DE1758696U

DE1758696U - MAGNETIC CORE WITH PROTECTIVE LAYER.

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Publication number: DE1758696U
Application number: DE1956V0006941
Authority: DE
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1956-10-17
Filing date: 1956-10-17
Publication date: 1957-12-27

Description

Magnetkern mit Schutzschicht Magnetkerne aus hochwertigen weichmagnetischen Werketoffen werden durch mechanische Beanspruchungen wie Drucke Zug und Biegung in ihren mechanischen Eigenschaften in erheblichem Maße verändert. Hochwertige weichmagnetische Werkstoffe sind z. B. hochnickelhaltige Legierungen mit einem Nickelgehalt bis etwa 80%, Rest EisenS gegebenenfalls mit Zusätzen anderer Elemente, z. B. Molybdän oder Kupfer « Weitere hochwertige weichmagnetische Werkstoffe sind beispielsweise 50% ige Nickel-Eisen-Legierungen oder 3% ige Silizium-Eisen-Legierungen, die mehrfach kaltverformt und in besonderer Weise sohluß- geglüht werden.., Die Empfindlichkeit der magnetischen Eigen- schaften gegen äussere mechanische Einwirkungen ist stark werkstoffabhängig und im allgemeinen umso grösser je höher die Permeabilität und je steiler die Hysteresisschleife des Werkstoffes ist.Magnetic core with protective layer Magnetic cores made of high-quality soft magnetic materials are significantly changed in their mechanical properties by mechanical loads such as pressure, tension and bending. High quality soft magnetic materials are z. B. high nickel alloys with a nickel content of up to about 80%, the remainder EisenS optionally with the addition of other elements, z. B. Molybdenum or copper «Other high-quality soft magnetic materials are, for example, 50% nickel-iron alloys or 3% silicon-iron alloys, which are cold-formed several times and in a special way sohluß- be annealed .., The sensitivity of the magnetic properties properties against external mechanical influences is strongly dependent on the material and generally the greater the higher the permeability and the steeper the hysteresis loop of the material.

Es ist erwünscht, die gegen mechanische Beanspruchung hochempfindlichen Magnetkerne so zu versteifen, dass mechanisch stabile Bauelemente entstehen, Durch die angestrebte Versteifung sollen die Magnetkerne gegen mechanische Beanspruchung bei der üblichen Handhabung beim Transport, Bewickeln und Einbau unempfindlich werden, ohne jedoch dadurch eine unerwünschte Änderung ihrer magnetischen Eigenschaften zu erleiden.It is desirable that they are highly sensitive to mechanical stress To stiffen magnetic cores in such a way that mechanically stable components are created the desired stiffening should be the magnetic cores against mechanical stress become insensitive to normal handling during transport, winding and installation, without, however, an undesirable change in their magnetic properties to suffer.

Zur Erreichung dieses Zieles sind bereits eine Reihe verschiedener Maßnahmen vorgeschlagen worden^ Speist es z. B. bekannt, Ringbandkerne die aus bandförmigen magnetischen Werkstoffen zu einem mehrlagigen Ring spiralförmig aufgewickelt sind, in besondere Schutztröge aus Kunststoff oder anderen Materialien einzulegen. Die Verwendung von Schutztrögen stellt aber keine befriedigende Lösung der gestellten Aufgabe dar, weil ihre Herstellung wegen der teuren Preß-oder Spritzformen bei kleinen Stückzahlen zu kostspielig ist. Ausserdem sitzt ein lose in einen Schutztrog eingelegter Ringbandkern niemals so fest, dass der Kern wirklich unempfindlich gegen Erschütterungen und gegen Lageveränderungen ist.. Dies wird auch dann nicht erreicht, wenn der Kern an einzelnen Stellen seiner äußersten oder innersten Bandlage mit dem Trog verklebt wird und etwa bestehende grössere Hohlräume zwischen Kern und Trog mit Füllstoffen ausgeglichen werden, weil auch dann die einzelnen Bandlagen des Kernes immer noch gegeneinander beweglich bleiben.A number of different ones are already available to achieve this goal Measures have been proposed ^ If it feeds e.g. B. known, toroidal cores made of ribbon-shaped magnetic materials are spirally wound into a multi-layer ring, to be placed in special protective troughs made of plastic or other materials. the However, the use of protective troughs is not a satisfactory solution to the problem task because their production because of the expensive compression or injection molds in small numbers is too expensive. In addition, there is a toroidal core loosely placed in a protective trough never so tight that the core is really insensitive to vibrations and against changes in position is .. This is not achieved even if the core glued to the trough at individual points of its outermost or innermost tape layer and any existing larger cavities between core and trough with fillers be compensated, because even then the individual tape layers of the core still remain remain mobile against each other.

Weiterhin sind Tränk-, Tauch-und Spritzverfahren bekannt, bei denen der Magnetkern mit einem Kunststoffüberzug versehen wird, der entweder ein. Aufblättern des lamellierten Kernes verhindern oder den Kern gegen aufzubringende Wicklungen isolieren oder den Kern gegen äussere mechanische Beanspruchungen schützen soll.Impregnation, immersion and spraying processes are also known in which the magnetic core is provided with a plastic coating, which is either a. Leaf open of the laminated core or the core against windings to be applied isolate or protect the core against external mechanical loads.

Bei diesen Verfahren tritt beim Erstarren bezw. Verfestigen der Überzugsmasse eine mehr oder minder grosse Schrumpfung ein die die magnetischen Eigenschaften des Kernes in ungünstiger Weise beeinflusst Diese bekannten Verfahren geben daher für Kerne mit hochwertigen magnetischen Eigen- nc1 ; tt schaften/immer genügenden Schutz. In this process occurs when solidifying respectively. Solidification of the coating mass results in a more or less large shrinkage which influences the magnetic properties of the core in an unfavorable way. These known methods therefore give cores with high-quality magnetic properties nc1; dd properties / always sufficient protection.

Ferner wurde vorgeschlagen anorganische Isolierstoffe mit z'. B, wässrigen Harz-oder Kunstharzlösungen als Bindemittel zu benutzen um übliche Transformatorenbleche elektrisch zu isolieren. Eine Anwendung dieser Isoliermasse zum Schutze von Bandkernen aus hochwertigen und damit gegen mechanische Beanspruchungen ausserordentlich empfindlichen magnetisierbaren Werkstoffen gegen mechanische Verformungen ist dagegen nichtbekannt gewordene Es wurde nan gefunden, aass ein oefnedigender Schutz von Kernen ? die aus hochwertigen magnetisierbaren Bändern hergestellt sind, erreicht werden kann, wenn der Magnetkern teilweise oder ganz mit einer unmittelbar auf ihn in dünnen Lagen aufgespritzten Schutzschicht versteift wird, die aus einem Gemisch von hitzebeständigen, feinzerteilten, elektrisch nichtleitenden Stoffen und einem nicht aushärtbaren thermoplastischen Kunstharz als Bindemittel besteht. Unter hitzebeständigen Stoffen werden hier solche verstanden, die bis mindestens 500°C beständig sind. Als hitzebeständige feinzerteilte Stoffe können z. B. Talkum, Schlemmkreide, Gesteinsmehl, Magnesiumoxid Aluminiumoxyd, Siliziumoxyd, Glimmerpulver und Kaolin einzeln oder zu mehreren verwendet werden.Inorganic insulating materials with z 'have also been proposed. B, to use aqueous resin or synthetic resin solutions as binders in order to electrically isolate conventional transformer sheets. On the other hand, this insulating compound can be used to protect tape cores made of high-quality and thus magnetizable materials that are extremely sensitive to mechanical stresses against mechanical deformation not known It was found that a defender of protection Cores? those made from high-quality magnetizable tapes can be achieved if the magnetic core is partially or completely stiffened with a protective layer sprayed directly onto it in thin layers, which consists of a mixture of heat-resistant, finely divided, electrically non-conductive substances and a non-hardenable thermoplastic synthetic resin as a binder. Heat-resistant substances are understood here to mean those that are resistant up to at least 500 ° C. As a heat-resistant finely divided substances such. B. talc, chalk, rock flour, magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, mica powder and kaolin can be used individually or in groups.

In manchen Fällen genügt es, zum Schutz gegen mechanische Verformungen die Schutzschicht nur auf die Stirnseiten des Kernes aufzuspritzen « Die nichtaushärtbaren thermoplastischen Kunstharze haben den Vorteil, dass bei ihnen im Gegensatz zu der Verwendung aushärtbarer Kunstharze die Ofenhärtung wegfällt. Bei aushärtbaren Kunstharzen besteht ausserdem in manchen Fällen die Gefahr, dass durch den Aushärtevorgang unerwünschte Schrumpfspannungen auftreten können, Gemäss der Erfindung muss der Bindemittelanteil für die aufzutragende Schutzschicht innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen « Bei zu kleinem Anteil haftet die Schutz- schicht schlecht und bröckelt bei geringen mechanischen Beanspruchungen leicht ab. Bei zu grossem Bindemittelanteil treten dagegen schrumpfspannungen auf1 die die magnetischen Eigenschaften des Kernes verschlechtern.In some cases it is sufficient to only spray the protective layer onto the end faces of the core to protect against mechanical deformation. «The non-hardening thermoplastic synthetic resins have the advantage that, in contrast to the use of hardenable synthetic resins, they do not require oven curing. In the case of curable synthetic resins, there is also in some cases the risk that undesired shrinkage stresses can occur as a result of the curing process protective layer to be applied within a certain Area «If the proportion is too small, the protective layer poorly and easily crumbles with low mechanical loads. If the proportion of binder is too high, however, shrinkage stresses occur1 which worsen the magnetic properties of the core.

Die Grenzen des bestimmten Bereiches für den Bindemittelanteil müssen wegen der vielen möglichen Kombinationen je nach der Art der verwendeten hitzebeständigen feinzerteilten Stoffe und der Art der verwendeten Kunstharz-Bindemittel durch einen vorher anzustellenden Versuch ermittelt werden.The limits of the specific range for the binder content must because of the many possible combinations depending on the type of heat-resistant used finely divided substances and the type of synthetic resin binder used by one the attempt to be made beforehand can be determined.

Beispielsweise beträgt der Bindemittelanteil 10 bis 50% vom Gewicht des hitzebeständigen, feinverteilten Stoffes, wenn für diesen Glimmerpulver und für das Bindemittel Polyvinylacetat-Emulsion verwendet wird.For example, the proportion of binder is 10 to 50% by weight of the heat-resistant, finely divided substance, if for this mica powder and polyvinyl acetate emulsion is used for the binder.

Das Aufspritzen der Schutzmasse hat eine wesentliche Bedeutung.The spraying of the protective compound is of great importance.

Anscheinend wirkt das Spritzen als ein kontinuierliches Auftragen sehr dünner Schichten, wodurch mechanische Verspannungen des Kernes praktisch vermieden werden. Kerne, bei denen die gleiche Schutzmasse durch Tauchen, Aufpinseln oder Spachteln aufgebracht ist, zeigen gegenüber den gespritzten Kernen merkbar schlechtere magnetische Eigenschaften.Apparently the splash acts as a continuous application very thin layers, which practically avoids mechanical tension in the core will. Cores in which the same protective mass by dipping, brushing or Putty is applied, show noticeably worse than the sprayed cores magnetic properties.

Die nachstehenden Beispiele geben die Zusammensetzungen einiger Schutzmassen an: Beispiel 1 Schutzmasse aus : 100 g Talkum 50 g Polyvinylacetat-Emulsion 225 g Wasser Beispiel2 Schutzmasse aus : 100 g Schlemmkreide 30 g Polyvinylacetat-Emulsion 250 g Wasser Beispiel3 Schutzmasse aus : 100 g Glimmerpulver 40 g Polyvinylacetat-Emulsion 225 g Wasser Beispiel 4 Schutzmasse aus 100 g Schiefermehl 20 g Polyvinylacetat-Emulsion 250 g Wasser Die in den Beispielen genannten Schutzmassen sind bei Raumtemperatur flüssig. Sie wurden auf Ringbandkerne au 5aigep, mehrfach kaltverformter und besonders wärmebehandelter Nickel-Eisenlegierung aufgespritzte und die Kerne an'Luft getrocknc'Die mit der Schutzschicht versehenen Ringbandkerne hatten einen Amssendurchmesser von 100 mm, einen Innendurchmesser von 80 mm und eine Bandbreite von 15 mm bei 0,05 mm Banddicke. Die magnetischen Eigenschaften der Kerne waren durch das Aufspritzen der Schutzschicht praktisch nicht verändert worden, Die Bandkerne werden durch eine Schutzschicht von Ca 1/2 mm Dicke bereits sicher versteift. Es lassen sich aber auch dickere Schutzschichten gemäss der Erfindung aufspritzen ohne dass dadurch die magnetischen Eigenschaften des versteiften Kernes verschlechtert werden.The following examples indicate the compositions of some protective compositions: Example 1 Protective composition composed of: 100 g of talc, 50 g of polyvinyl acetate emulsion, 225 g of water Example2 Protective mass made from: 100 g chalk 30 g polyvinyl acetate emulsion 250 g of water Example3 Protective mass composed of: 100 g mica powder 40 g polyvinyl acetate emulsion 225 g water Example 4 Protective mass composed of 100 g slate flour 20 g polyvinyl acetate emulsion 250 g water The protective masses mentioned in the examples are liquid at room temperature. They were made on toroidal cores au 5aigep, several times cold-formed and especially heat-treated Nickel-iron alloy sprayed on and the cores exposed to the air dried'The toroidal tape cores provided with the protective layer had an ax diameter of 100 mm, an inner diameter of 80 mm and a band width of 15 mm with a band thickness of 0.05 mm. The magnetic properties of the cores had practically not been changed by spraying on the protective layer. The tape cores are already securely stiffened by a protective layer approx. 1/2 mm thick. However, thicker protective layers according to the invention can also be sprayed on without the magnetic properties of the stiffened core being impaired as a result.

Für Kerne, die der Einwirkung von Feuchtigkeit ausgesetzt sind, empfiehlt es sich, der aufgespritzten Schutzschicht einen wasserundurchlässigen Lacküberzug zu geben. Sehr geeignet für diesen Zweck sind Nitrozellulose-Lacke.Recommended for cores exposed to moisture it is, the sprayed-on protective layer a waterproof lacquer coating admit. Nitrocellulose lacquers are very suitable for this purpose.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des gemäß. der Erfindung versteiften Magnetkernes dargestellt. Abb. 1 zeigt eine Draufsicht auf den mit einer Schutzschicht versehenen Magnetkern. Abb « 2 ist ein Schnitt durch einen auf seiner ganzen Oberfläche mit einer aufgespritzten Schutzschicht versehenen Magnetkern. Abb. 3 ist ein Schnitt durch einen Magnetkern, bei dem die Schutzschicht nur auf dessen Stirnseiten aufgespritzt ist.In the drawing are exemplary embodiments according to. the invention stiffened magnetic core shown. Fig. 1 shows a top view of the with a Magnetic core provided with a protective layer. Fig «2 is a section through one on his The entire surface is provided with a magnetic core sprayed on with a protective layer. Fig. 3 is a section through a magnetic core in which the protective layer is only on whose end faces are sprayed on.

Im einzelnen bedeuten : a Magnetkern, der mit einer Schutzschicht versteift istt b Bandlagen des Magnetkernes, c aufgespritzte Schutzschicht, die den Magnetkern all- seitig umschliesst, Q d Schutzschicht, die nur auf die Stirnseiten des Magnetkernes aufgespritzt ist, e'wasserundurchlässige Lackschicht. Der versteifte Magnetkern kann entweder einen aus Bandlagen gewickelten oder einen aus Stanzteilen geschichteten Kern besitzen.In detail: a magnetic core, which is stiffened with a protective layer, b tape layers of the magnetic core, c sprayed-on protective layer, which covers the magnetic core encloses on one side, Q d protective layer that is only sprayed onto the face of the magnetic core, e'water-impermeable lacquer layer. The stiffened magnetic core can either be made of tape layers have a wound core or a core made of stamped parts.

Claims

Protection claims iixismxrmEhß

Magnetic core, in particular.

1. Stiffener wound from high quality magnetizable tapes Magnetic core, characterized in that the magnetic core is partially or completely with one sprayed directly onto the core in thin layers, made of heat-resistant, finely divided, electrically non-conductive substances and one that cannot be hardened thermoplastic synthetic resin as a binding agent stiffened the existing protective layer is.

2. Stiffened magnetic core according to claim 1, characterized in that that the protective layer is a heat-resistant, finely divided, electrically non-conductive Substances talc, chalk, rock flour, magnesium oxide, aluminum oxide, silicon dioxide, Contains mica powder and kaolin individually or in groups.

3t stiffened magnetic core according to claim 1, characterized not that distinguishes the / thermosetting thermoplastic synthetic resin consists of polyvinyl acetate emulsion. 4. Stiffened magnetic core according to claim 3 characterized 7 that when using mica powder as a heat

resistant material, the polyvinyl acetate emulsion is 10 to 50% of the weight of the heat-resistant material.

5. Stiffened magnetic core according to claims 1 to 4, characterized in that that the magnetic core provided with the protective layer still has a water-impermeable one Paint is coated.

66 stiffened magnetic core according to claim 5, characterized in that that the waterproof ack is made of cellulose lacquer.