DE975730C

DE975730C - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Massekernes fuer Hochfrequenzspulen

Info

Publication number: DE975730C
Application number: DES23792A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Hackenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-04
Filing date: 1951-07-04
Publication date: 1962-07-05

Description

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Massekernes für Hochfrequenzspulen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Massekernes für Hochfrequenzspulen, bei dem die ferromagnetischen Pulverteilchen in der plastischen Mischung mit einem härtbaren Harz durch das magnetische Feld einer Spule gerichtet werden.
Derartige Verfahren sind bekannt, bei denen die ferro@magnetischen Pulverteilchen so innerhalb der plastischen Mischung ausgerichtet werden, daß eine Vorzugsrichtung entsteht. Die ferromagnetischen Pulverteilchen werden dabei in der magnetischen Vorzugsrichtung dichter aneinandergereiht in den Isolierstoff eingebettet als quer zur Vorzugsrichtung. Die Pulverteilchen sind somit in der Vorzugsrichtung durch dünnere Schichten des Isolierstoffes voneinander getrennt als quer zur Vorzugsrichtung. Demzufolge ist bei dem bekannten ferromagnetischen Massekernmaterial der magnetische Widerstand in der Vorzugsrichtung kleiner als quer zur Vorzugsrichtung.
Bei Verwendung eines ferromagnetischen Massekernes in einer Hochfrequenzspule ist es ferner bekannt, die Ausrichtung der ferromagnetischen Pulverteilchen so vorzunehmen, daß sie sich hinsichtlich ihrer magnetischen Vorzugsachsen in Richtung der von der Spule erzeugten magnetischen Kraftlinien einstellen. Die ferromagnetischen Pulverteilchen werden also auch hierdurch in Richtung der Kraftlinien dichter aneinandergereiht als quer dazu, und die isolierenden Trennschichten zwischen den Pulverteilchen sind in Kraftlinienrichtung dünner als in Querrichtung. Die ferromagnetischen Pülverteilchen können je nach dem Kraftlinienverlauf in gerader Linie oder auch auf gekrümmten Linien aneinandergereihtwerden. Sie können sogar längs den sich innerhalb des Kernes schließenden Kraftlinien aneinandergereiht werden. Die Erfindung geht von diesem Stand der Technik aus und gibt ein Verfahren zur Herstellung von Massekernen der genannten Art an, bei dem zugleich mit der Erzeugung der Vorzugsrichtung der ferromagnetischen Teilchen eine Verfestigung des Kernwerkstoffes erfolgt.
Erfindungsgemäß wird die Magnetisierung mit fortlaufend aufeinanderfolgenden Impulsen, z. B. durch periodische Kondensatorentladungen, bis zum Erstarren der Mischung vorgenommen.
Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand von Fig. i bis 5 beispielsweise erläutert.
In Fig. i ist das Prinzip der an sich bekannten Ausrichtung der Pulverteilchen schematisch dargestellt. Mit i ist ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Massekernmaterial bezeichnet. Es besteht aus dem schraffiert gezeichneten Isolierstoff, in den die feinen Pulverteilchen 2 aus ferromagnetischem Werkstoff, z. B. Ferrit, eingebettet sind. Die Teilchen 2 sind in Richtung der magnetischen Kraftlinien 3 ausgerichtet, indem sie entsprechend dicht aneinandergereiht sind. In der Querrichtung 4 ist der Abstand zwischen den Teilchen 2 größer und dementsprechend auch die Zwischenschicht aus dem Isoliermaterial. Man erhält auf diese Weise eine magnetische Vorzugsrichtung, d. h. der magnetische Widerstand ist in Richtung der Kraftlinien 3 sehr klein und in der Querrichtung 4 sehr groß. Die ferromagnetischen Teilchen 2 können rund oder länglich sein, je nach dem verwendeten Ausgangsstoff.
In Fig.2 ist eine Hochfrequenzspule mit einem ferromagnetischen Massekern dargestellt, der ausgerichtete Pulverteilchen enthält. Die Spulenwicklung ist mit 5 bezeichnet und der ferromagnetische Kern mit 6-, der in diesem Falle in sich geschlossen ist. Die von der Spule erzeugten magnetischen Kraftlinien sind mit 7 bezeichnet. Die Ausrichtung der feinen ferromagnetischen Pulverteilchen entspricht dem Verlauf der von der Spule erzeugten Kraftlinien 7.
Bei der Spule nach Fig. 3 ist ein gerader, z. B. bolzenförmiger, ferromagnetischer Kern 8 vorgesehen, auf dem sich die Spulenwicklung 9 befindet. In diesem Falle werden die Pulverteilchen in gerader Linie ausgerichtet entsprechend dem Verlauf der Kraftlinien io.
Für das Massekernmaterial nach der Erfindung eignet sich in erster Linie ein plastischer Isolierstoff, der an Luft selbst aushärtet, ohne daß dabei eine wesentliche Temperaturbehandlung oder eine Druckanwendung erforderlich ist. Der Isolierstoff wird mit dem ferromagnetischen Pulver, z. B. mit Ferritpulver, gemischt und die Mischung zur Ausrichtung der ferromagnetischen Teilchen mit periodisch aufeinanderfolgenden Impulsen mittels der Spule 5 bzw. 9 bzw. 15 bis zum Erstarren der Masse magnetisiert. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines dünnflüssigen Lackes als Isolierstoff, der nach Zusatz bestimmter chemischer Katalysatoren an Luft in kaltem Zustand aushärtet. Gegebenenfalls kann das Erhärten durch eine gewisse Temperaturerhöhung in bestimmtem Maße beschleunigt werden. Man kann auch thermoplastische Isolierstoffe verwenden, die beim Abkühlen erstarren, z. B. Kunstharz. Diese werden in an sich bekannter Weise mit den feinen ferrornagnetischen Pulverteilchen, z. B. Ferrit, gemischt. Die magnetische Behandlung zum Ausrichten der Teilchen wird in diesem Falle angewendet, solange die Mischung hoch heiß ist. Als kalt erhärtende Isolierstoffe, die mit ferromagnetischen Pulverteilchen gemischt werden, eignen sich z. B. auch Gips, Zement od. dgl. Man kann auch die Wicklung einer Hochfrequenzspule in den Massekernwerkstoff unmittelbar einbetten (vgl. Fig. 4.). In diesem Falle wird die Hochfrequenzspule auch zur Erzeugung des magnetischen Feldes für das Ausrichten der ferromagnetischen Teilchen verwendet.
Die erfindungsgemäße Magnetisierung mit fortlaufend aufeinanderfolgenden Impulsen wird z. B. durch periodische Kondensatorentladungen erzeugt. Eine Anordnung hierfür ist in Fig. 4 dargestellt. Der Kondensator i i wird über den Vorwiderstand 12 aus der Batterie 13 aufgeladen. Durch periodisches Öffnen und Schließen des Schalters 14 wird der Kondensator i i periodisch über die Wicklung 15 entladen. Es entstehen dabei sehr starke Impulsströme in der Spule 15, und diese erzeugen in dem noch plastischen ferromagnetischen Massekernmaterial 16, das die Spule 1,9 umgibt oder das in der Spule liegt, starke magnetische Felder bestimriiter Richtung. Hierdurch werden die ferromagnetischen Teilchen in Richtung der hraftlinien@ 17 aneinandergereiht,während sich der Kernwerkstoff verfestigt. In Fig.5 ist der Verlauf des Impulsstromes T über der Zeit t dargestellt. Für das magnetische Feld im ferromagnetischen Massekernmaterial ist der maximale Impulsstrom I",uY maßgeblich und für die Erwärmung in der Spule der effektive Strom I,ff. Man sieht aus diesem Verlauf, daß man außerordentlich starke Magnetfelder mit Impulsen erzeugen kann. Die Erwärmung kann zur Beschleunigung des Erhärtungsvorganges des Kernwerkstoffes ausgenutzt werden. Die Erwärmung kann durch entsprechende Wahl des effektiven Stromes eingestellt werden, z. B. durch Regelung der Schaltfrequenz. Man kann hiermit für das verwendete Material die günstigste Aushärtetemperatur einstellen.
Um zu verhindern, daß ein permanenter Restmagnetismus in dem ferromagnetischen Massekernmaterial verbleibt, wird zweckmäßig nach dem Erstarren des Kernmaterials eine Entmagnetisierung durchgeführt, z. B. mit Hilfe eines abklingenden magnetischen Wechselfeldes. Unter Umständen erübrigt sich eine besondere Entmagnetisierung, da die einzelnen Impulse der angewandten fortlaufenden Impulsmagnetisierung entsprechend der Darstellung in Fig.5 gedämpft ausschwingen. Dabei erfolgt gleichzeitig die Entmagnetisierung. Die bei der Impulsmagnetisierung im Material entstehenden sehr hohen Drücke bewirken eine zusätzliche Materialverfestigung. Man erzielt dabei eine ähnliche Wirkung wie beim Spritzen von Werkstoffen. odische ILondensatorentladungen, bis zum Erstarren der Mischung vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspule in das plastische Kernmaterial eingebettet wird und zur Erzeugung des magnetischen Richtfeldes zum Ausrichten der ferromagnetischen Teilchen verwendet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Massekernes für Hochfrequenzspulen, bei dem die ferromagnetischen Pulverteilchen in der plastischen Mischung mit einem härtbaren Harz durch das magnetische Feld einer Spule gerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung mit fortlaufend aufeinanderfolgenden Impulsen, z. B. durch per i-In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7o3 669; schweizerische Patentschriften Nr. 231 984., 233 96s; französische Patentschrift Nr. 773 813; USA.-Patentschrift Nr. 2 3o7 6o5; Zeitschrift »Funkbastler«, 1933, H. 18, S.279 bis 282.