DE1276833B - Spulenkern fuer die Hochfrequenztechnik und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Spulenkern für die Hochfrequenztechnik und Verfahren zu seiner Herstellung Um Abstimmkernen eine zügige Verstellbarkeit in ihren Führungskörpern zu vermitteln und gleichzeitig nach beendeter Einstellung ihre genaue und dauernde Halterung zu gewährleisten, sind bereits am Kern haftende Ausgleichsschichten bekanntgeworden. Sie ermöglichen selbst bei großen Stückzahlen einen rationellen Einbau des Spulenkernes. Durch die bekannten Ausgleichsschichten hat man auch schon den sich widersprechenden Forderungen nach einerseits guter Gleitfähigkeit und andererseits zuverlässiger Halterung optimal zu genügen versucht.
• Festhaftende Ausgleichsschichten kommen bekanntlich in verschiedenen Ausführungen zur Anwendung. Entweder umhüllen sie die Kernoberfläche vollständig oder sie werden als ein- bzw. mehrfacher Längsstreifen vorgesehen. Die zuerst angeführte Art ist mit den bekannten Werkstoffen und für Kerne geringen Durchmessers aufwendig und läßt Schichten konstanter Stärke und Beschaffenheit nur schwer einhalten. Streifenförmige Ausgleichsschichten aus den bekannten Materialien haben den Nachteil, daß sie bei der Abstimmung ein sprunghaftes Verhalten zeigen, was durch die ungleichmäßige Erhöhung des Drehmomentes der stark reibenden metallischen bzw. keramischen Oberfläche des Gewindekerns im Führungskörper bedingt ist und eine genaue Fixierung des Kernes erschwert.
• Als Werkstoff verwendet man bei den vorstehend behandelten Ausgleichsschichten pastenartige Massen oder porös-elastische Schaumstoffe aus Thermoplasten bzw. Fasern oder Flocken. Als solche pastenartige Masse ist auch schon ein Material in Vorschlag gebracht worden, das zur Stoffgrüppe der Silikone gehört. Dieses Material läßt ebensowenig wie die anderen gleitfähigen Pasten eine bleibende Einstellung des Kernes zu, weil bei allen von ihnen durch mechanische und thermische Beeinflussung eine Einstellungsveränderung herbeigeführt werden kann. Porös-elastischen Schaumstoffen aus Thermoplasten haftet der Mangel ungenügender Temperaturbeständigkeit und einer Veränderung der elastischen Eigenschaften bei Dauertemperaturbeanspruchung an. Flocken und Fasern haben den Nachteil, daß es schwierig ist, den Auftrag so vorzunehmen, daß bei dünner Klebeschicht noch eine genügende Haftfestigkeit erreicht wird, denn Fasern bzw. Flocken reiben sich leicht ab. Ein weiterer Nachteil ist schließlich der häufig auftretende ruckweise Lauf und ein Umspringen der Faserlage, das durch das Verhältnis der Streifenhöhe zur auszugleichenden Spieltoleranz hervorgerufen ist.
• Die Nachteile der bisherigen Werkstoffe und ihrer Gestaltung sind bei einem Spulenkern für die Hochfrequenztechnik, der in den Spulenkörper mit einem am Kern festhaftenden überzug aus elastischem Werkstoff einschraubbar ist, erfindungsgemäß dadurch behoben, daß der überzug ausschließlich aus auf dem Kern ausvulkanisiertem Silikonkautschuk besteht und eine radial unterschiedliche Wandstärke mit einer axialen, wulstartigen Verdickung aufweist, welche die Spitzen des Kerngewindes gerade noch unter Andeutung des Gewindeverlaufs überragt. Da; bei können sowohl heiß- als auch kaltvulkanisierende Silikonkautschukmassen zur Anwendung kommen. Bei der zuletzt angeführten kaltvulkanisierenden Kautschukart ist lediglich die begrenzte Topfzeit und der Viskositätsanstieg während der Verarbeitungszeit zu berücksichtigen.
• Die erfindungsgemäßen Kerne zeichnen sich durch eine sehr gute Haftfestigkeit der auf den Spulenkern unmittelbar aufvulkanisierten (d. h. ohne Verwendung von irgendwelchen Klebemitteln festgelegten) Silikonkautschukschicht aus. Die Schicht ist mit wenigen und einfachen Verfahrensschritten aufbring. bar. Kern und Schicht bilden eine Einheit, was insbesondere bei der Montage sich vorteilhaft auswirkt. Daß ausschließlich durch Ausvulkanisation auf dem Kern eine allen Erfordernissen in hervorragender Weise entsprechende Silikonkautschukschicht erzielt wird, ist insbesondere insofern überraschend, als ein Festhaften des Silikonkautschuks auf der Unterlage nicht vorhergesehen werden konnte, weil gerade eine besondere Eigenschaft von Silikonkautschuk seine antiadhäsive, d. h. nichtklebende Oberfläche ist, die gerade bei seiner Verwendung in der Technik in der. Regel ausgenutzt wird, beispielsweise beim Einsatz bei leicht trennbaren Formen für Gießharze.
• Infolge der gekennzeichneten Ausgestaltung des überzuges ausschließlich aus Silikonkautschuk unterscheidet sich der erfindungsgemäße Spulenkern vorteilhaft auch von einer bekannten, an sich zweckgleichen Anordnung, bei der zur Erfüllung der eingangs geschilderten Aufgabe eine den eigentlichen Kern umgebende Silikonkautschukschicht noch mit einem Überzug aus Molybdändisulfid versehen worden ist. Ein solcher Überzug wurde für erforderlich gehalten, um die notwendige Gleitfähigkeit eines solchen Kerns zu gewährleisten, wie sie bekanntlich neben seiner zuverlässigen Halterung dann gefordert wird, wenn der Kern in seinem Spulenkörper verstellt wird. Der Überzug wurde also in Kauf genommen, obgleich er eine zusätzliche Fertigungsstufe und die Möglichkeit der Nichteinhaltung einer gleichmäßigen Außenabmessung des Kerns verursacht. Daß Silikonkautschuk für den hier in Rede stehenden Zweck nur mit einem Überzug aus Molybdändisulfid versehen einen brauchbaren Spulenkern zustande kommen läßt, hat sich als ein technisches Vorurteil erwiesen, welches durch die Erfindung nunmehr überwunden ist und noch dazu eine einfachere und zuverlässigere Herstellung derartiger Kerne zur Folge hat.
• Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Kerne kommt in ebenfalls erfinderischer Ausbildung vorzugsweise ein Verfahren zur Anwendung, bei welchem wenigstens ein axial verlaufender Streifen aus einer urvulkanisierten Paste auf einen radial symmetrischen, ebenfalls nicht vulkanisierten Überzug niedriger Viskosität aufgebracht wird und daraufhin gleichzeitig Streifen und Überzug vulkanisiert werden. Der Überzug selbst kann dabei in weiterer erfinderischer Ausgestaltung durch Tauchen des Kernes in eine Kautschukdispersion aufgebracht werden, die einschließlich des Vernetzungsmittels wässerige Viskosität aufweist. Ein mit einem solchen Überzug versehener Kern kann schließlich noch zentrifugiert werden, um dadurch überschüssiges Dispersions- und Lösungsmittel zu entfernen.
• Die angeführten erfinderischen Maßnahmen ermöglichen es, eine hohe Temperaturbeständigkeit (bis 200° C) zu erreichen, ohne daß dabei die Elastizität und die Gleiteigenschaften des Überzuges nennenswert beeinträchtigt werden. Darüber hinaus liefern solche Überzüge insbesondere für Metallpulverkerne einen wasserabweisenden, temperaturbeständigen und tropenfesten Korrosionsschutz.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand mehrerer Durchführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung eines entsprechend hergestellten Spulenkernes erläutert. Für die Beispiele ist zugrunde gelegt, daß Metallpulver- bzw. Ferritkerne mit einem Durchmesser, der kleiner ist als 4 mm, im Tauchverfahren mit ein oder zwei Imprägnierungsschichten aus entsprechend zusammengesetzten Silikonkautschukdispersionen - wässeriger Viskosität versehen sind. Auf Gewindekerne mit größeren Durchmessern wird ein Bremsstreifen aus einer Silikonkautschukpaste mit relativ hoher Viskosität aufgetragen. Besonders günstige Eigenschaften werden für größere Kerne dann erreicht, wenn man sie im Tauchverfahren zunächst mit einem dünnen Silikonkautschukfilm überzieht, darauf einen Bremsstreifen aus Silikonkautschukpaste aufbringt und beide Schichten zu einem homogenen Überzug ausvulkanisiert.
• Nach einem »ersten Durchführungsbeispiel« besteht die Dispersion, die zur Imprägnierung von Metallpulver bzw. Ferritkernen dient, zu 30 Gewichtsteilen aus handelsüblicher, kaltvulkanisierender Silikonkautschukmasse, die in 50 Gewichtsteilen Toluol genügend homogen dispergiert wird und neben 0,2 Gewichtsprozent handelsüblichem Härter einen Zusatz von 20 Gewichtsteilen Butanol enthält. Die damit behandelten Kerne werden in einer Trommelvorrichtung unter langsamem Rotieren gleichmäßig getrocknet. Zweckmäßig wird diese Behandlung wiederholt und der verbleibende Rest an Lösungsmittel durch mäßiges Temperieren ausgetrieben. Durch diese Behandlungsart wird gleichzeitig die Vulkanisation der an sich kaltvulkanisierenden Masse beschleunigt. Die in dieser Weise hergestellte Ausgleichsschicht weist große Haftfestigkeit und einen guten Spielausgleich auf.
• Einem »zweiten Durchführungsbeispiel« entsprechend werden Gewindekerne größeren Durchmessers (z. B. über 5 mm) mit einer aus einem Streifenauftrag bestehenden Ausgleichsschicht versehen. Man verwendet hierzu 60 Gewichtsteile einer handelsüblichen, heißvulkanisierenden Silikonkautschukpaste relativ hoher Viskosität, die bereits die Vernetzungsmittel enthält. Die Paste versetzt man mit 30 Gewichtsteilen Toluol und 20 Gewichtsteilen Butanol. Die Kerne werden dann von kontinuierlich arbeitenden Zuführeinrichtungen auf endlose Förderbänder gebracht, die eine Pastenaufbringvorrichtung passieren. Letztere kann aus einem Druckbehälter bestehen, der die Vorratsmischung enthält und mittels des Druckes eines Inertgases die Paste gleichmäßig durch kleine Schlitzdüsen auf die Gewindekerne aufzubringen gestattet. Als Fördereinrichtung für die Paste können auch Pumpen Verwendung finden. Ist die Silikonkautschukpaste so weit in den Gewindegängen verlaufen, daß gerade die Gewindespitzen sichtbar werden, dann unterwirft man die Kerne einer Temperaturbehandlung unterhalb der Vulkanisationstemperatur. Vorzugsweise nimmt man eine kurzzeitige Behandlung bei 80° C vor. Nach Beseitigung der restlichen Lösungsmittelmengen wird der Silikonkautschukstreifen bei 100 bis 150° C ausvulkanisiert. Auch so ergeben sich durch Ausvulkanisation auf dem Kern ohne zusätzliche Haftmittel Kerne mit einer Ausgleichsschicht großer Haftfestigkeit und einem guten Spielausgleich.
• Bei einem »dritten Durchführungsbeispiel« werden die Gewindekerne zunächst mit einer Silikonkautschukdispersion wäßriger Viskosität im Tauchverfahren imprägniert. Hierzu verwendet man handelsübliche 30 Gewichtsprozent Silikonkautschukdispersion, in Benzin dispergiert und Toluol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 verdünnt. In Trommelvorrichtungen werden die Kerne durch mäßiges Zentrifugieren von überschüssiger Dispersion und vom Lösungsmittel befreit. Ohne den dünnen Silikonkautschukfilm auszuvulkanisieren, trägt man auf die Kerne nach dem schon im Zusammenhang mit dem zweiten Durchführungsbeispiel beschriebenen Verfahren einen heißvulkanisierenden Silikonkautschukstreifen auf. Die anschließenden Temperierungen bei vorzugsweise kurzzeitig 80° C zwecks Entfernung der Lösungsmittel und bei 150° C zwecks Vulkanisation führen zu einem homogenen Überzug von radial unterschiedlicher Wandstärke aus Silikonkautschuk mit optimalen Spielausgleichseigenschaften.
• Nach der Zeichnung, die in F i g. 1 den Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kernes und in F i g. 2 einen Querschnitt zeigt, ist der Gewindekern 1 vollständig mit der Silikonkautschukschicht 2 überzogen, die links eine solche Verstärkung 3 aufweist, daß die Gewindespitzen 4 des Kernes 1 gerade noch unter Andeutung des Gewindeverlaufes bedeckt sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Spulenkern für die Hochfrequenztechnik, der in den Spulenkörper mit einem am Kern festhaftenden Überzug aus elastischem Werkstoff einschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug ausschließlich aus auf dem Kern ausvulkanisiertem Silikonkautschuk besteht und eine radial unterschiedliche Wandstärke mit einer axialen, wulstartigen Verdickung aufweist, welche die Spitzen des Kerngewindes gerade noch unter Andeutung des Gewindeverlaufs überragt.
2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Kernes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufbringung wenigstens eines axial verlaufenden Streifens aus einer unvulkanisierten Paste auf einen radial symmetrischen, ebenfalls nicht vulkanisierten Überzug niedriger Viskosität und darauffolgende, gleichzeitige Vulkanisation von Streifen und Überzug.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Herstellung des Überzugs durch Tauchen des Kerns in eine Kautschukdispersion, die einschließlich des Vernetzungsmittels eine wässerige Viskosität aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 757100; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1662 183, 1704 657, 1747 461; schweizerische Patentschrift Nr. 210 913; französische Patentschrift Nr. 972 647; R ö m p p, »Chemie-Lexikon«, B. 11, 1950, S.1512,1513.