Spulenkern und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht
sich auf den Aufbau eines Magnetkerns mit geringen, frequenzunabhängigen Verlusten
für Spulen oder Transformatoren, wie sie in der Fernmeldetechnik und insbesondere
in der Hochfrequenztechnik, beispielsweise als Selbstinduktionsspulen in Schwingungskreisen
oder als Übertrager, gebraucht werden, und ein Ver; fahren zu seiner Herstellung.Coil core and method for its manufacture The invention relates
focus on the construction of a magnetic core with low, frequency-independent losses
for coils or transformers, as used in telecommunications and in particular
in high-frequency technology, for example as self-induction coils in oscillating circuits
or as a transmitter, used, and a ver; drive to its manufacture.
Es ist bekannt, die Wirbelstromverluste in Spul.enkernen dadurch zu
verkleinern, daß man diese Kerne aus gegeneinander isolierten Drähten oder Bändern.
.einer magnetischen Legierung zusammensetzt. Dabei ist aber im allgemeinen eine
starke Empfindlichkeit der Kerne gegen höhere Belastungen vorhanden (Instabilität).
Es ist ferner bekannt, Spulen. kerne und insbesondere Ringkerne für Pupinspulen
in der Weise herzustellen, daß man Eisenpulverteilchen mit ,einem Isoliermittel
überzieht -und unter hohem Druck zusammen, preßt. Derartige Kenne 'zeigen zwar bei
den üblichen Fernsprechfrequenzen ausreichend kleine Verluste; bei höheren Frequenzen
werden die Wirbelstromverluste indessen recht beträchtlich. Dasselbe trifft bei
den bekannten magnetischen Körpern zu, die durch Pressen oder Spritzen einer Mischung
von plastischem und magnetischem Stoff, wie z. B. einer Mischung von Guttapercha
mit einer Eisennickellegierung, hergestellt werden. Versuche haben ergeben, daß
zwischen zwei beliebigen Punkten eines solchen Massekerns trotz der verwendeten
Isoliermittel immer noch .ein verhältnismäßig geringer elektrischer Widerständ vorhanden
ist; als Folge hiervon treten Wirbelströme innerhalb des Kerns auf, deren Strombahnen
beträchtliche Flächen umschließen und die besonders bei hohen Frequenzen große Verluste
hervorrufen.It is known that the eddy current losses in Spul.enkernen thereby increase
reduce the size of these cores from mutually insulated wires or ribbons.
composed of a magnetic alloy. But there is generally one
The nuclei are very sensitive to higher loads (instability).
It is also known to use coils. cores and in particular toroidal cores for pupin coils
to prepare in such a way that iron powder particles with, an insulating agent
covers -and under high pressure together, compresses. Such experts show
the usual telephone frequencies sufficiently small losses; at higher frequencies
however, the eddy current losses become quite considerable. The same applies to
the well-known magnetic bodies, which are produced by pressing or spraying a mixture
of plastic and magnetic material, such as B. a mixture of gutta-percha
with an iron-nickel alloy. Tests have shown that
between any two points of such a mass nucleus in spite of the used
Isolation means still a relatively low electrical resistance
is; as a result, eddy currents occur within the core, its current paths
enclose considerable areas and, especially at high frequencies, large losses
cause.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Pulver seiner ferromagnetischen
Legierung, mit einem Isolierlack vermischt, in sehr dün.-nen Schichten, auf Papierfolien
aufzutragen, die dann aufein.andergelegt werden. Auf diese Weise ist jedoch nur
ein geringer Gehalt an Eisenpulver und damit nur eine niedrige Perm.eabilität erreichbar.It has also already been suggested that the powder be its ferromagnetic
Alloy, mixed with an insulating varnish, in very thin layers, on paper foils
to be applied, which are then placed on top of each other. However, this is only way
a low content of iron powder and thus only a low perm.eability can be achieved.
Gemäß der Erfindung wird der Spulenkern zur Verkleinerung der Wirbelstromverlusbe
nach Art eines Band- oder Drahtkernes aus dünnen. Fäden oder Bändern hergestellt,
die ihrerseits aus der Mischung eines Isoliermittels mit- dem Pulver einer ferromagnetischen
Legierung in. der Weise gebildet sind, daß ein thermoplastischer Isolierstoff mit
dem Pulver einer magnetischen Legierung gemischt und diese Mischung bei erhöhter
Temperatur zu dünnen Fäden oder Bändern ausgezogen wird. Die so erhältenen Fäden
oder Bänder werden dann entweder zu einem ringförmigen Magnetkern aufgespult oder
in gleich öen Längen
zu .einem stabförmigen Magnetkern zusammengelegt.According to the invention, the coil core is used to reduce eddy current losses
like a ribbon or wire core made of thin. Threads or ribbons made,
which in turn consists of the mixture of an insulating agent with the powder of a ferromagnetic one
Alloy in. Are formed in such a way that a thermoplastic insulating material with
mixed with the powder of a magnetic alloy and this mixture at increased
Temperature is pulled out to thin threads or ribbons. The threads thus obtained
or tapes are then either wound up into an annular magnetic core or
in equal lengths
collapsed into a rod-shaped magnetic core.
Der Querschnitt eines Kernes gemäß der Erfindung zeigt somit eine
doppelte Unterteilung, nämlich die Unterteilung des magnetischen Stoffes in einzelne
in ein Igoliermittel@ eingebettete Pulverteilchen und ferner dW Unterteilung in
eine sehr große Anzahl voneinander isolierter Faden-oder Bandquerschnitte. Trotzdem
ist-der Gehalt an Eisenpulver groß, da das Isoliermittel zugleich die Rolle des
Bindemittels und Trägers ausübt.The cross section of a core according to the invention thus shows a
double subdivision, namely the subdivision of the magnetic material into individual ones
Powder particles embedded in an igolant @ and further subdivision into
a very large number of thread or tape cross-sections isolated from one another. Nevertheless
-The content of iron powder is large, since the insulating agent also has the role of
Exercises binder and carrier.
Die Fäden oder Bänder können an ihrer Oberfläche mit einem isolierenden
Überzug, beispielsweise mit einem Lacküberzug, versehen und dann zu einem geschlossenen
Spulenkern aufgespult werden. Wenn ein offener Spulenkern hergestellt werden soll,
werden die Fäden oder Bänder zu Bündeln zusammengelegt rund fest miteinander verbunden.
Falls es sich als zweckmäßig erweist, kann dem Kern durch einen Preßvorgang noch
ein höherer Füllfaktor gegeben werden.The threads or tapes can be attached to their surface with an insulating
Coating, for example with a lacquer coating, and then a closed one
Coil core are wound up. If an open coil core is to be produced,
the threads or ribbons are put together in bundles and firmly connected to each other.
If it proves to be expedient, the core can still be pressed by a pressing process
a higher fill factor can be given.
Ein für Spulenkerne besonders geeignetes Isoliermittel ist Polystyrol,
das sich nicht nur bequem zu dünnen oder mechanisch widerstandsfähigen und zugleich
genügend biegsamen Fäden oder Bändern ausziehen läßt, sondern das auch, eine hohe
Isolierfähigkeit und einen geringen dielektrischen Verlustwinkel besitzt.A particularly suitable insulating material for coil cores is polystyrene,
that is not only comfortable to be thin or mechanically resistant and at the same time
enough flexible threads or ribbons to pull out, but also, a high one
Has insulating properties and a low dielectric loss angle.