DE1018139B

DE1018139B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von magnetisch aktiven Teilen elektrischer Maschinen durch Zusammenpressen von durch ein Magnetfeld ausgerichteten aus ferromagnetischem Stoff bestehenden Plaettchen

Info

Publication number: DE1018139B
Application number: DES28054A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Wuestling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-04-09
Filing date: 1952-04-09
Publication date: 1957-10-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von magnetisch aktiven Teilen elektrischer Maschinen durch Zusammenpressen von durch ein Magnetfeld ausgerichteten aus ferromagnetischem Stoff bestehenden Plättchen Es ist bekannt. daß in der neuzeitlichen Hochfrequenztechnik zum Aufbau verlustarmer Induktivitäten Magnetkerne verwendet werden, die aus ferromagnetischem Pulver gepreßt sind. Solche Kerne sind jedoch für die Starkstromtechnik trotz ihrer sehr geringen Wirbelstromverluste nicht verwendbar, da die mit ihnen erreichbare magnetische Induktion, insbesondere infolge ihrer weitgehendenUnterteilung des aktiven Materials, zu gering ist. Bei den niedrigen Frequenzen des technischen Wechselstromes (oder gar für Gleichstrommaschinen) ist eine so weitgehende Materialunterteilung auch nicht erforderlich. Man hat daher, um auch für die Starkstromtechnik brauchbare Magnetkerne zu erhalten, den Vorschlag gemacht, die für das Preßverfahren zu verwendenden ferromagnetischen Stoffteilchen als verhältnismäßig große Plättchen (Schuppen) auszubilden -und diese dünnen Plättchen vor -dem Pressen in einem magnetischen Gleichfeld auszurichten. Die Güte des auf diese Weise erzeugten magnetischen Werkstoffes ist in hohem Maße von der erzielten Schichtung der Teilchen abhängig. Uirr dies--zu erreichen, hat man als Ausgangswerkstoff vorzugsweise ferromagnetische Teilchen verwendet, die eine lanzettartige bzw. rautenförmige Gestalt haben, da sich in solcher Weise geformteTeilchen am besten magnetisch ausrichten und aneinander ketten lassen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Ausrichtung der ferromagnetischen Teilchen, die gewissermaßen miteinander verfilzt sind, durch ein magnetisches Gleichfeld meist nur unvollkommen gelingt, auch wenn ein verhältnismäßig starkes Feld hierfür verwendet und dieses Feld auch während des Verfestigungsprozesses aufrechterhalten wird.
Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß die zusammenzupressenden Teilchen vor dein Preßvorgang in der Preßform einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. Durch dieses Wechselfeld werden die zusammenzupressenden Teilchen in die gewünschte Vorzugsrichtung mit Sicherheit hingerüttelt. Dabei können zusätzlich die Preßgutteilchen in derPreßform inechanischmit einer höheren Frequenz als sie das magnetische Wechselfeld hat, gerüttelt werden, um eine gute Zusammenlagerung der Preßgutteilchen zu erzielen. Dem @A'echselfeld kann dabei ein magnetisches Gleichfeld überlagert sein, durch das die zusammenzupressenden Teilchen in ihrer neuen Lage festgehalten werden. Das zum Rütteln der zusammenzupressenden Teilchen dienende magnetische Wechselfeld kann nun unmittelbar vor dein Preßvorgang allmählich in ein Gleichfeld übergeleitet werden, das auch während des Preßvorganges in an sich bekannter Weise die gerichteten Preßgutteilchen in der gewünschten bzw. erzwungenenVorzugsrichtung festhält. Bei demPreßvorgang wird erfindungsgemäß ferner vorteilhaft dieSchwingweite einer gegebenenfalls angewandten mechanischen Schüttelfrequenz erheblich vermindert. um hierdurch den Preßv organg zu erleichtern.
In der Fig. 1 sind zwei ferromagnetische Plättchen im Auf- und Seitenriß dargestellt, die als Ausgangswerkstoff für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignet sind. Das eine Plättchen 1 hat, wie aus der Fig.1 ersichtlich ist, einen etwa lanzettförmigen Umriß, während das ebenfalls in Vorder- und Seitenansicht dargestellte Plättchen 2 einen etwa rautenförmigen Umriß hat. Die Breite und die Dicke dieser Preßteilchen ist dabei erheblich kleiner als ihre Länge. In den Fig. 2 und 3 ist nun im Auf- und Grundriß eine Preßvorrichtung dargestellt, mittels der das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenpressen von magnetisch aktiven Teilen aus ferromagnetischen Teilchen vorgenommen werden kann. 11 ist die mit einem Einsatzstück 11 a. versehene Preßform und 12 der Preßstempel, die beide aus unmagnetischem Stahl hergestellt sind. Im Innern der Preßforin ist das Füllstück13 angeordnet, das von derErregerwicklung 14 eingeben ist, die durch die Stromzuführungsleitung 15 an Wechsel- oder Gleichstrom anschließbar ist. 16 ist der Preßraum, in den die miteinander zusammenzupressenden ferromagnetischen Teilchen hineingefüllt werden. Der Preßraum hat, wie aus der Zeichnung hervorgeht, die Gestalt des Ständers eines kleinen Elektromotors, der mit den beiden Füßen 17 und 18 versehen ist. Der eine Lagerschild 19 des :Motors wird ebenfalls gleich mit an das Motorgehäuse angepreßt. 20 ist ein Stift, der beim Preßvorgang das Loch für die Motorwelle des Elektromotors frei hält. Wenn die ferromagnetischenTeilchen in die Preßform eingefüllt sind, so wird vor dem Preßvorgang zunächst durch Speisung der Erregerwicklung 14 mit Wechselstrom in der Preßform ein kräftiges magnetisches Wechselfeld erzeugt, durch das die ferromagnetischen Teilchen einer kräftigen Rüttelbewegung unterworfen werden. Gegebenenfalls kann dabei noch gleichzeitig mit einer höheren Frequenz als der des magnetischen Wechselfeldes eine mechanischeRüttelungder ferromagnetischenTeilchen in der Preßform vorgenommen werden. Schließlich wird dann kurz vor dem Beginn des Preßvorganges in allmählichem Übergang die Erregerspule 14 nicht mehr mit Wechselstrom, sondern mit Gleichstrom gespeist, wobei gleichzeitig die Amplituden der mechanischen Rüttelschwingungen erheblich vermindert werden. In diesem Zustande, in dem die ferromagnetischen Teilchen entsprechend dem Magnetfeld ausgerichtet und gut zusammengerüttelt sind, wird nun der Preßvorgang durch Herunterdrücken des Stempels 12 vorgenommen, wobei bis zur Beendigung des Preßvorganges das magnetische Gleichfeld aufrechterhalten bleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von magnetisch aktiven Teilen elektrischer Maschinen und Geräte durch Zusammenpressen von durch ein Magnetfeld Jusgerichteten aus ferromagnetischem Stoff bestehenden Plättchen mit länglicher, insbesondere lanzettartiger Gestalt, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenzupressendenTeilchen vor dem Preßvorgang in der Preßform einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßgutteilchen in der Preßform zusätzlich mechanisch mit einer höheren Frequenz, als sie das magnetische Wechselfeld hat, gerüttelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wechselfeld ein magnetisches Gleichfeld überlagert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekemnzeichnet, daß das zum Rütteln der zusammenzupressenden Teilchen dienende magnetische Wechselfeld allmählich in ein Gleichfeld übergeleitet wird unter gleichzeitiger Verminderung der Schwingweite einer gegebenenfalls angewandten mechanischen Schüttelfrequenz.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch während des Preßvorganges die Preßgutteilchen durch ein magnetisches Gleichstromfeld in der gewünschten bzw. erzwungenen Vorzugsrichtung festgehalten werden.
6. Preßvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, insbesondere zur Herstellung von Ständern elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Preßform, einem oder mehreren Preßstempeln und einem in der Preßform angeordneten Füllstück (13) aus einem magnetisierbaren Werkstoff besteht, das von einer an eine Wechsel- bzw. Gleichstromquelle anschließbaren Wicklung (14) umgeben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften \7r. 336 507, 629 301, 813 599; französische Patentschrift Ihr. 360737.