DE3933425A1

DE3933425A1 - Verfahren zum herstellen von hohlzylindrischen spulentraegern aus einem eisen-giesharz-gemisch

Info

Publication number: DE3933425A1
Application number: DE19893933425
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dr Mayer
Original assignee: Dr Staiger Mohilo and Co GmbH
Current assignee: Dr Staiger Mohilo and Co GmbH
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1991-04-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von hohlzy lindrischen Spulenträgern aus einem Gemisch aus Eisenpulver und einem Gießharz. Solche Spulenträger finden beispielsweise für Meßwertaufnehmer Anwendung.

Ein Vorteil derartiger Spulenträger besteht darin, daß die bei Luftspulen sonst erforderliche Trägerfrequenz in der Größenord nung von 1 bis 2 MHz auf ca. 120 kHz verringert und das Meß signal etwa um den Faktor 5 vergrößert werden kann (z. B. 100 mV zu 500 mV).

Wegen der magnetischen Eigenschaften einer Mischung aus Eisen pulver und einem Gießharz ist zwar ein hoher Eisenanteil er wünscht, zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten müssen jedoch die einzelnen Eisenpartikel durch isolierendes Gießharz vonein ander getrennt bleiben.

Bei der herkömmlichen Herstellung von Spulenträgern aus einem Gemisch aus Eisenpulver und einem Gießharz, beispielsweise einem Epoxidharz, haben sich dahingehende Schwierigkeiten ergeben, daß sich das Ausgangsmaterial, also Eisenpulver und Epoxidharz, vor dem Gießen nicht immer in ausreichendem Maß vermischen läßt, so daß Lunker in Form von nicht ausgehärtetem Gieß- bzw. Epoxid harz mit Lufteinschlüssen entstehen und auch keine gleichmä ßige Verteilung des Eisenpulvers im Gießharz erzielt wird. Abgesehen von der dadurch bedingten Qualitätsverminderung der Spulenträger sind deren Eigenschaften auch nicht in hinreichendem Maß reproduzierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lunkerbildungen in Spulenträgern aus einem Eisenpulver-Gießharz-Gemisch weitest gehend auszuschließen und eine gleichmäßige Verteilung des Eisen pulvers im Gießharz zu erzielen, so daß die Spulenträger repro duzierbare Eigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachstehenden unter Be zugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein eine Mischung aus Eisenpulver und Gieß harz, zum Beispiel Epoxidharz, enthaltendes und bereits verschlossenes Formrohr,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Formrohr gemäß Fig. 1 nach dem Schleudervorgang,

Fig. 3 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Spulenkörper.

Zunächst werden die beiden Komponenten Epoxidharz und Eisenpul ver in einem geeigneten Mischungsverhältnis, beispielsweise 130 g Epoxidharz und 450 g Eisenpulver, in ein Gefäß einge geben und vorzugsweise mit Hilfe eines elektromotorisch ange triebenen Mischers gründlich durchmischt. Die Mischung aus Epoxidharz und Eisenpulver ("Eisenepoxidharz") wird daraufhin in ein Formrohr eingegossen, das aus Kunststoff bestehen kann.

Ein zum Teil mit einer Mischung aus Eisenpulver und Epoxidharz 10 gefülltes und an seinen beiden Enden verschlossenes Form rohr 11 zeigt Fig. 1. Das gewissermaßen als Gießform die nende Formrohr 11 aus Kunststoff weist an seinen beiden Ver schlußenden 12, 13 jeweils einen Lagerzapfen 14, 15 auf und wird mittels einer nicht dargestellten Antriebsmaschine auf eine Drehzahl von ca. 10 000 min^-1 gebracht. Erforderlichenfalls kann dieser "Schleudervorgang" auch wiederholt werden. Des weiteren kann auch der Drehzahlbereich den jeweiligen Voraus setzungen entsprechend gewählt werden. Je nach Viskosität des Harzes sind Fliehbeschleunigungen von ca. 5000 bis 50 000 m/sec² erforderlich, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Durch die beim Rotieren des Formrohrs 11 auf das Eisenepoxid harz einwirkenden Fliehkräfte verdichtet sich das Eisenpulver und setzt sich an der Innenwandung des Formrohrs 11 als nur noch geringe Mengen Epoxidharz enthaltender Mantel ab, der ein faktisch luftblasenfreies Eisenepoxidharzrohr 16 verkör pert, das eigenstabil ist.

Ein solches Rohr veranschaulicht Fig. 2 im Querschnitt. In dieser Figur stellt 11 das Formrohr aus Kunststoff dar, an dessen Innenwandung das Rohr 16 bzw. der Hohlzylinder aus Ei senepoxidharz anliegt. Im Zentrum des Formrohrs 11 befindet sich das eisenlose, mit Luft durchsetzte Epoxidharz 17, das nach Entfernen der Verschlußenden aus dem Formrohr 11 ausgegos sen werden kann. Daraufhin wird das Formrohr 11 mit dem darin be findlichen Eisenepoxidharzrohr 16 einer Wärmebehandlung unter zogen, um den Aushärtevorgang des Eisenepoxidharzrohres 16 zu beschleunigen.

Nach dem Aushärten wird das Eisenepoxidharzrohr 16 vom Formrohr 11 getrennt und durch mechanische Bearbeitung in die jeweils gewünschte Form gebracht.

Einen nach dem geschilderten Verfahren hergestellten Spulen träger 18 zeigt Fig. 3.

Als für den beabsichtigten Zweck besonders günstig haben sich Eisenpulver-Epoxidharzmischungen von 70 bis 75% Eisenpulver und 30 bis 25% Epoxidharz erwiesen.

Zur Erzielung größerer Wandstärken hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Gemisch aus Eisenpulver und Epoxidharz dem Form rohr 11 kontinuierlich zuzuführen und überschüssiges Harz er forderlichenfalls an der der Zuführseite gegenüberliegenden Seite abzuführen. Die Zufuhr der Mischung erfolgt dabei am besten in Axialrichtung und zentrisch.

Anstelle eines Epoxidharzes kann auch ein anderes geeignetes Bindemittel verwendet werden.

Das Aushärten des Eisen-Epoxidharzrohrs kann dabei erfolgen, wenn dieses rotiert oder sich in Ruhelage befindet. Im letzteren Fall kann die Anlage besser ausgelastet werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von hohlzylindrischen Spulenträgern aus einem Eisen-Gießharz-Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung (10) aus Gießharz und Eisenpulver in ein Form rohr (11) gegossen wird, danach das verschlossene Formrohr (11) in einer Schleudervorrichtung auf eine solche Umdrehungs zahl gebracht wird, daß sich das Eisenpulver, nur noch mit einem geringen Gießharzanteil durchsetzt, bis zu einem sol chen eigenstabilen Zustand verdichtet, der ein Aushärten des nunmehr einen Hohlkörper darstellenden Eisen-Gießharzmantels (16) außerhalb der Schleudervorrichtung ermöglicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Formrohrs (11) angesammeltes eisenloses Gieß harz aus dem Formrohr ausgegossen wird, danach der Eisen- Gießharzmantel (16) unter Wärmezufuhr ausgehärtet, anschlie ßend vom Formrohr (11) getrennt und durch mechanische Bear beitung in die gewünschte Form gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenpulver-Gießharzmischung 70 bis 75% Eisenpul ver und 30 bis 25% Gießharz enthält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießharz Epoxidharz als Mischungskomponente mit dem Eisenpulver verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Eisenpulver-Gießharzmischung (10) enthaltende Formrohr (11) auf Umdrehungszahlen bis ca. 10 000 min^-1 gebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Eisenpulver und Gieß harz dem Formrohr (11) kontinuierlich zugeführt wird und etwa überschüssiges Gießharz an dem der Zuführseite abge wandten Ende des Formrohrs (11) abgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehbeschleunigung der Mischung (10) aus Eisenpulver und Gießharz auf die Viskosität des Gieß harzes abgestimmt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß als Formrohr (11) ein Kunststoffrohr benutzt wird.