DE831857C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verlustarmen Hochfrequenzeisenformteilen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verlustarmen Hochfrequenzeisenformteilen Die Irtindung l>ezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ilerstellung von verlustarmen Hochfrequenzeisenformteilen, insbesondere solchen koml)lizierter (restaltung Es bereitete l>isher Schvierigk'eiten, nach dem Preßverfahren komplizierte Formteile herzustellen. durch die Natur des Preßverfahrens bedingt, hat es sich als zweeckmäßig herausgestellt. als Äusgangsstoff für das Preßverfahren ein l>röckliges Preßpulver zu verwenden. l)estehend aus kleinen Eisenpartikeln, beispielsweise Carbonyleisen von einer mittleren Partilkelgröße ven 3 bis 5 µ, die gegebenenfalls mit einer festen Isolierhaut versehen und mit <lem gelösten Bindemittel vermischt sind. IDas Preßpulver mit dem dazweischen befindlichen Binder besteht aus zusammengeballten, gegebenenfalls etwas feuchten Körnchen. Ein derartiges Preßpulver fließt nun infolge seiner hohen inneren Reibung nicht ausreichend in der Form, um kompliziertere Teile herzustellen. insbesondere ist auch in vielen Fällen die Gratbildung in der Form störend bzw. besteht nicht die Möglichkeit, den fertigen Preßling nach ollen oder halten in Preßrichtung aus der Form auszustoßen, ohne diese auseinanderzunehmen.
• Man hat aus diesen Gründen bisher kompliziertere Hochfrequenzeisenformteile nach dem Spritzverfahren hergestellt, trotzdem die so erzielten Kerne eine geringere Permeabilität und Wärmefestigkeit besitzen.
• Erfindungsgemäß wird nun die Herstellung derartiger komplizierterer.Formteile unter Verwendung von gelösten Bindemitteln ermöglicht, die so fein verteilt sind, daß eine höhere Permeabilität erzielbar ist als beim Spritzverfahren, und die ferner härtbar sind, so daß die fertigen Kerne eine höhere Wärmfestigkeit besitzen. Zu diesem Zweck wird das Preßpulver zunächst in Form kleiner, aus Eisenpartikelnund dem Bindemittel zusammengeballter Körnchen von im Mittel etwa 1/2 mm Durchmesser zu Formteilen verpreßt, welche annähernd die Dichte und das Volumen des fertigen Preßlings, jedoch eine einfachere Gestalt besitzen in der Weise, daß keine zu großen Strukturverlagerungen innerhalb der PreBmasse auftreten und der Preßling in normaler Weise in der Preßrichtung aus der Form ausgestoßen werden kann. Der so hergestellte Vorpreßling wird sodann in die der endgültigen Gestalt entsprechende Preßform gebracht und in schwach plastischem Zustande in die komplizierteren Vertiefungen dieser Form unter entsprechender Verkürzung hineingedrückt. Da die Vorpreßlinge bereits im wesentlichen die Enddichte, das genaue Volumen und den erforderlichen Zusammenhalt sowie annähernd die fertige Form besitzen, ist es möglich, den Vorpreßling in einem Zustand schwacher Formbarkeit, der Verletzungen der Isolierung zwischen den einzelnen Partikeln ausschließt, in die endgültige Gestalt zu bringen und mit verhältnismäßig geringen Verformungsdrücken zu arbeiten. Dieser Umstand ist aus dem Grunde besonders wertvoll, weil die Nachpressung meist ein Arbeiten von Hand oder halbautomatisch bedingt.
• Da für die Nachpressung Sverhältnismäßig geringe Drücke ausreichen, können hierfür Pressen und Formen verwendet werden, die so gestaltet sind, daß sie in einfachster Weise auseinandergenommen werden können, um den Preßling, der nicht ohne weiteres in Preßrichtung ausgestoßen werden kann, aus der Form zu nehmen.
• Als besonders wesentlich hat es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herausgestellt, eine bestimmte Mindestmenge des Bindemittels dem Eisen beizugeben. Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Preßverfahren bestimmte Minldestbindemittelanteile erforderlich sind, um einen einwandfreien Ablauf des Verfahrens zu ermöglichen.
• Man hat sich dies möglicherweise so vorzustellen, daß das Bindemittel die Fließfähigkeit des Älaterials und dessen Widerstandsfähigkeit gegen elektrische Verlusterhöhung infolge der auftretenden Gefügereibungen erhöht.
• Ebenso hat es sich als sehr Ivorteilhaft herausgestellt, die Nachpressung in der Weise vorzunehmen, daß der in der Fertigpreßform befindliche Vorpreßling von beiden Seiten her durch'relativ zu der Preßform bewegte Stempel zusammengedrückt wird. Auf diese Weise wird ebenfalls die Gefügeverlagerung in der Form auf ein Minimum herabgedrückt. Konstruktiv kann diese doppelseitige Pressung vorteilhaft in der Weise erfolgen, daß der Unterstempel feststeht und die Matrize ihrerseits nachgiebig gelagert ist, so daß sie zum Teil dem Preßhub des Oberstempels folgt.
• Als Bindemittel werden zweckmäßig solche verwendet, die einerseits kaltpreßfähig sind, insbesondere durch Beigabe eines Lisung smittels, anderseits durch Erwärmung eine erhöhte Plastizität erhalten und schließlich bei noch höherer Erwärmung härtbar sind. Iiislesondere haben sich Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte großer Fein heit, guter Löslichkeit und mit einem ausreichenden thermoplastischen Temperaturbereich bei Härtbarkeit durch Überschreitung dieses Temperaturhereiches als zwwckmäßig erwiesen. Auch zur Erzielung einer festen Isolierhaut für die Eisenpartikel sind derartige härtbare Kunstharze geeignet, und zwar wird diese Isolierhaut zweckmäßig vor Mischung des Itisenpulvers mit dem Bindemittel gehärtet.
• Vorteilhaft wird der Vorpreßling vor dem Einlegen in die Fertigpreßform mit einem Oberflächeniiberzug versehen, der seine Reibung an den Formwandungen und sein Haften an denselben verringert. Zweckmäßig kann der Vorpreßling zu diesem Zwecke eingeölt oder eingepudert werden.
• Eine beispielsweise Ausführungsform einer Anordnung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es bedeuten Fig. I einen senkrechten Schnitt durch eine Form zur Ausübung des Verfahrens in einer Ebene und Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die gleiche Form in einer senkrecht dazu stehenden Ebene.
• Die Form besteht aus einer Halterungsplatte I, welche die eigentliche Matrize 2 ringförmig umgibt und durch eine Widerstandswicklung 3 lieheizlar ist. Der Ausstoßer 4 ist zwangsläufig nach oben und der Oberstempel 5 zwangsläufig nach unten lewegbar angeordnet. Der Oberstempel 5 besitzt ferner ein Aufsatzstück 6. welches den eigentlichen Stempel 7 umgibt, durch eine Feder 8 auf die blatrize 2 gedrückt wird und die Eindringtiefe des Oberstempels in die Matrize begrenzt. Der Unterstempel 9 ist in einer Traverse 10 befestigt, die an dem fest in der Vorrichtung gelagerten Teil 11 befestigt ist und den mit einem entsprechenden Schlitz versehenen Ausstoßer 4 durchdringt. Zwischen dem Teil 1 1 und dem Teilt befinden sich Federn 12. welche je einen 3olzen I3 umgeben, der in dem Teil 1 1 eingeschraubt ist und in dem Teil I verschiebbar geführt ist. In einer inneren sparung des Teils 11 liegt ferner eine Feder 14, die mittels einer Endscheibe 15 gegen eine Bund 16 des Ausstoßers 4 drückt. wobei ihre obere Lage durch einen Bund 17 des Teils i t begrenzt ist.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im Falle der dargestellten Herstellung eines Gewindekerns folgende: Der in zylindrischer borm gepreßte Vorpreßling, dessen größte Querschnittsausdehnung der kleinsten lichten Ouerseliti ttsausdehnung der SIatrize-2 entspricht untl der inslieson(lere in dem dargestellten Beispiel die Form eines Zylinders mit einem Außendurchmesser besitzt. der etwas kleiner ist als der innere Durchmesser des zu pressenden Gewindes, wird in die Matrize 2 eingeschoben und einige Augenblicke der Wirkung der erhitzten Form ausgesetzt. Ober- und Unterstempel 9 und 7 nehmen hierbei zunächst die in den Abbildungen dargestellte Lage ein. nachdem eine gewisse Druchwärmung auf etwa S5 C erreicht ist, wird der Oberstempel nach gedrückt und dringt hierbei in die Matrize 2 ein. Diese gibt gleichzeitig infolge der Elastizität der Feder 14 um einen gewissen Betrag nach unten nach, so daß gleichzeitig auch der Unterstempel 9 um einen gewissen betrag in die Matrize 2 eindringt. hierdurch wird der Vorpreßling 18. der zunächst die in der Zeichnung dargestellte Länge besaß, zusammengestaucht auf eine Länge, die etwa beidseitig um das Maß a gegenüber der in der Zeichnung dargestellten länge verringert ist. Gleichzeitig werden die gewindegänge der Matrize 2 von der verdrängten Hochfrequenzeisemasse ausgefüllt. Während dieses Stauchvorganges werden sxomtliche in der Zeichnung mit a bezeichneten Maße etwa gleichmäßig bis auf Null berkleinert. so daß die zylindrischen Ansätze des Preßlings 18 verschwunden sind, der .\usstoßer 4 mit seiner Schlitzoberkante 19 auf der Fläche 20 der Traverse 10 aufliegt und der Oberstempel 5 auf tlem Teil 6 aufliegt. Es ist verständlich, daß die Pressung auch so vorgenommen werden kann. daß die zylindrischen Ansätze des Preßlings 18 noch in einer Länbe von 1 oder 2 mm stehenbleiben. Die Federn 12 dienen dazu, um ein gewisses Mitgehen des Formfutters 1 mit der matrize 2 zu ermöglichen.
• Nach erfolgter Pressung wird der Unterstemple 4 nach oben bewegt. während gleichzeitig der Oberstempel 5 entlastet wird. Auf diese Wise gelangt die Nlatrize 2 mit dem Formling IX schließlich so weit nacll ol,en. daß ihre Unterkante in Höhe der Oberkante des Teiles 1 liegt. Man kann dann durch weitere Zurückziehung des Oberstemples die Matrize 2 freilegen und von der Vorrichtung entfernen. Zweckmäßig wird mit mehreren Matrizen gearbeitet, damit bereits die nächste Schraube gepreßt werden kann. während die soeben gepreßte Schraube aus der zu diesem Zwecke gekühlten Matrize entfernt wird, welche aus zwei oder mehreren insbesondere in axialer Richtung geschnittenen Teilen besteht.
• Es ist verständlich, daß bei anderen Kernformen, beispielsweise Pilzkernen, Garnrollenernen u. dgl. sinngemäß Änderungen der Form getroffen werden müssen. um nach dem gleichen Prinzip die Pressung vorzunehmen.

Claims (11)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von veralutarmen Hochfequenzeiscenformatilen, dadruch gekennzeichnet, daß eine Mischung des Eisenpulvers mit einem Bindemittelanteil von mindestens 40 cm3 je Kilogramm Eise, vorzugsweise aber von über 80 cm3 je Kilogramm Eisen zumächst in an sich bekannter Weise zu Formteilen verpreßt wird, welche annähernd die Dichte und das Volumen des fertigen Preßlings, jedoch eine einfachere Gestalt besitzen, sodann die Vorpreßlinge in die der endgültigen Gestalt entsprechende Preßform gebracht und im schwachplastischen Zustande in die komplizierten Vertiefungen dieser Form unter entsprechender Verkürzung in der Preßrichtung hineingedrückt werden.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel verwendet wird, das unter Verwendung von Lösungsmitteln kaltpreßfähig. ferner innerhalb eines gewissen Temperaturbereiches thermoplastisch und schließlich bei Überschreitung dieses Temperaturbereiches härtbar ist und beispielsweise aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten o. dgl. besteht.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachpressung von beiden Enden der Preßform her erfolgt.
4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseitige Pressung ertolgt. indem der Unterstempel feststeht und die Matrize nachgiebig gelagert ist, so daß sie zum Teil dem Preßhub des Oberstempels folgt.
5. 5. Verfahren gemäß Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel auf einer Temperatur gehalten werden, welche zwischen der Raumtemperatur und der Temperatur der Form liegt.
6. 6. Verfahren gemäß Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenpulver vor der Vermischung mit dem Bindemittel mit einer Isolierhaut überzogen wird, die durch das Bindemittel auch bei der Nachpressung nicht angegriffen wird und insbesondere aus härtl>aren Kunstharzen besteht.
7. 7. Verfahren gemäß Anspruch I oder folgenden, ddruch gekennzeichnet, daß der Vorpreßling vor dem Einlegen in die Fertigpreßform eingeölt oder eingepudert wird.
8. S. Verfahren gemäß Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Preßlings mit zylindrischen Vertiefungen versehen werden, in welche nach erfolgter Xachpressung konische Dorne eingreifen, die mittels der zentrischen Vertiefungen den Preßling halten und gleichzeitig zwecks Entfernung des Preßlings aus der Form die Formbacken auseinanderdrücken.
9. 9. Vorrichtung zur Fertigpressung von Vorpreßlingen nach einem Verfahren gemäß Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbacken in einer beliebigen, insbesondere in der Preßrichtung liegenden I-hene ein oder mehrfach unterteilt sind und durch ein festes Futter zusammengehalten werden, aus dem sie durch den Unterstempel nach ollen herausgeschoben werden können. io.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbacken auf dem Ausstoßer aufliegen, der federnd nachgiebig gelagert ist, während der in die Form hinein- reichende Unterstempel fest gelagert ist, so daß beim Niedergehen des Oberstempels auch der Unterstempel relativ zu den Formbacken bewegt und in diese eingedrückt wird mit der Wirkung einer doppelseitigell Pressung.
11. 11 Vorrichtung gemäß. Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberstempel einen Niederhalter trägt. welcher federnd von oben auf die Formbacken drückt und siell an dem Oberstempel abstützt.

    I2. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder folgenden. dadurch gekennzeichnet, daß Endanschläge zwischen den einzelnen in Preßrichtung beweegten Teilen vorgesehen sind in der Weise, daß im Zustand größter Zusammendräckung die Endlagen der Teile starr begrenzt sind.