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Publication number: DEST005384MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 19. September 1952 Bekanntgemacht am 30. Mai 1956Registration date: September 19, 1952. Advertised on May 30, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf einen ferromagnetischen Spulenkern, der kleine nicht ferromagnetische¹ Spalte aufweist.The invention relates to a ferromagnetic coil core which has small, non-ferromagnetic ¹ gaps.

Viele elektrische Spulen si'nd mit ferrornagnetischen Kernen ausgerüstet, die einen offenen magnetischen Stromkreis bilden,. Die Funktion dieser Spulen hängt von dem Verhältnis der Luftspaltl'änge zur Länge des mittleren magnetischen Weges ab. Solenoidförmige Kerne mit einem Luftspalt von beliebiger Länge bilden eine Klasse für sich. Die vorliegende Erfindung bezieht sieh nur auf Magnetkerne, bei denen der Luftspalt klein ist im Vergleich zur Weglänge des magnetischen¹ Flusses.Many electrical coils are equipped with ferromagnetic cores that form an open magnetic circuit. The function of these coils depends on the ratio of the length of the air gap to the length of the mean magnetic path. Solenoid-shaped cores with an air gap of any length are in a class of their own. The present invention relates only to check the magnetic cores in which the air gap is small compared to the path length of the magnetic flux ^1.

Ein Ziel der Erfindung ist es,.einen· ferromagnetischen Kern mit einem sehr genauen, stabilen und unveränderlichen Luftspalt zu schaffen und ein· Verfahren für seine Herstellung anzugeben. Es ist dlurchaus klar, daß die- elektrischem und; mechanischen Eigenschaften einer Spule der beschriebenen Art sehr von der Genauigkeit und der Unveränderlichkeit des Luftspaltes abhängen. Gewöhnlich werden die beiden. Hälften eines solchen Kernes durch einen dünnen Abstände ring aus organischemOne aim of the invention is to provide a ferromagnetic Creating a core with a very precise, stable and unchangeable air gap and a · process to be specified for its production. It is abundantly clear that the-electric and; mechanical Properties of a coil of the type described are very precise and immutable of the air gap. Usually the two will. Halves of such a core by a thin spacing ring made of organic

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Isoliermaterials getrennt und mit einer Feder zusammengeklammert., jedoch können· das Isolierpapier, die Pappe, das Leinemband oder die sonst noch verwendeten Werkstoffe schrumpfen, sich werfen oder sich ausdehnen und somit die Größe des Luftspaltraumes verändern und gleichzeitig die elektrischen Daten der Spule beeinflussen.Isolation material separated and clamped together with a spring., however, the insulating paper, cardboard, linen tape or other materials still used shrink, throw or expand and thus the size of the Change the air gap space and at the same time influence the electrical data of the coil.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, einen mit Luftspalt versehenen ferroniagnetischenIt is therefore a further object of the invention to provide an air-gap ferromagnetic

ίο Kern zu· schaffen mit einem rawer ander lieh festen isolierenden Abstandhalter am Luftspalt. Diese und verwandte Ziele werden erreicht, indem man den Kern aus keramischem ferromagnetisohem Material herstellt und am Luftspalt mit einer keramischen Glasur oder einem Glas versieht. Vorzugsweise wird der Kern aus zwei oder mehr Teilen hergestellt. Zwei dieser Teile haben einander entsprechende Oberflächen, welche den Luftspalt begrenzen sollen, und eine oder beide dieser Oberflächen werden mit einer keramischen Glasur oder einer Gl'asschiichit ausgerüstet, die auf Grund der keramischen Natur des ferromagnetischen Materials fest an diesem befestigt werden kann. Die verschiedenen aneinanderpassenden Teile des Kerns können dann geschliffen und" poliert, werden, so daß Oberflächen erhalten werden, die mit großer Genauigkeit aufeinanderpassen. Der Kern ist dann leicht mit der Spule zusammenzubauen.ίο core to · create with a rawer other borrowed solid insulating spacers at the air gap. These and related goals are achieved by using the Core made of ceramic ferromagnetic material and at the air gap with a ceramic Glaze or a glass. Preferably the core is made from two or more parts. Two of these parts have corresponding surfaces which limit the air gap should, and one or both of these surfaces are finished with a ceramic glaze or a Gl'asschiichit equipped on the basis of the ceramic Nature of the ferromagnetic material can be firmly attached to this. The different Mating portions of the core can then be sanded and "polished," so that surfaces which match with great accuracy. The core is then easy with assemble the coil.

Die keramischer.! ferromagnetischen Materialien haben die allgemeine Formel ir M" O · 3/Fe₂O₃, in der M" O ein Oxyd oder vorzugsweise zwei oder mehr 'Oxyde zweiwertiger Metalle, z. B. Nicke'loxyd, Kobaltoxyd, Magnesiumoxyd, Manganoxyd, Kupferoxyd, Zinkoxyd, bedeutet und in denen χ : y angenähert 1 :1 ist.The ceramic.! Ferromagnetic materials have the general formula ir M "O · 3 / Fe ₂ O ₃ , in which M" O is one oxide or preferably two or more oxides of divalent metals, e.g. B. nickel oxide, cobalt oxide, magnesium oxide, manganese oxide, copper oxide, zinc oxide, and in which χ : y is approximately 1: 1.

Die neuen für die Erfindung charakteristischen Merkmale sind im einzelnen in dien Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst indessen!, sowohl ihre Gesamtdarstellung wie auch die Verfahren ihrer Arbeitsweise, zusammen mit weiteren Zielen und- Vorteilen werden am besten aus der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen ^λ verständlich, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen werden. The new features characteristic of the invention are set out in detail in the claims. The invention itself, however, both its overall presentation and methods of operation, along with other objects and advantages, are best ^{understood from the following description of specific embodiments λ} when read in conjunction with the drawings.

Fig. ι ist ein Querschnitt, der einen zweiteiligen¹ Topfkern, hergestellt nach der Erfindung, mit den zwei Teilen etwas voneinander getrennt wiedergibt; Fig. 2 ist ein. Querschnitt einer modifiziertenFig. Ι is a cross section ^{showing a two-part 1} pot core, produced according to the invention, with the two parts somewhat separated from one another; Fig. 2 is a. Cross section of a modified

Form des· Topfkernes.Shape of the · pot core.

Um die Erfindung zu erläutern, ist ein Topfkern gezeigt, aber' es ist selbstverständlich, daß das Prinzip der Erfindung allgemein auf alle Arten von Kernen mit einem Spalt von endlicher Länge anwendbar ist, .To illustrate the invention, there is a pot core shown, but 'it goes without saying that the Principle of the invention generally applicable to all types of cores with a gap of finite length is, .

Nach der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung enthält der ganze Kern zwei Teile 10 und 20. Der obere Teil 10 hat einen zentralen Arm 11, um den die Spule 30 gewickelt werden soll oder befestigt ist und einen äußerem Flansch 12, der in der gleichen Richtung wie der zentrale Arm 11 verläuft.. Das ferromagnetische Material des Flansches 12 endet an der Oberfläche 16, deren Ebene der Grundfläche 17 des Topfes näher ist als die Flächen 13 des zentralen Armes 11. Auf der Fläche 16 des Flansches 12 ist eine Glasur 14 angebracht. Die Fläche 15 der Glasur oder der Glasschicht 14. ist geschliffen, um ein gutes Passen auf den korrespondierenden Topfteil 20 zu: erreichen. According to the embodiment of the invention shown in Fig. 1, the entire core contains two parts 10 and 20. The upper part 10 has a central one Arm 11 around which coil 30 is to be wound or is attached and an outer flange 12, the runs in the same direction as the central arm 11 .. The ferromagnetic material of the flange 12 ends at the surface 16, the plane of which is closer to the base 17 of the pot than that Surfaces 13 of the central arm 11. On the surface A glaze 14 is attached to the flange 12. The surface 15 of the glaze or the glass layer 14 is ground in order to achieve a good fit on the corresponding pot part 20.

Der Spulenteili 20 ist, wie ersichtlich ist, in üblicher Weise mit einem zentralen Arm 21 und einem äußeren Flansch 22 hergestellt, wobei die ebenen Fläche 23 und 25, die den zentralen. Arm 21 und den Flämisch 22 begrenzen, in der gleichen Ebene liegen. Es ist nicht notwendig, daß die Flächen 13 undi 15 auf der einen Seite und die Flächen 23 und 25 auf der anderen Seite in derselben Ebene liegen, solange die korrespondierenden Flächen für die beiden Teile dicht aufeinanderpassen, aber'es ist zweckmäßig, die Kerne in dieser Weise zu erstellen.The coil part 20 is, as can be seen, in the usual manner with a central arm 21 and an outer flange 22 made, the flat surfaces 23 and 25, which the central. poor 21 and the Flemish 22 limit, in the same Lie level. It is not necessary that the surfaces 13 and 15 on one side and the Surfaces 23 and 25 on the other side lie in the same plane as long as the corresponding Surfaces for the two parts fit closely together, but'it is convenient to place the cores in this Way to create.

In der in Fig. 2 gezeigten Modifikation sind beide Teile im wesentlichen identisch hergestellt. Auf diese Weise ist es leichter, einen größeren Spalt zu erhalten.In the modification shown in Fig. 2, both parts are made essentially identically. on this way it is easier to get a bigger gap.

Das folgende Beispiel erläutert, wie die Kerne hergestellt werden.The following example explains how to make the cores.

example

Eine Zink-Nickel-Ferrit-Masse mit etwa 17% Zinkoxyd, etwa 13% Nickeloxyd, etwa 65% EisenO'Xyd und etwa 2% Manganoxyd wird fein gemahlen, mit einer Wachsemulsion plastifiziert undi in eine Form gepreßt, z. B. die Topfform des Teiles 10 der Fig. 1 oder. 2. Das verpreßte Produkt wird bei ungefähr 1200⁰ C (2200⁰ F) gebrannt. Nach dem Abkühlen wird der äußere Flansch 12 des Topfes mit einer Bleiglasur überzogen, die aus etwa 15% Ton, etwa 201% Flint und etwa 65⁰A) gemahlener Fritte hergestellt wurde. Die Fritte wurde aus etwa 20⁰/» Flint, 40% Borax und 60% Bleioxyd hergestellt. Es können auch andere keramische Glasuren verwendet werden, vorausgesetzt natürlich, daß die Brenntemperatur der Glasur unterhalb der Schmelztemperatur 'des Ferrittes liegt. Nach Anbringen des Überzuges wird das Stück erneut bei der Brenntemperatur für die Glasur gebrannt. Wenn die anfallende Glasur nicht die hinreichende Stärke besitzt, kann ein weiteres Überziehen des Überzuges vorgenommen werden und das Produkt wiederum gebrannt werden usw. Wenn, die endgültige gewünschte Stärke erreicht ist, wird die Außenfläche 15 der Glasur 14 geschliffen, um eine ebene Fläche zu erzielen.A zinc-nickel-ferrite mass with about 17% zinc oxide, about 13% nickel oxide, about 65% iron oxide and about 2% manganese oxide is finely ground, plasticized with a wax emulsion and pressed into a mold, e.g. B. the pot shape of part 10 of FIG. 1 or. 2. The compressed product is fired at about 1200 ⁰ C (2200 ⁰ F). After cooling, the outer flange 12 of the pot is coated with a lead glaze made from about 15% clay, about 201% flint and about 65 ⁰ A) ground frit. The frit was made from about 20 ⁰ / "Flint, 40% borax and 60% lead oxide. Other ceramic glazes can also be used, provided, of course, that the firing temperature of the glaze is below the melting temperature of the ferrite. After applying the coating, the piece is fired again at the firing temperature for the glaze. If the resulting glaze is insufficiently thick, another coating of the coating can be made and the product fired again, etc. When the final desired thickness is reached, the outer surface 15 of the glaze 14 is sanded to achieve a flat surface .

Die Fläche 13¹ des Armes 11 kann in gleicher Weise geschliffen werden. Die genau !geschliffenen Flächen der beiden Teile 10 oder des Teils 10 und des Teils 20 können genau aufeinandergepaßt \verden unter Bildung des Kernes mit einem genauen und unveränderlichen Spalt von der Stärke der Glasur 14.The surface 13 ^{1 of} the arm 11 can be ground in the same way. The precisely ground surfaces of the two parts 10 or of the part 10 and of the part 20 can be precisely matched to form the core with a precise and invariable gap of the thickness of the glaze 14.

Da die verschiedenen Teile des Kernes eben geschliffene und polierte Kontaktflächen haben, ist der resultiereinde Kern, der durch die Vereinigung beider Teile hergestellt wird, stabil und der Spalt besitzt die vorbestimmte und genaue Größe. Der durch die Glasur oder Glas ausgefüllte Spalt wirdBecause the different parts of the core are just sanded and have polished contact surfaces, the resulting core is formed by the union of both parts is made stable and the gap has the predetermined and precise size. the the gap filled by the glaze or glass

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nicht durch Altern, durch Feuchtigkeit, durch erhöhte Temperaturen usw. zerstört. Dieses Prinzip der S icher stellung der genauen Spaltwerte kann auf jede Form von Spulenkernen angewendiet werden, sofern der Kern einen unveränderlichen Luftspalt haben soll.not destroyed by aging, moisture, elevated temperatures, etc. This principle the securing of the exact gap values can be applied to any form of coil cores, provided the core has an invariable air gap should have.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist der Gedanke, ein keramisches Isoliermaterial, eine Glasur oder eine Glasschichit mit) einem keramischen,The essential feature of the invention is the idea of a ceramic insulating material, a glaze or a glass layer with) a ceramic,

ίο ferromagnetische!! Material zu vereinigen. An Stelle eines Glasurüberzuges kann ein Ring aus Glas auf die Kernfläche aufgepaßt und mit ihr verbunden oder durch Erweichen des Glases in der Hitze und Anpressen! des Glases an die Berührungsflächen mit¹ ihr verschweißt werden.ίο ferromagnetic !! To unite material. Instead of a glaze coating, a glass ring can be fitted onto the core surface and connected to it or by softening the glass in the heat and pressing it! of the glass to be ^{welded to the contact surfaces with 1} her.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Ferromagnetic core for induction coils made of at least two pieces with an invariable gap in the magnetic material, characterized in that at least one piece consists of ceramic ferromagnetic ferrite and ^{1 has} a protruding part which is directed towards the second piece, a fixed one at its outer end with it fused ceramic insulating layer, glass layer or glaze, which touches the adjacent surface of the second piece when the pieces are assembled and thus forms an exact and unchangeable gap between the two pieces.

2. Ferromagnetic core for induction coils according to claim 1, characterized in that that the piece or pieces of ceramic ferromagnetic material at least have two protruding parts !, the first of which has a surface in direct magnetic Has contact with the other piece and carries at least part of the coil, while the second part is provided with a ceramic glaze or a layer of glass a gap between the second protruding part and that to mate with the glaze Surface of the second piece forms.

3. Ferromagnetic core for induction coils according to claims 1 and 2, characterized characterized in that both pieces are provided with projecting parts, some of which Parts of one piece or both pieces apply an insulating glaze on their contact surfaces exhibit.

4. Ferromagnetic core for induction coils according to claims 2 and 3, characterized in that both pieces are pot-shaped are and each have two protruding parts, one of which the other in a flange-like manner surrounds a distance.

Referred publications:
British Patent No. 564621;
H.Nottebrock, "Spulen", Berlin, 1950.

1 sheet of drawings