DE1764516A1 - Verfahren zur Herstellung von gewickelten Magnetkernen - Google Patents

Description

Dipl. Ing. R. Mertens

r. 40-41

Frankfurt am Main, ^den '18. Juni 1968

- H 51 P 93 -

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA

" Verfahren zur Herstellung von gewickelten Magnetkernen -

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus bandförmigen ferroinagnetischen Material gewickelten Magnetkernes. Gewickelte Magnetkorne sind bekannt und haben viele Anwendungsbereiche gefunden, beispielsweise werden sie in Magnetometern verwendet. Ein großer Nachteil empfindlicher Magnetometer ist es, daß sie oehr leicht ihre magnetischen Eigenschaften ändern, wenn sie extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Diese dauerhaften Änderungen der magnetischen Eigenschafton sind meist durch Spannungen oder Verformungen des magnetischen Materials bedingt und treten beispielsweise auf, wenn das fest auf einen Wickelkörper gewickelte Material einen anderen Ausdehnungskoeffizienten hat als der Wickelkörper. Hinzu kommt, daß die entstehenden Änderungen der magnetischen Eigenschaften des Materials sch v/er überschaubar und daher kaum korrigierbar sind. Darüberhinaus erscheint es unwahrscheinlich, daß ein unmagnetischer Werkstoff für Wickelkörper gefunden wird, der' genau den gleichen Ausdehnungskoeffizienten aufweist v/ie das ferromagnetische Material.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben,

109832/0635 _l/MM4i

BAD ORIGINAL

nach dem aus bandförmigen ferromagnetischen Material Magnetkerne gewickelt v/erden können, die auch bei Verwendung unter extremen Temperaturen ihre magnetischen Eigenschaften nicht ändern.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung im Prinzip dadurch gelöst, daß das bandförmige Material unter Zwischenlegung eines oder mehrerer Abstandsteile dicht auf einen V/ickelkörper aufgewickelt wird und die Abstandsteile anschließend

entfernt werden.

Eine besonders günstige Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich, wenn ein geteilter, aus einem Innenteil und einem Außenteil bestehender V/ickelkörper Vervjendung findet, wobei das ferromagnetische Material über das oder die Abstandsteile und den Innenteil des Wickelkörpers gewickelt und nach dem Entfernen der Abstandsteile das Außenteil über das Innenteil geschoben wird. Dabei ist es vor-™ teilhaft, wenn die beiden V/ickelkörperteile nach ihrem Zusammenbau im Inneren des V/ickelkörpers eine in sich geschlossene, ringförmige Kammer bilden, in der der durch Aufwickeln des ferromagnetischen Materials entstandene Wickelkern liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konstruktion und des dabei angewandten Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigt

Figur 1 die Draufsicht auf einen den Magnetkern auf-

109832/0635

BAD

nehmenden Wickelkörper,

Figur 2 die Schnittansicht entlang der Schnittlinie 2-2 in Figur 1 und

Figur 5 die perspektivische Ansicht des Innenteils des Wickelkörpers mit aufgewickeltem Magnetkern.

Der in Figur 1 und 2 gezeigte Wickelkörper v/eist ein Innenteil 11 und ein Außenteil 22 auf, beide Teile sind aus dem unter der Bezeichnung Supra-Mica 555 bekannten und von der Firma Mycalcx Corporation vertriebenen keramoplastischen Werkstoff hergestellt, der einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten wie das zum Wickeln des Magnetkerns verwendete ferromagnetische Material besitzt. Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung soll angenommen werden, daß die in Figur 1 sichtbare Seite des Wickelkörpers seine Oberseite sei. Wie aus Figur 1 ersichtlich weist der Umfang der Oberseite 19 des Teiles 11 eine ovale Form auf, wobei die beiden halbkreisförmigen Seitenkanten lj> mit den beiden parallelen % Längskanten 14 verbunden sind. Die Längskanten l4 sind sehr viel länger als der Durchmesser der halbkreisförmigen Seitenkanten Ij). Eine zu den Symmetrieachsen des Wickelkörpers symmetrisch liegende Öffnung 12 durchdringt das Teil 11 in Richtung der Achse 12a. Wie aus Figur 2 zu ersehen, ändert sich zwar die Querschnittsfläche der Öffnung entlang ihrer Länge, aber ihre Form ist immer ähnlicfyaer des in Figur 1

109832/0636

aus den Seiten 15* 16 und den Kreisbögen 17 gebildeten Rechtecks.

Wie Figur 1 zeigt, ist die Form des Außenteiles 22 ein Rechteck mit den abgerundeten Ecken 18. Nach dem Zusammenbau des Wickelkörpers ist, wie aus Figur 1 und S ersichtlich, der Innenteil 11 von dem Außenteil 22 umschlossen und die innere Umfangskante 14' der Oberseite 38 des Außenteils 22 läuft dicht neben den Längskanten 14 und den halbkreisförmigen Seitenkanten 15 des Innenteiles 11, wobei der Abstand zwischen den Kanten zur besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung übertrieben groß dargestellt wurde. '

Figur 2 läßt gut erkennen, daß zur vereinfachten Aufwicklung des Spulendrahtes auf den Wickelkörper sein zylinderförmiges Außenteil 22 zwei kreisförmig gebogene Außenflächen 23 aufweist. Die Innenfläche des Teiles 22 trägt eine ringförmige Schulter 24. Die zylinderformige Innenwand 25* zwischen der Oberseite 38 des Außenteils 22 und der Schulter 24 verläuft parallel zur Achse 12a, dagegen weist die hinter der Schulter liegende zylindrische Innenfläche 25 aus fertigungs-

technischen Gründen gegenüber der Achse 12a einen Winkel von einem Grad auf.

Das Innenteil 11 des Wickelkörpers trägt die beiden nach außen gerichteten Schultern 20 und 21, wobei die Schulter sich gegen die nach innen gerichtete Schulter 24 des Außen-

109832/0635

BAD ORIGINAL

teils 22 abstützt. Die zweite Schulter 21 liegt am anderen Ende des Innenteiles 11, so daß, wie aus Figur 2 zu ersehen, durch die zylindrische Innenfläche 25 des Außenteiles 22, das Mittelteil 26 der Außenfläche des Innenteiles 11 und die beiden Schultern 21, 24 eine ringförmige Kammer gebildet wird.

Nach Figur 2 setzt sich die Öffnung 12 aus den beiden gegenüberliegenden,trichterförmigen Endteilen 27 und 28 und dem aus fertigungstechnischen Gründen leicht trichterförmig ausgestalteten Mittelteil 30 zusammen.

Beim Aufbringen eines Magnetkernes auf den Wickelkörper wird bandförmiges (auch drahtförmiges oder ähnlich geformtes) ferromagnetisches Material 32 "um die Fläche 26 des Innenteiles 11 gewickelt, so daß die ringförmige Kammer ganz oder zum Teil mit dem Material 32 ausgefüllt ist. Wie schon beschrieben, treten bei extremen Temperaturen mechanische Spannungen zwischen Wickelkörper und ferromagnetischem Material 32 auf, aus denen schwer korrigierbare, dauerhafte Änderungen der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials resultieren. Um diese zu vermeiden, wird beim Aufwickeln ein geeignetes Abstandsteil JH zwischen das Material 32 und die Fläche 26 gelegt. Wie aus Figur zu ersehen, befindet sich das Abstandsteil 31 vorzugweise am gekrümmten Ende des Wickelkörpers, wobei es sich vorteilhafter Weise an der Schulter 21 abstützt.

109832/0636 bad original

— ο - ι

Die Höhe des aus dem Material 32 gewickelten Magnetkernes ist dadurch begrenzt, daß noch das Außenteil 22 über das Innenteil 11 des Wickelkörpers geschoben werden muß. Bevor man das Außenteil 22 aufsetzt, wird noch das Abstandsteil yi herausgezogen« so daß das ursprünglich fest auf den Innenteil 11 und das Abstandsteil 31 gewickelte ferromagnetische Material 32 locker auf der Fläche 26 liegt, wodurch sich das ferromagnetische Material gegenüber dem Wickelkörper ausdehnen oder zusammenziehen kann» ohne daβ mechanische Spannungen auftreten. Als Werkstoff für das Abstandsteil 31 hat sich Polytetrafluoräthylen bewährt, seine Schlüpfrigkeit erleichtert das Herausziehen des Abstandsteiles 31 nach dem Aufwickeln des Magnetkernes.

Abschließend werden eine oder mehrere Windungen eines elektrischleitenden Materials auf den Wickelkörper aufgebracht, wobei die Zahl der hier nicht.gezeigten Win- · düngen sich nach der Aufgabe des Magnetkernes richtet. Da das elektrisch leitfähige Material den vom Magnetkern geführten magnetischen Fluß umschließen soll, läuft bei einer Windung der elektrische Leiter durch die öffnung über die Oberseite 19 des Innenteils 11, die Oberseite des Außenteils 22, die gekrümmte Fläche 23 und die Unterseite 29 des Innenteils 11 zum Ausgangspunkt zurück und wiederum durch die öffnung 12.

* BAD OWQINAL

109832/0635

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von gewickelten Magnetkernen, ist nicht auf die Herstellung von den hier beschriebenen oval geformten Magnetkernen beschränkt. Die Beschränkung der Form des in sich geschlossenen Magnetkernes liegt nur darin, daß der vom magnetischen Material geführte magnetische Fluß von einer oder mehreren Windungen eines elektrischen Leiters unischließbar sein muß. Für den Wickelkörper wurde der unter dem Namen Supra-Mica 555 bekannte Werkstoff nur wegen seines Temperaturkoeffizienten gewählt. Es lassen sich aber auch andere, beispielsweise keramische Materialien verwenden, vorausgesetzt, daß sie nicht ferromagnetisch sind.

109832/0635

BAD

Claims (3)

■•17ÄA51B Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines aus bandförmigen ferromagnetischen Material gewickelten Magnetkernes, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Material (32) unter Zwischenlegung eines oder mehrerer Abstandsteile (Jl) dicht auf einen Wickelkörper (11) aufgewickelt wird und die Abstandsteile anschließend entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein geteilter aus einem Innenteil (11) und einem Ausßenteil (22) bestehender Wickelkörper Verwendung findet, wobei das ferrojrfmagnetische Material (32) über das oder die Abstandsteile (3I) und den Innenteil des Wickelkörpers gewickelt und nach dem Entfernen der Abstandsteile das Außenteil über das Innenteil geschoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wickelkörperteile (11,22) nach ihrem Zusammenbau im inneren des Wickelkörpers eine in sich geschlossene, ringförmige Kammer bilden, in der der durch Aufwickeln des ferromagnetischen Materials (32) entstandene Wickelkern liegt.

109832/06 3 5

Leerseite