DE3035447A1 - Unter einschluss von kleinen eisenteilchen geformter magnetkern und verfahren zur herstellung des magnetkerns - Google Patents

Description

• Unter Einschluß von kleinen Eisenteilchen geformter
• Magnetkern und Verfahren zur Herstellung des Maanetkerns Zusatz zu VPA 80 P 3154 BRD - Aktenzeichen P 30 30 641.3 Die Erfindung bezieht sich auf einen unter Einschluß von kleinen Eisenteilchen geformten Magnetkern und ein Verfahren zur Herstellung des Magnetkerns; ein derartiger Magnetkern und ein derartiges Verfahren sind in der Hauptanmeldung Aktenzeichen P 30 30 641.3 bereits vorgeschlagen worden.
• Bei einem bekannten Verfahren (DE-PS 336 507) zur Herstellung von Eisenkörpern für das Magnetfeld von Transformatoren, Dynamos, Drosselspulen usw. wird zum ausschließlichen Zusammenhalt der Eisenteilchen ein flüssiges Bindemittel, z.B. CellodEck zugesetzt; durch den Zusatz des Bindemittels soll gleichzeitig erreicht werden, daß der Eisenkörper elektrisch schlecht leitend und dadurch die Bildung von Wirbelströmen verhindert wird. Die Eisenkörper können ein- oder mehrteilig geformt werden; die Formung des Eisenkörpers kann mit oder ohne Druck erfolgen.
• Durch die DE-OS 21 32 378 ist weiterhin eine Glättungsdrossel mit einem aus Eisenteilchen bestehenden Kern bekannt, bei dem zum formgebenden Zusammenhalt bei besserer Wärmeabfuhr die Eisenteilchen nicht in ein Harz-Bindemittel eingebunden sondern mit einem Zementgemisch vergossen werden; nach einer Ausgestaltung sollen die im Zement vergossenen Eisenteile aus Elektroblech-Stanzabfällen bestehen.
• Schließlich ist es bekannt (DE-OS 25 54 435), einen Mantelkern für magnetische Kreise aus zwei Teil-Steckkernen mit einer Mehrzahl von geschichteten Kernblechen zusammenzusetzen, derart daß sich ein Mantelkern mit zwei Fenstern, bestehend aus einem Mittelschenkel, zwei dazu in Abstand parallelen Achsschenkel und zwei diese verbindenden Jochen ergeben; dadurch soll die Montage vereinfacht werden, da die Kernbleche nicht einzeln in einen vorgewickelten Spulenkörper eingeschichtet sondern nur die beiden Teilkerne unter Einschluß des Spulenkörpers vereinigt werden müssen.
• Aufgabe der vorliegenden Ausgestaltung des Gegenstandes der Hauptanmeldung ist eine solche Teilchengröße für die Dynamoblech-Teilchen zu definieren, die bei geringem Fertigungs- als auch Materialaufwand die Kombination guter elektrischer Eigenschaften einerseits mit hoher mechanischer Festigkeit des gemäß Hauptanmeldung als Formpreßteil zusammengesetzten Magnetkerns andererseits ermöglicht.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Lehre der Ansprüche 1;2;3 möglich. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen 4 bis 6 beansprucht; die Gegenstände der Ansprüche 7 bis 10 kennzeichnen vorteilhafte Herstellungsverfahren zur Fertigung des erfindungsgemaßen Magnetkerns.
• Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß ein Magnetkern, der aus Formpreßteilen zusammengesetzt ist, die durch lediglich unter hohem Druck zusammengepreßte Dynamoblech-Teilchen gebildet sind, sämtliche mechanischen und elektromagnetischen Forderungen erfüllen kann; bei dem erfindungsg¢mäß derart hergestellten Magnetkern erübrigen sich zur Formgebung und Stabilitätssicherung der Formteile das ansonsten bei bekannten Konstruktionen und Fertigungsverfahren unbedingt notwendige Beimischen von flüssigen Bindungsmitteln in Form von Harzen oder Betongemisch sowie deren anschließende, genau zu überwachende Aushärtung. Auch die Beimengung von Bindemitteln zur Erzielung eines Mindestübergangswiderstandes zwischen den Eisenteilchen ist in vorteilhafter Weise bei einem erfindungsgemäß hergestellten Magnetkern überflüssig, da offenbar die bei ihrer Herstellung z.B.
• durch Blaufilmen aufgetragene Isolation der erfindungsgemäß als Teilchen-Material vorgesehenen Dynamobleche voll zur Verhinderung von Wirbelströmen ausreicht; dabei können gute elektrische Eigenschaften mit einer hohen Festigkeit des gepreßten Magnetkerns dann besonders optimal miteinander vereinigt werden, wenn die Teilchengröße der Dynamoblech-Teilchen im Bereich von 8 mm2 bis 16 mm2, in Ausnahmefällen auch bis 25 mm2 beträgt; die Dicke dieser Dynamoblech-Teilchen ist zweckmäßigerweise nicht größer als 35 mm.
• Der kostenmäßige Materialaufwand für einen erfindungsgemäßen aus Formpreßteilen zusammengesetzten Magnetkern läßt sich dadurch weiter mindern, daß für die Dynamoblech-Teilchen Elektroblech-Abfall benutzt wird, der z.B.
• beim Stanzen herkömmlicher Kernbleche für Transformatoren und Drosseln oder beim Stanzen von Ständer- oder Läuferpaketblechen von Elektromotoren unvermeidlich anfällt.
• Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Magnetkerns ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamoblech-Teilchen in eine Preßform gefüllt und anschließend in der Preßform formstabil zu den Magnetkern-Formpreßteilen zusammengepreßt werden, wobei sich ein Zusammenpressen nach dem an sich bekannten Kaltfließpreßverfahren besonders zweckmäßig erwiesen hat. In elektromagnetisch vorteilhafter und dabei verfahrenstechnisch einfacher Weise kann vorgesehen werden, daß die Dynamoblech-Teilchen durch mechanische Mittel zumindest teilweise mit ihren F-lächen in Magnetisierungsrichtung ausgerichtet in die Preßform eingeschichtet werden. Bei gegebenenfalls besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzten Magnetkernen kann es zweckmäßig sein, den in die Preßform gefüllten Dynamoblech-Teilchen eine bei Niedrigtemperatur-Erwärmung die Teilchen zusätzlich verklebendes Harzpulver beizumischen und mitzupressen; ein derartiges Beimischen von Harzpulver in geringen Mengen ist nicht vergleichbar mit dem bekannten Zusammenmischen von Eisenteilchen und flüssigen Bindemitteln und deren anschließende Aushärtung.
• Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand von schematisch in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
• Darin zeigen: Fig. 1 einen Magnetpreßkern mit nach dem Aufstecken des Spulenkörpers einsetzbarem oberen Magnetjoch, Fig. 2 einen außen geschlossenen Magnetpreßkern mit nach dem Aufsetzen des Spulenkörpers zwischen die beiden Magnetjoche einsetzbarem Mittelschenkel.
• Fig. 1, 2 zeigt jeweils einen aus zwei als Formpreßteile ausgebildeten Teilkernen zusammengesetzten Mantel-Magnet kern 2 bzw. 3. Jeder Kern besteht aus einem Mittelschenkel 25 bzw. 35, zwei dazu in Abstand parallelen seitlichen Außenschenkeln (23, 24 bzw. 33, 34) und zwei diese verbindenden Jochen 21, 22 bzw. 31, 32. Jeder Mittelschenkel 25 bzw. 35 nimmt jeweils eine konzentrisch umgebende Spule 1 mit einer auf einen Spulenkörper 12 aufgeb>c1zxten Wicklung 11 auf.
• Gemäß Fig. 1 besteht ein erstes Formpreßteil aus dem oberen Joch 21; das zweite Formpreßteil bildet der übrige Magnetkern mit den Außenschenkeln 23, 24, dem Mittelschenkel 25 und dem Außenschenkel und Mittelschenkel verbindenden unteren Joch 22. Der aus diesem zweiten Formpreßteil bestehende Magnetkernteil wird nach dem Aufsetzen der Spule 1 durch das erste Formpreßteil geschlossen, wozu das dieses Formpreßteil bildende obere Joch form- und/oder kraftschlüssig zwischen die oberen freien Enden der Außenschenkel 23, 24 einfügbar ausgebildet ist.
• Fig. 2 zeigt eine Magnetkernausführung, bei der das zweite einstückige Formpreßteil aus dem oberen Joch 31 dem unteren Joch 32 und den Außenschenkeln 33, 34 gebildet wird; der Mittelschenkel 35 wird als davon getrenntes Formpreßteil nach dem Aufsetzen der Spule 1 zwischen die Joche 31, 32 eingefügt.
• 2 Figuren 10 Patentansprüche

Claims (10)

1. Patentansprüche CX Unter Einschluß von kleinen Eisenteilchen geformter Magnetkern, insbesondere für Transformatoren und Drosseln, wobei der Magnetkern aus unter hohem Druck aus Dynamoblech-Teilchen vorgegebener Größe formstabil gepreßten Formpreßteilen zusammengesetzt ist (nach Patent .............. Patentanmeldung P 30 30 641.3), d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Dynamoblech-Teilchen vorgesehen sind, derer Fläche größer als 8 mm2 ist.
2. 2. Unter Einschluß von kleinen Eisenteilchen geformter Magnetkern, insbesondere für Transformatoren und Drosseln, wobei der Magnetkern aus unter hohem Druck aus Dynamoblech-Teilchen vorgegebener Größe formstabil gepreßten Formpreßteilen zusammengesetzt ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Dynamoblech-Teilchen vorgesehen sind, deren Fläche kleiner als 16 mm2 ist.
3. 3. Unter Einschluß von kleinen Eisenteilchen geformter Magnetkern, insbesondere für Transformatoren und Drosseln, wobei der Magnetkern aus unter hohem Druck aus Dynamoblech-Teilchen vorgegebener Größe formstabil gepreßten Formpreßteilen zusammengesetzt ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Dynamoblech-Teilchen vorgesehen sind, deren Dicke kleiner als 0, 35 mm ist.
4. 4. Magnetkern nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dynamobl¢n-Teilchen aus Dynamoblech-Stanzabfällen gebildet sind.
5. 5. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in aus zwei Teilkernen zusammensetzbarer Mantelkernform, bestehend aus einem Mittelschenkel, zwei dazu in Abstand parallelen Außenschenkel und zwei diese verbindenden Jochen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das eine Joch (21) als getrenntes Formpreßteil zwischen die Außenschenkel (23, 24) des den übrigen Mantelkern (22 - 25) bildenden weiteren Formpreßteils einsteckbar ist.
6. 6. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in aus zwei Teilkernen zusammensetzbarer Mantelkernform, bestehend aus einem Mittelschenkel, zwei dazu in Abstand parallelen Außenschenkeln und zwei diese verbindenden Jochen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Mittelschenkel (35) als getrenntes Formpreßteil zwischen die Joche (31, 32) des den übrigen Mantelkern (31 - 34) bildenden weiteren Formpreßteils einsteckbar ist.
7. 7. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dynamoblech-Teilchen in eine Preßform gefüllt und anschließend in der Preßform formstabil zu den Magnetkern-Formpreßteilen zusammengepreßt werden.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dynamoblech-Teilchen durch mechanische Mittel zumindest teilweise mit ihren Flächen in Magnetisierungsrichtung ausgerichtet in die Preßform eingeschichtet werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dynamoblech-Teilchen in der Preßform nach dem Kaltfließpreßverfahren zu den Magnetkern-Formpreßteilen zusammengepreßt werden.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den in die Preßform gefüllten Dynamoblech-Teilchen ein unter Niedrigtemperatur-ErwErmung die Teilchen zusätzlich verklebendes Harzpulver beigemischt und mitverpreßt wird.