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Magnetkern und Verfahren zur Herstellung desselben.
Die Erfindung bezieht sich auf Magnetkerne, besonders solche für Belastungsspulen von Telephonstromkreisen und bezweckt hauptsächlich ein Kernmaterial zu schaffen, das billig herzustellen ist, leicht in die gewünschten Formen gebracht werden kann und in hohem Grade jene Eigenschaften besitzt, die bei Kernen für Belastungsspulen und anderen elektrischen Apparaten am vorteilhaftesten sind.
Gemäss vorliegender Erfindung wird ein Kern von hoher Permeabilität und dabei grossem spezifischen elektrischen Widerstand aus fein verteiltem magnetischem Material, dessen Teilchen voneinander isoliert und durch hohen Druck in eine feste Masse gepresst wurden, dadurch geschaffen, dass diese Teilchen, bevor sie mit Isoliermaterial überzogen werden, mit irgendeinem anderen Metall, wie z. B. Blei, Aluminium oder Zink überzogen werden, wobei der benutzte Druck sehr gross ist. Die Erfindung bezieht sich daher auf einen Magnetkern und ein Verfahren zur Herstellung desselben, das darin besteht, dass Teilchen magnetischen Materials zuerst mit einem Überzug aus einem anderen Material versehen, dieselben sodann mit Isoliermaterial überzogen und schliesslich unter hohem Druck in die Form eines Kernes oder eines Kernmaterials gepresst werden, aus dem Kerne gebildet werden können.
Es wurde gefunden, dass ein grosser Vorteil erzielt wird, wenn man die Eisenteilchen, bevor sie in die Kernform gepresst werden, mit Zink oder anderem Metall überzieht, indem hierdurch der spezifische elektrische Widerstand beträchtlich erhöht wird.
Die Herstellung eines Magnet-oder Belastungsspulenkernes gemäss vorliegender Erfindung geschieht vorteilhaft in folgender Weise :
Magnetisches Material, beispielsweise elektrolytisches Eisen, das in bekannter Weise etwa in einer Zelle erhalten wird, die ein Bad von schwefelsaurem Eisenammonium enthält, wird, nachdem es in kleine Stücke gebrochen wurde, durch Mahlen etwa in einer Kugelmühle in kleine Teilchen geteilt.
Die Elektrolyteisenteilchen werden in irgendeinem Ofen erhitzt, um sie auszuglühen und etwa absorbierte Gase, hauptsächlich Wasserstoff, auszutreiben. Die Oxydation der Eisenteilchen während des Ausglühens kann in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise dadurch verhindert werden, dass die Eisenteilchen in einen Eisenbehälter gepackt werden, der durch einen darüber geschobenen anderen Eisenbehälter (Deckel) verschlossen wird, wobei der zwischen den Seiten der Behälter befindliche Raum mit Eisenoxyd gefüllt wird.
Die hier vorteilhaft verwendete Ausglühtemperatur beträgt ungefähr 7000 C. Wenn der Behälter erst geöffnet wird, bis er sich auf Zimmer-oder atmosphärische Temperatur abgekühlt hat, so findet während des Ausglühens praktisch keine Oxydation der Eisenteilchen statt. Im Falle die Teilchen der Masse während des Ausglühens zusammenbacken, so kann sie in irgendeiner geeigneten Weise zu Teilchen reduziert werden, die genügend klein sind.
Die ausgeglühten Eisenteilchen werden sodann mit Zinkstücken von solcher Grösse,
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wird vorteilhaft schuppenförmiges oder granuliertes Zink verwendet, das durch Einschütten von geschmolzenem Zink in Wasser erhalten wird. Nachdem das Material aus der Trommel genommen wurde, werden die grösseren Zinkstücke von den Eisenteilchen gesondert, indem
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das Gemenge zuerst durçh ein grobes Sieb, etwa ein 16 Maschinensieb und sodann durch ein Sieb mit 30 Löchern pro i cm Mndurchgeführt wird, das im wesentlichen alle Zink- teilchen absel-eidet und das Hindurchgehen der Eisenteilchen gestattet.
Der in dieser Weise erhaltenen Masse von ausgeglül ten. mit Zink überzogenen Eisenteilchen, wird eine dünne Lösung von Isoliermaterial, wie z. B. Schellack zugesetzt und die
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überzogen sind. Eine hierfür geeignete Schellacklösung wird dadurch erhalten, dass man ungefähr 275 g Schellack in 5200 e denaturiertem Alkohol auflöst, die Lösung bei einer
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lösung für 100 kg der ausgeglühten, mit Zink überzogenen Eisenteilchen haben sich als ausreichend erwiesen, um die EisenteilcLen in zweckentsprechender Weise zu überziehen.
Um den Alkohol aus dem Gemisch von mit Zink übelzogener Eisenteilchen und Schellacklösung durch Verdampfen zu entfernen, kann irgendein geeignetes Verfahren benutzt werden, beispielsweise kann die Masse langsam in einem Kollergefäss, durch welches ein Luftstrom geführt wird, gekollert werden. Nachdem der Alkohol auf diese Weise verdampft worden ist, können die ausgeglühten verzinkten und mit Schellack überzogenen Teilchen unter Druck entweder in ein zum Aufbau von Kernen geeignetes Material oder direkt in die gewünschte Kernform gebracht werden.
Die Form und Presse, die beim Pressverfahren benutzt werden, müssen ausserordentlich hohen Drücken gewachsen sein bzw. solche ausüben können. Vorteilhaft werden Drücke von ungefähr I4090 kg pro cm2 benutzt, und darf zur Erzielung bester Resultate hinsichtlich
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Druck beim Formen des ersteren ausgeübt wird, ungefähr 6'7 MM nicht überschreiten.
In der Praxis hat es sich als wünschenswert herausgestellt, bei Bildung von Belastungsspulenkernen Kernabschnitte, die eine Dicke von ungefähr M besitzen, und beim Aufbau eines Kernes fünf solcher Abschnitte zu benutzen, zwischen welchen ein geeignetes Isoliermaterial wie Papier, Lack oder Schellack angeordnet ist. Die äusseren Kanten der Kernabschnitte können abgerundet sein, damit sich die Windungen enge und genau an die Kernoberfläche anlegen.
Es wurde gefunden, dass Kerne, die in der oben angegebenen Weise zusammengesetzt sind, in mechanischer Hinsicht stark und in chemischer Beziehung beständig sind, und dass ihr spezifisches Gewicht ungefähr 7 beträgt, das nahezu jenem des ungeteilten Eisens gleichkommt, welch letzteres ein spezifisches Gewicht von 7@7 besitzt. In elektrischer Hinsicht besitzt ein Belastungsspulenkern dieser Art hohen spezifischen Widerstand, eine ausserordentlich kleine Hysteresis-Charakteristik, ausgezeichnete magnetische Beständigkeit und verhältnismässig hohe Permeabilität, welche Eigenschaften für den Aufbau von telephonischen Belastungsspulen von grossem Wert sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Herstellung von Magnet-oder Belastungsspulenkernen aus Eisenteilchen, dadurch gekennzeichnet, dass Eisenstücke aufeinanderfolgend zerkleinert, die zer kleinerten Eisenteilchen mit irgendeinem anderen Metall wie Zink, Aluminium, Blei o. dgl. und mit einem Isolationsmaterial überzogen und zusammengepresst werden.
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Magnetic core and method of making the same.
The present invention relates to magnetic cores, particularly those for loading coils in telephone circuits, and its main purpose is to provide a core material which is inexpensive to manufacture, can easily be formed into the desired shapes and which has a high degree of properties which are found in cores for loading coils and other electrical devices Apparatus are most beneficial.
According to the present invention, a core of high permeability and at the same time high specific electrical resistance made of finely divided magnetic material, the particles of which have been isolated from one another and pressed into a solid mass by high pressure, is created in that these particles, before they are coated with insulating material, with any other metal, such as B. lead, aluminum or zinc can be coated, the pressure used is very high. The invention therefore relates to a magnetic core and a method for producing the same, which consists in that particles of magnetic material are first provided with a coating of another material, then coated with insulating material and finally under high pressure in the form of a core or one Core material are pressed from which cores can be formed.
It has been found that a great advantage is achieved if the iron particles are coated with zinc or other metal before they are pressed into the core shape, in that the specific electrical resistance is thereby increased considerably.
The production of a magnet or load coil core according to the present invention is advantageously carried out in the following way:
Magnetic material, for example electrolytic iron, which is obtained in a known manner, for example in a cell containing a bath of sulphate of ferric ammonium, is, after it has been broken into small pieces, divided into small particles by grinding, for example in a ball mill.
The electrolyte iron particles are heated in some furnace to anneal them and to drive off any absorbed gases, mainly hydrogen. The oxidation of the iron particles during the annealing can be prevented in any suitable way, for example by packing the iron particles in an iron container which is closed by another iron container (lid) pushed over it, whereby the space between the sides of the container is also closed Iron oxide is filled.
The annealing temperature advantageously used here is approximately 7000 C. If the container is first opened until it has cooled down to room or atmospheric temperature, practically no oxidation of the iron particles takes place during the annealing. In the event that the particles of the mass stick together during the annealing process, it can be reduced in any suitable manner to particles which are sufficiently small.
The annealed iron particles are then mixed with zinc pieces of such a size
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it is advantageous to use flaky or granulated zinc, which is obtained by pouring molten zinc into water. After the material has been removed from the drum, the larger pieces of zinc are separated from the iron particles by
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the mixture is first passed through a coarse sieve, for example a 16 machine sieve, and then through a sieve with 30 holes per 1 cm of mouth, which separates essentially all zinc particles and allows the iron particles to pass through.
The mass of auseglül th obtained in this way. Zinc-coated iron particles, a thin solution of insulating material, such as. B. Shellac added and the
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are coated. A shellac solution suitable for this is obtained by dissolving about 275 g of shellac in 5200 e of denatured alcohol, the solution for one
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Solution for 100 kg of the annealed, zinc-coated iron particles have proven to be sufficient to coat the iron particles in an appropriate manner.
Any suitable method can be used to remove the alcohol from the mixture of zinc coated iron particles and shellac solution by evaporation, for example the mass can be slowly tumbled in a pan through which a stream of air is passed. After the alcohol has evaporated in this way, the annealed galvanized and shellac-coated particles can be brought under pressure either into a material suitable for building up cores or directly into the desired core shape.
The mold and press used in the pressing process must be able to withstand or exert extremely high pressures. Pressures of approximately 14090 kg per cm2 are advantageously used and, in order to achieve the best results in terms of
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Pressure applied in molding the former does not exceed approximately 6'7 MM.
In practice it has been found to be desirable to use core sections approximately M thick when forming load coil cores and to use five such sections when building a core, between which a suitable insulating material such as paper, lacquer or shellac is arranged. The outer edges of the core sections can be rounded so that the windings fit tightly and precisely against the core surface.
It has been found that cores composed in the above manner are mechanically strong and chemically stable, and that their specific gravity is approximately 7, which is almost equal to that of undivided iron, the latter having a specific gravity of 7 @ 7 owns. In electrical terms, a loading coil core of this type has a high specific resistance, an extremely small hysteresis characteristic, excellent magnetic resistance and relatively high permeability, which properties are of great value for the construction of telephone loading coils.
PATENT CLAIMS: i. Process for the production of magnet or load coil cores from iron particles, characterized in that iron pieces are successively crushed, the crushed iron particles are coated with any other metal such as zinc, aluminum, lead or the like and with an insulating material and are pressed together.