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Verfahren zum Verfestigen von Ringkernen, insbesondere Ringbandkernen,
zum Schutze gegen mechanische Beanspruchungen Bei dem Transport, der Handhabung,
Bewick-@ Jung und dem Einbau von Gegenständen aus hochwertigen m,agnetisierbaren
Werkstoffen ist es nicht zu vermeiden, daß diese Gegenstände gewissen mechanischen
Beanspruchungen unterworfen werden. Bekanntlich erleiden aber gerade hochwertige
magnetisierbare Werkstoffe bereits durch verhältnismäßig geringe äußere mechanische
Einwirkungen eine erhebliche.Einbuße ihrer magnetischen Worte. Es sind daher bereits
Einrichtungen vorgeschlagen worden, welche- die aus hochwertigen. magnetisierbarem.
Werkstoffen hergestellten Gegenstände gegen mechanische Beanspruchungen schützen
sollen. So worden besonders hergestellte Schutztröge benutzt, in die beispielsweise
kingbandkerne aus hochwertigen magnetisierbaren Werkstoffen eingebettet werden,
damit sie durch äußere Beanspruchungen keine Verschlechterung ihrer magnetischen
Eigenschaften erleiden. Diese Lösung hat sich jedoch nicht in allen Fällen, als
befriedigend erwiesen, da die Kerne innerhalb der Tröge immer einen mehr odex weniger
großen Spielraum haben - und für bestimmte Zwecke sich dadurch eine gewisse Unstabilität
der magnetischen Verhältnisse ergibt. Aber selbst bei einer Festlegung des Kernes
in dem Trog durch Verkleben an einzelnen. Stellen ist es nicht zu vermeiden, daß
bei Erschütterungen die einzelnen Lagen des Kernes sich gegeneinander etwas verschieben
können,
was ebenfalls eine Unsicherheit in den magnetischem Verhältnissen zur Folge hat.
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Weiterhin ist bekanntgeworden, Ringbandkerne mit einer mechanisch
starren Hülle zu versehen, so daß die später aufgebrachteWicklung keinen Druck auf
den Kern auszuüben vermag. Bei dieser Anordnung wird die Hülle aus einer oder mehreren
Ringschalen, die offen oder geschlossen sein können, oder durch Ringscheiben bzw.
durch Halbringschalen, die sich von der Außenseite her axial bzw. radial gegen den
Kern legen., gebildet. Bei diesen Ausführungsformen ist ebenfalls die Gefahr gegeben,
daß wegen des notwendigen Spiels beim Einbau der Kerne in diese Hüllen oder Schälen
der Kern nicht fest eingebettet liegt und insbesondere sich seine einzelnen Lagen
gegeneinander verschieben können.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen, den Kern in eine starre Hülle einzubetten
und zwischen Kern und Hülle eine elastische Zwischenlage anzuordnen. Bei der praktischen
Durchführung dieses Verfahrens ergaben sich aber Schwierigkeiten, vor allem deshalb,
weil einerseits mit Rücksicht auf einen guten Füllfaktor des fertigen Kernes die
elastische Zwischenlage sehr dünn sein soll, andererseits aber eine dünne elastische
Schicht sich beim Einbringen des Kernes in die Hülle leicht zusammenschiebt. Durch
die kaum zu vermeidende Faltenbildung ist immer die Gefahr einer unerwünschten Druckwirkung
auf den Kern und damit die Gefahr einer Änderung seiner magnetischen Eigenschaften
gegeben.
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Ferner ist es bekannt, auf den gewickelten Kern mit Hilfe einer ihm
angepaßtenForm eine elastische Schicht und auf diese in einer zweiten Form eine
starre Hülle aus Kunstharz aufzubringen. Ein solches Verfahren ist sehr umständlich
und erfordert einen erheblichen Aufwand an Zeit und Arbeitsmitteln. Außerdem sind
für jede Kerngröße besondere Gießformen notwendig.
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Weiter wurde schon vorgeschlagen, bei bewickelten und mit aufgegossenen
starren Isolierüberzügen versehenen Kernen zwischen Wicklung und Kern eine elastische
Zwischenschicht anzuordnen. Ein Schutz des Kernes gegen Schrumpfspannungen des aufgegossenen
Isolierüberzuges wird hierbei jedoch an den Stellen des Kernes nicht erreicht, die
von der Wicklung nicht bedeckt sind.
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Durch die Erfindung soll ein Verfahren zum Verfestigen von Ringkernen,
insbesondere Ringbandkernen, zum Schutz gegen mechanische Beanspru-. chungen angegeben
werden., durch das die Nachteile der bisher bekannten Einbettungsvorrichtungen vermieden
werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besondeTs vorteilhaft für Ringbandkerne,
die aus hochwertigen magnetisierbaren Werkstoffen bestehen. Die Verfestigung der
Ringbandkerne wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vorgenommen, daß
der Kern an seiner Außen- und Innenseite mit je einer aufgeschnittenen,- federnden,
sich infolge ihrer Elastizität gut an den Kern anlegenden Manschette in Form eines
Hohlzylinders versehen wird und daß auf die Stirnseiten: des Kernes eine Schicht
aus elastischem,. hitzebeständigem Kunststoff aufgebracht wird und auf diese Schicht
eine Isoliermasse, die den Kern vor mechanischen Beanspruchungen schützt und zugleich
die Randteile der Manschetten miteinander verbindet.
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Als Werkstoffe für die aufgeschnittenen, federnden Manschetten können
metallische Werkstoffe benutzt werden .oder mit Kunstharz getränkte nichtmetallische
Werkstoffe, wie z. B. Glimmerfolie (hergestellt z. B. aus Glimmer- und Kunstharzpulver),
Glasfasergewebe oder Asbestgewebe.
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Die auf die Stirnseiten der Ringbandkerne aufgebrachte elastische,
hitzebeständige Schicht besteht z. B. aus Silicongummi, während für die auf diese
elastische Schicht aufgebrachte Isoliermasse ein Gemisch aus Kunststoffen und anorganischen
Füllstoffen verwendet wird.
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Durch die aufgebrachte Isoliermasse wird auf den Stirnseiten des Kernes
eine zusammenhängende, mechanisch feste Deckschicht erzeugt, die die Randteile der
inneren und äußeren Manschetten fest miteinander verbindet, so daß der Kern allseitig
eingebettet und geschützt ist.
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Die für die Isoliermasse verwendetem Kunststoffe bestehen beispielsweise
aus Äthoxylinharz oder Siliconharz. Als anorganische Füllstoffe können z. B. Glimmerpulver,
Quarz-, Schiefer- oder Gesteinsmehl benutzt werden. Das Verhältnis der Mischung
aus Kunststoffen und anorganischen Füllstoffen ist hierbei so gewählt, daß die schon
an sich kleine Schrumpfung von beispielsweise Äthoxy linharz durch den Füllstoff
auf ein unbedeutendes- Maß herabgesetzt wird. Insbesondere haben sich Mischungsverhältnisse
als günstig erwiesen, bei denen der Füllstoff mehr als 50 Gewichtsprozent
der verwendeten Mischung ausmacht.
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Die auf den Ringbandkern aufgebrachte elastische, hitzebeständige
Kunststoffschicht erfüllt eine mehrfache Aufgabe. Einmal verhindert sie, daß während
des Aushärtevorganges Teile der auf sie aufgebrachten, aus Kunststoffen und anorganischen
Füllstoffen bestehende Isoliermasse zwischen die einzelnen Lagen des Kernes eindringen
und dort unzulässige Verspannungen hervorrufen.
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Zum andern werden durch die elastische, hitzebeständige Kunststoffschicht
aber auch irgend welche kleinen Restspannungen aufgenommen, die bei der Aushärtung
der Kunststoffmasse oder bei thermischen Beanspruchungen des , eingebetteten Kernes
noch auftreten können, und dadurch vom Kern abgehalten. Ferner läßt diese Schicht
vermöge ihrer elastischen Eigenschaften dem Kern genügend Spielraum für die mit
der Magnetisierung verbundene Dimensionsänderung (Magnetostriktion).
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Die an denn Ringbandkern innen und außen anliegenden federnden Manschetten
sind zweckmäßig etwas höher als der Bandringkern. Die auf die elastische Schicht
aufgebrachte Isoliermasse kann dabei den zwischen den überstehenden Rändern der
Manschetten entstehenden Raum ausfüllen.
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Für manche- Zwecke ist es vorteilhaft, vor dem Aufbringen der elastischen
Schicht auf die Stirnseiten
des Ringbandkernnes die Stirnseiten
punktweise mit Kunststoffen zu verkleben. Hierdurch wird erreicht, daß der Kern
vor Aufbringen der elastischen, hitzebeständigen Schicht bereits so weit verfestigt
ist, daß keine mechanischen. Verspannungen durch die aufgebrachte elastische Schicht
entstehen können.
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Obwohl es für die meisten praktigchen Zwecke zur Aufnahme der betriebsmäßigen
Wärme- oder Magnetostriktionsausdehnungen des Kernes bereits genügt, wenn auf seine
Stirnseiten, eine elastische, hitzebeständige Kunststoffschicht aufgebracht ist,
kann es in besonderen Fällen vorteilhaft sein, auch zwischen der äußeren und der
inneren zylinderförmigen Manschette und dem Ringbandkern eine elastische, hitzebeständige
Kunststoffschicht anzuordnen. Die Manschetten- können mit der elastischen Zwischenschicht
oder .direkt mit dem Kern verklebt sein.
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Wie oben erwähnt, war es bekannt, zwischen den Kern und der ihn umgebenden
starren Hülle eine elastische Zwischenschicht anzuordnen. Die oben angegebene Gefahr
der Faltenbildung der elastischen Zwischenschicht beim Einschieben des Kernes in
eine starre Hülle besteht bei dem Einhüllen des Kernes in die erfindungsgemäßen
aufgeschnittenen und federnden Manschetten nicht, da diese zusammen mit der elastischen
Zwischenschicht in einfacher Weise, ohne eine Faltenbildung zu verursachen, um den
Kernherumgelegt werden.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der
Verwendung der aufgeschnittenen, federnden Manschetten, die es ermöglicht, die gleiche
Manschettengröße für Ringbandkerne verschiedenen Durchmessers innerhalb eines gewissen
Bereiches zu verwenden. Dadurch vereinfacht sich die Lagerhaltung. Auch die Kosten
für die Herstellung der Manschetten werden geringer, weil man nur wenige Typen.
in größerer Stückzahl herzustellen braucht.
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Außerdem ergibt sich ein günstiger Füllfaktor für den fertigen erfindungsgemäßen
Ringbandkern, da die aufgeschnittenen hohlzylinderförmigen Manschetten sich infolge
ihrer Federspannung eng an den Kern anlegen und jedes sonst bei starren Schutztrögen
oder Schutzschalen benötigte Spiel vermieden wird. Zur Isolation der auf die Ringban.dkerne
aufzubringenden Wicklungen gegen dem Kern können aus metallischen Werkstoffen hergestellte
hohlzylinderförmige Manschetten mit einer Isoliermasse, beispielsweise aus aushärtbaren
Kunststoffen, umgeben werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist im vorstehenden beispielsweise- an
Ringbandkernen erläutert worden. Der Erfindungsgedanke ist jedoch nicht hierauf
beschränkt, sondern es lassen sich nach dem gleichen Verfahren auch Schutzvorrichtungen
für Schichtkerne herstellen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Querschnitt durch den in Abb. a in der Draufsicht
dargestellten Ringbandkern; Abb. 3 gibt einen Querschnitt durch einen Ringbandkern
wieder, bei dem die äußere und innere aufgeschnittene federnde, hohlzylinderförmige
Manschette direkt auf .den Ringbandkern ohne eine elastische Zwischenschicht aufgebracht
ist; Abb. q. stellt einen Querschnitt eines Ringbandkernes dar, bei dem auf die
Stirnseiten die elastische, hitzebeständige Schicht unmittelbar aufgetragen und
auf diese eine weitere Schicht aus Isoliermasse aufgebracht ist. .
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Im einzelnen bedeuten: a Ringbandkern, b' äußere hohlzylinderförmige
Manschette, b" innere Manschette, c punktweise aufgebrachtes Kunstharz, d elastische,
hitzebeständige Kunststoffschicht an den Stirnseiten des Kernes, d' elastische,
hitzebeständige Kunststoffschicht zwischen der äußeren Manschette b' und dem Magnetkern,
d" elastische, hitzebeständige Kunststoffschicht zwischen der inneren Manschette
b" und lern Magnetkern, e Schicht aus Isoliermasse.