DE2802352C3

DE2802352C3 - Magnetspule für hohe Betriebstemperaturen

Info

Publication number: DE2802352C3
Application number: DE2802352A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl.-Ing. Seuzach Koenig (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1977-12-15
Filing date: 1978-01-20
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2802352A1; US4258347A; DE2802352B2; JPS6135681B2; SE7812653L; CH621428A5; SE419141B; JPS5493447A; ES475891A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetspule für hohe Betriebstemperaturen mit mindestens einer Wicklung •us Kupferdraht, die in einer temperaturbeständigen, vorzugsweise metallenen Hülle eingeschlossen ist und mindestens eine hochdichte Durchführung für einen Spulenanschluß durch die Hülle aufweist.

Eine derartige Magnetspule ist aus der US-PS 93 123 bekannt. Aus dem DE-GM 17 82 788 ist es bekannt, das Feuchtwerden von Spulen dadurch zu vermeiden, daß sie, in Sand eingebettet, in einem Spulengehäuse angeordnet sind.

Es ist bekannt, daß bei normaler Raumtemperatur die Oxidation von Kupfer zu einer relativ dichten Oxidschicht führt, welche bewirkt, daß die Oxidationsrate asymptotisch einem Grenzwert zustrebt. Bei Temperaturen um 400⁰C ist dies nicht mehr der Fall. Das sich bildende Oxid ist porös, die Korrosionsrate klingt daher nicht ab. Diese Erscheinung kann sich bei Spulen, die bei hoher Temperatur betrieben werden, beispielsweise bei Spulen von Magnetventilen, nachteilig bemerkbar machen. Es ist daher vorgeschlagen worden, die Metallmäntel solcher Spulen mit einem Schutzgas zu füllen.

Nun zeigt es sich aber, daß es kaum möglich ist, solche Spulenmäntel völlig gasdicht herzustellen. Es besteht daher die Gefahr, daß im Laufe der Zeit, und besonders wenn die hohen Temperaturen dauernd wirken, Schutzgas aus dem Mantel heraus und Sauerstoff in diesen hinein diffundieren, so daß mit erheblicher Korrosion gerechnet werden muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs erwähnten Spulen zu verbessern und die Gefahr der Kupferoxidation zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in der Hülle der Wicklung ein Sauerstoff und/oder Wasser bindender Stoff beigegeben ist.

ίο Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in folgendem: Tritt an der Hülle ein geringes Leck auf, so wird der eintretende Sauerstoff mindestens zum großen Teil vom sauerstoffbindenden Stoff absorbiert oder adsorbiert, so daß das Leiterkupfer in erheblich geringerem Maße oxidiert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Als sauerstoffbindender Stoff hat sich Kupfer als besonders günstig erwiesen, das in Form von Pulver oder von dünnen Spänen mit spezifisch großer Oberfläche, vorzugsweise in einen Beute) aus Quarzglas-Gewebe verpackt, der Spule beigegeben wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß der die Wicklung bildende Kupferleiter nickelplattiert ist. Hierdurch wird der Sauerstoffangriff abgehalten oder doch mindestens erheblich verzögert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Wicklung mit Quarzglasfasern isoliert, die beispielsweise ^:n Form eines Gespinstes verwendet werden. Der der Wicklung beigegebene Sauerstoff und/oder Wasser bindende Stoff wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in einem Beutel aus einem Quarzglasgewebe verpackt.

Außerdem kann die Wicklung gemäß einer Wciterbildung der Erfindung mit einer keramischen Vergußmasse ausgegossen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Magnetspule für ein Magnetventil betrifft, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläuter·.

Eine Magnetspule 1 aus quarzglasisolierlem Kupferdraht sitzt auf einem ferromagnetischen Kern 2 mit einem Zentralteil 3. der unten eine weitere Bohrung 4 zur Aufnahme eines nicht gezeichneten, in Axialrichtung gleitenden Ankers und oben eine Ausdehnung 5 zur Gewichtreduktion aufweist Auf dem Zentralteil 3 sitzen zwei Flansche 7 und 8, die am Umfang je eine axial vorspringende Lippe 9 bzw. 10 aufweisen. Die Flanschen 7 und 8 bilden mit dem Zentralteil 3 des Kerns zusammen den Spulenkörper und gleichzeitig Teil einer Hülle, die verschlossen wird durch ein Rohrstück 12 mit stirnseitigen Lippen 9' und 10', die mit den Lippen 9 und 10 gasdicht verschweißt sind. Im Raum zwischen der Wicklung 1 und dem Rohrstück 12 ist, in Beuteln 13 aus Quarzglasgewebe, Kupferpulver 15 eingeschlossen.

Der Anfang 16 der Wicklung 1 durchdringt den Flansch 7 in einer nicht näher gezeigten, hochgasdichten Durchführung 18, wie solche auf dem Markt erhältlich sind. Das Ende der Wicklung ist auf nicht gezeichnete Weise mit der Masse des Kerns metallisch verbunden. Die Beutel 13 verhindern den direkten Kontakt des Kupferpulvers mit der Spule; gleichzeitig verhindern sie, daß dieses einen geschlossenen, elektrisch leitenden Kreis um die Spule bildet.

Es kann vorteilhaft sein, die Wicklung 1 noch vor dem Einbringen der Beutel 13 mit einer keramischen Vergußmasse zu vergießen. Diese Vergußmasse hat den

1 Vorteil, daß die Windungen der Wicklung unverrückbar

(|l festliegen, daß die initiale Sauerstoffmenge im Wick-

i Iungsraum nach dem gasdichten Verschließen des

I Raumes gering ist und daß im Falle einer im Betrieb sich

I einstellenden Leckage die Sauerstoffzufuhr zu der

1 Wicklung gedrosselt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetspule für hohe Betriebstemperaturen mit mindestens einer Wicklung aus Kupferdraht, die in einer temperaturbeständigen, vorzugsweise metallenen Hülle eingeschlossen ist und mindestens eine hochdichte Durchführung für einen Spulenanschluß durch die Hülle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülle (2, 12) der Wicklung (1) ein Sauerstoff und/oder Wasser bindender Stoff (15) beigegeben isL

Z Magnetspule nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der beigegebene Stoff (15) adsorbierend wirkt.

3. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beigegebene Stoff (15) im wesentlichen Kupfer enthält.

4. Magnetspule nach einem Jer Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der beigegebene Stoff (15) in der Form von Metallspänen vorliegt

5. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der beigegebene Stoff (15) in der Form eines Pulvers vorliegt

6. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der beigegebene Stoff (15) in einem Beutel (13) aus einem Quarzglasgewebe verpackt ist.

7. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 bL> 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wicklung (1) bildende Kupferleiter nickelplattiert ist.

8. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (1) mit Quarzglasfasern isoliert ist.

9. Magnetspule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Wicklung (1) mit einer keramischen Vergußmasse ausgegossen ist.