DE638449C - Verfahren zur Herstellung von Massekernen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Massekernen, insbesondere die elektrische Isolation von fein verteiltem magnetisierbärem Material, beispielsweise für die Kerne von Belästungsspulen u. dgl. Massekerne, die aus fein verteiltem magnetischem Material hergestellt sind, werden in großem Umfange für Belastungsspulen, die in Telephonleitungen eingeschaltet sind, verwendet, um die Übertragungseigenschaften der Leitungen zu verbessern. Die Kerne sind aus magnetisierbaren Teilchen und einem isolierenden sowie Bindemittel zwischen den magnetisierbaren Teilchen aufgebaut, die unter hohem Druck von ungefähr 14 t pro Quadratzentimeter zu einer homogenen Masse der gewünschten Form zusammengepreßt sind, wodurch der Kern die genügende mechanische Festigkeit erhält. Die Isolation zwischen den magnetisierbaren Teilchen wird im allgemeinen dazu vorgesehen, um die Wirbelstromverluste im Kern herabzusetzen. Wenn Eisen-Nickel-Legierungen als magnetisierbares Material verwendet wurden, war es wünschenswert, den Kern einer Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen zu unterwerfen, um die beim Pressen entstehenden Spannungen auszugleichen, die die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Legierung im Kern beeinträchtigen. Es ist daher erforderlich, daß das Isoliermaterial, welches im Kern benutzt wird, sowohl die magnetisierbaren Teilchen festbindet als auch den hohen Drucken und Temperaturen standhält, denen das Material bei der Herstellung .des Kernes ausgesetzt wird. Außerdem muß das Isoliermaterial im Kern so beschaffen sein, daß es den Betriebs- ' bedingungen, denen die Belastungsspule ausgesetzt ist, gewachsen ist.

Nach der Erfindung wird die Herstellung von Massekernen dadurch verbessert, daß ein Isolier- und Bindemittel angewendet wird, welches kolloidalen Ton, Magnesiamiich und Wasserglas enthält. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das magnetisierbare Material aus einer spröden Legierung von Nickel und Eisen mit oder ohne Zusatz anderer Komponenten verwendet.. Das in bekannter Weise hergestellte und geglühte Pulver wird in folgendem vorteilhaften Mischungsverhältnis — gerechnet auf 100 g des magnetisierbaren Materials — isoliert: kolloidaler Ton 0,77 g, Wasserglas 0,64 g, Magnesiamilch 2,11 g. Die Mengen der Zusammensetzung des Isolationsmaterials können aber variiert werden, insbesondere mit Rücksicht auf die Feinheit des Pulvers, die Art des magnetisierbaren Materials und die im Kern erwünschten Eigenschaften. Insbesondere haben Versuche gezeigt, daß die besten Resultate bei der Herstellung von Belastungsspulen für Niederfrequenztelephonie

erhalten werden, wenn die Zusammensetzung des Isoliermaterials innerhalb folgender Grenzen lag: kolloidaler Tön 0,1 bis i,i g, Wasser-, glas o, L bis 1,3 g, Magnesiamilch 0,25 bjj 6,3 g für ίοο gmagnetisiefbares Material. &| Bei der Herstellung der Isolation wirdsigi kolloidale Ton zuerst mit dem magnetisiert baren Material entweder in. trockenem Zustande oder in Wasser aufgeschwemmt vermischt. Darauf wird die Magnesiamilch, und zwar in Wasseraufschwemmung, zugesetzt. Die Wasseraufschwemmung wird dadurch gebildet, daß das käufliche Produkt, welches ungefähr 32 bis 40 Körnchen Magnesiumhydroxyd (Mg (OH)₂)'auf eine-Unze Flüssigkeit enthält (etwa 900 bis 1150 Körner pro Gramm Flüssigkeit), verdünnt wird. Eine So°/oige Lösung von Wasserglas, vorzugsweise mit einem Verhältnis des Silikats zum ao Soda von 1,6 (obwohl auch andere Verhältnisse gute Resultate ergeben würden), wird der Mischung in einer Wasserlösung zugefügt. Das zugesetzte Wasser dient dazu, um eine vollständige Mischung sicherzustellen. Im allgemeinen sind 20 ecm Flüssigkeit für 100 g Pulver ausreichend. Die Mischung wird daraufhin eingedampft bis zur .vollkommenen Trockenheit unter ständigem Rühren, um ein Zusammenbacken zu verhindern und um den Überzug über den einzelnen Teilchen sorgfältig herzustellen· Um eine vollkommene Trockenheit des magnetischen Materials zu erreichen, kann es wünschenswert sein, eine ■ Erwärmung auf 120⁰ C oder mehr für kurze Zeit vorzunehmen.

Die Isolation kann einmal oder in mehreren Stufen, um eine mehrschichtige Isolation zu erzeugen, angewendet werden. Drei Lagen von Isolation haben besonders gute Resultate geliefert. Eine Abänderung der bereits vorgeschlagenen Vielfachhüllenisolationen wurde als besonders geeignet bei der Isolation aus kolloidalem Ton, Magnesiamilch und Wasserglas festgestellt. Diese Variation besteht darin, daß die Hälfte der Gesamtmenge an kolloidalem Ton und die ganze Menge an Magnesiamilch und Wasserglas zur Herstellung der Vielfachüberzüge über den magnetisierbaren Teilchen verwendet werden und dann die überzogenen magnetisierbaren Teilchen mit der übrigbleibenden Hälfte des kolloidalen Tones gemischt und die Mischung zur Herstellung des Kernes gepreßt wird. Wenn die Isolation in drei Stufen durchgeführt und die Zusammensetzung, wie oben beschrieben, verwendet wird, ergibt sich das Herstellungsverfahren wie folgt:

Auf 100 g magnetisierbaren Pulvers werden 0,13 g kolloidaler Ton trocken oder in Wasseraufschwemmung" gemischt, dann 0,70 g Magnesiamilch in Wassersuspension und Ό,2ΐ g Wasserglas in Wasserlösung zu der Mischung hinzugefügt. Die erhaltene Mischung wird daraufhin eingedampft bis zur fiffllkommenen Trockenheit unter ständigem

lS^ren> ^{um so} die erste Isolationsschicht über &gfpimagnetisierbaren Teilchen zu bilden. Die ^'Aberzogenen magnetisierbaren Teilchen werden dann mit weiteren 0,13 g kolloidalem Ton und 0,70 g Magnesiamilch in Wasser gelöst, 0,21 g Wasserglas in Wasserlösung versetzt, gemischt und das Ganze bis zur Trockenheit unter ständigem Rühren eingedampft und so die zweite Schicht über den magnetisierbaren Teilchen hergestellt. Nun wird das isolierte magnetisierbare Pulver mit 0,13 g kolloidalem Ton, den restlichen 0,70 g Magnesiamilch in Wassersuspension und mit dem restlichen Teil von 0,21 g Wasserglas in Wasserlösung versetzt, gemischt und bis zur Trockenheit gerührt, um die dritte Isolationsschicht über den Teilchen zu erhalten. Diese mit drei Schichten überzogenen magnetisierbaren Teilchen werden dann mit 0,38 g kolloidalem Ton vermengt und in eine Form geschüttet und unter einem Druck von etwa 14 t/cm² in die Kernteile gepreßt. Die Wicklungen der üblichen Ringkernspulen werden darauf auf einem einzelnen oder auf eine Mehrzahl von Kernteilen, die übereiriandergelegt sind, aufgebracht. Die Zahl der angewendeten Kernteile hängt von den elektrischen Eigenschaften des Telephonkreises, für den die Belastungsspule vorgesehen sein soll, ab.

Eine große Anzahl von Kernteilen, in denen das magnetische Material vorzugsweise etwa 8i°/o Nickel, 17°/, Eisen, 2°/₀ Molybdän enthielt, wurden geprüft und dabei folgende Werte festgestellt. Die Permeabilität lag zwischen 120 und 160, der Hysterese- und Wirbelstromverlust war für die Kerne als Spulen für Niederfrequenztelephonie befriedigend.

Die Isolation mit kolloidalem Ton, Magnesiamilch und Wasserglas ist auch geeignet für Massekerne, die für die Übertragung höherer Frequenzen dienen, z.B. Trägerstromoder Radiofrequenzsignalströme. Sowohl die Zusammensetzungen als auch die Art der magnetischen Metalle, die als magnetisierbares Pulver verwendet werden, ferner die Feinheit des Pulvers und der Druck können verschieden sein von denen für Kerne von Niederfrequenzspulen. Auch können verschiedene Verhältnisse der Isolationszusammensetzung als die oben angegebenen benutzt werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Massekernen, insbesondere aus Eisen-Nickel-Legierungspulver, die mit einem

   Isolations- und Bindemittel versehen und gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolations- und Bindemittel für die magnetisierbaren Teilchen kolloidalen Tori, ■ "Tsfälgneiiämilch und Wasserglas enthält. "'„ 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation über die magnetisierbaren Teilchen in mehreren Schichten aufgebracht wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung von Kernen für Niederfrequenzzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß kolloidaler Ton in Mengen ...zwischen 0,1 bis ' 1,1 g, Wasserglas zwi- ·. sehen 0,1 und 1,3 g und Magnesiamilch zwischen 0,25 und 6,3 für je 100 g magnetisierbares Material verwendet werden-