spulen, welche entweder selbsttragend waren oder aber auf einen Hohlkern oder Holzkern gewickelt waren. Es ist zwar auch bereits vorgeschlagen worden, die Belastungsspulen für Hochfrequenzleitungen auf einen unmagnetisierbaren Ringkern aufzubringen, doch hatten die bisher verwendeten Holzkerne den Nachteil, dass sie sich bei Feuchtigkeit und Temperaturänderungen leicht verzogen und dadurch Änderungen in der Induktivität bewirkten. Auch bei Hohlkernen können derartige Erscheinungen auftreten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Massekernen, deren magnetisierbare Teilchen durch Isolerpulver getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem magnetisierbaren Pulver zur Isolation ein ebenfalls pulverisiertes Kondensationsprodukt der Phtalsäure, insbesondere in Gegenwart von Glyzerin, oder Celluloseester bzw. Celluloseäther oder deren Derivate enthaltende Kunstharze oder schliesslich Polyvinylverbindungen, wie Polystyrol, einzeln oder zu mehreren zugesetzt werden oder auch in Verbindung mit Kondensationsprodukten des Phenols oder phenolartiger Körper, in Gegenwart von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd.