DE1270195B - Ferromagnetic cut ribbon core - Google Patents
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Description
Ferromagnetischer Schnittbandkern Die Erfindung bezieht sich auf Schnittbandkerne, die eine gute Temperaturbeständigkeit ihrer magnetischen Eigenschaften besitzen und aus extrem dünnem magnetischem Bandmaterial hergestellt werden.Ferromagnetic cut tape core The invention relates to cut tape cores, which have a good temperature resistance of their magnetic properties and made from extremely thin magnetic tape material.
Schnittbandkerne gemäß der Erfindung können vor allem in Präzisions-Strom- und Spannungswandlern, in Anlagen der Förderkorbtelefonie, in Kran- und Seilbahnsteueranlagen sowie in Impuls- und Tonfrequenz-Leistungstransformatoren .eingesetztwerden.Cut tape cores according to the invention can be used primarily in precision current and voltage converters, in conveyor cage telephony systems, in crane and cable car control systems as well as in pulse and audio frequency power transformers.
Bekanntlich wird zur Herstellung von Schnittbandkernen das magnetische Bandmaterial zu einem Kern gewickelt. Nach einer entsprechenden Schlußglühung des Kernes wird dieser mit Kunstharz getränkt, worauf nach einer anschließenden Wärmebehandlung bei relativ niedrigen Temperaturen das Kunstharz ausgehärtet wird. Hierbei verkleben die einzelnen Bandlagen und verleihen dadurch dem gewickelten Kern eins hinreichende mechanische Stabilität. Der Kern wird in schonender Weise zerschnitten, und die Schnittflächen werden sodann einem sorgfältigen Schleif- und Polierprozeß unterworfen.As is known, the magnetic one is used for the production of cut tape cores Tape material wound into a core. After a corresponding final annealing of the The core is impregnated with synthetic resin, followed by a heat treatment the synthetic resin is cured at relatively low temperatures. Glue here the individual tape layers and thereby give the wound core a sufficient one mechanical stability. The core is cut in a gentle way, and the Cut surfaces are then subjected to a careful grinding and polishing process.
Diese bekannte Herstellungsweise von Schnittbandkernen zeigt aber zwei grundsätzliche Probleme auf. Einmal führen, falls der fertige Kern in einem gewissen Temperaturbereich betrieben werden soll, die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen von Kunstharz und Legierung in dem verklebten Kern zu Druck- und Zugspannungen, die eine unerwünschte Änderung der magnetischen Eigenschaftswerte des Kernes bedingen. Zum anderen Mal ist es notwendig, bei einemübergang vonNetzfrequenz zuTonfrequenz die Stärke der einzelnen Bandlagen des Schnittbandkernes, zur Vermeidung von Eisenverlusten und Permeabilitätseinbußen, entsprechend zu verringern. Hierbei ergibt sich dann die Schwierigkeit, daß das Zerschneiden der gewickelten und geklebten, aus sehr dünnen Bändern bestehenden Bandlagen nicht immer in genügend schonender Weise ausgeführt werden kann, so daß es an den Schnittstellen zu einer Lockerung und damit zur Aufblätterung einzelner Bandlagen kommt. Ein solches Aufblättern vergrößert aber den schädlichen Luftspalt und trägt zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Kernes bei.However, this known method of manufacturing cut tape cores shows two fundamental problems. Lead once, if the finished core in one certain temperature range is to be operated, the different thermal expansions of synthetic resin and alloy in the bonded core to compressive and tensile stresses, which cause an undesirable change in the magnetic property values of the core. On the other hand, it is necessary to switch from network frequency to audio frequency the strength of the individual band layers of the cut band core, to avoid iron losses and permeability losses to be reduced accordingly. This then results the difficulty of cutting the coiled and glued off very existing thin bands are not always carried out in a sufficiently gentle manner can be so that there is a loosening at the interfaces and thus to exfoliation individual tape layers. But such peeling increases the harmful Air gap and contributes to a deterioration in the magnetic properties of the Kernes at.
Die vorliegende Erfindung löst diese Schwierigkeiten, indem sie eine Kombination zweier an und für sich in der Magnetkerntechnik bekannter Maßnahmen herbeiführt. So ist es z. B. bekannt, um Ringbandkerne, d. h. unzerschnittene Bandkerne, vor äußeren Zug- und Druckeinflüssen zu schützen, diese Kerne in Schutztröge einzulagern. Ferner ist es bekannt, um den Einfiuß des Kunstharzes auf die magnetischen Eigenschaften des Schnittbandkernes zu verringern, den ungeschützten Kern nur an den Schnittstellen zu verkleben.The present invention solves these difficulties by providing a Combination of two measures known per se in magnetic core technology brings about. So it is z. B. known to toroidal tape cores, d. H. uncut tape cores, to protect against external tensile and pressure influences, to store these cores in protective troughs. It is also known about the influence of the synthetic resin on the magnetic properties of the cutting tape core, the unprotected core only at the interfaces to glue.
Der erfindungsgemäße ferromagnetische Schnittbandkern, dessen Bandlagen lediglich in der Umgebung der Schnittstellen miteinander verklebt sind, hat das Merkmal, daß sich jeder Teil des Schnittbandkernes auf ganzer Länge in einem Schutztrog befindet und daß die einzelnen Bandlagen in der Umgebung jeder Schnittstelle sowohl miteinander als auch mit dem Schutztrog verklebt sind.The ferromagnetic cut tape core according to the invention, its tape layers are only glued together in the vicinity of the interfaces, this has Feature that each part of the cutting tape core is in a protective trough along its entire length is located and that the individual tape layers in the vicinity of each interface both are glued to each other and to the protective trough.
Der erfindungsgemäße Schnittbandkern wird dadurch hergestellt, daß das ferromagnetische Bandmaterial, vorzugsweise mit einer Banddicke von kleiner als 0,05 mm, zu einem Ringkern gewickelt und in einen Ringtrog entsprechender Abmessung eingesetzt wird, wobei zuvor der Trogboden bis auf die als Schnittstellen vorgesehenen Zonen des Ringkerns mit einem elastischen, nicht mit den ferromagnetischen Bandlagen verklebenden Stoff ausgelegt wird. Die Zonen an den vorgesehenen Schnittstellen werden dann mit einem Klebharz getränkt, so daß die Bandlagen miteinander sowie mit den Trogwänden und mit dem Trogboden während einer anschließenden Wärmebehandlung durch die Aushärtung des Harzes verkleben. Darauf werden die verklebten Zonen durchschnitten und das in den jetzt getrennten Kernteilen befindliche ausgehärtete Klebharz einer Alterungsbehandlung unterzogen. Dann erhalten die Schnittflächen eine Feinbearbeitung, und die jeweiligen nicht verklebten Bandteile werden mit einer Lage des bereits erwähnten elastischen Kunststoffes abgedeckt. Dieser Kunststoff- wird so gewählt, daß seine elastischen Eigenschaften während der Aushärtung und der Alterung des Klebharzes praktisch unbeeinflußt bleiben. Für den Trog wird vorzugsweise ein Material verwendet, das den gleichen oder nahezu gleichen Wärmeausdehnüngskoeffizient wie das ferromagnetische Bandmaterial besitzt.The cutting tape core according to the invention is produced in that the ferromagnetic tape material, preferably with a tape thickness of less than 0.05 mm, wound into a toroidal core and in a ring trough of appropriate dimensions is used, with the trough bottom except for those provided as interfaces Zones of the toroidal core with an elastic, not with the ferromagnetic tape layers adhesive fabric is laid out. The zones at the intended interfaces are then impregnated with an adhesive resin so that the tape plies with each other as well with the trough walls and with the trough bottom during a subsequent heat treatment stick due to the hardening of the resin. The bonded zones are then cut through and the cured adhesive resin located in the now separated core parts Subjected to aging treatment. Then the cut surfaces receive a fine machining, and the respective non-glued tape parts are already connected to a layer of mentioned elastic plastic covered. This plastic is chosen so that its elastic properties during the curing and aging of the Adhesive resin remain practically unaffected. For the trough is preferred a Material used that has the same or almost the same coefficient of thermal expansion how the ferromagnetic tape material possesses.
Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schnittbandkernes sei folgendes Beispiel gegeben: Aus einer Legierung mit etwa 70,9 % Ni, 11 d/o Fe, 144/o Cu, 3 % Mo, 1 ö/o Mn, 0,1% Si wurde in üblicher Weise ein Band mit einer Dicke von 0,04 mm und mit einer Breite von 28 mm hergestellt. Das Band wurde zu einem Ringkern gewickelt und bei 1000° C einer Schlußglühung unterworfen, wobei die einzelnen Bandlagen durch Mg0-Pulver voneinander isoliert waren. Der geglühte Bandringkern wurde in einen Ringtrog aus Kupfer eingesetzt, dessen Trogboden, mit Ausnahme der Zonen an den vorgesehenen Schnittstellen, mit einem elastischen Kunststoff ausgelegt war, so daß der Bandringkern, ohne mit diesem Kunststoff zu verkleben, eine elastische Lagerung erhielt. Die im Ringkern als Schnittstellen vorgesehenen Zonen wurden dann mit einem Klebharz ausgegossen und der Ringkern zur Aushärtung des Klebharzes und damit zur Fixierung der Bandringlagen sowohl aneinander wie auch an den Trogwänden und an dem Trogboden bei etwa 180 bis 200° C für 1 bis 3 Stunden gehalten. Anschließend wurde der Ringkern an den verklebten Stellen aufgeschnitten. Danach fand eine Alterungsbehandlung des. Kunstharzes bei 180° C während 15 Stunden statt. Hierauf wurden die Schnittflächen einer Feinbearbeitung unterzogen. Als Trogdeckel wurde eine Lage des gleichen elastischen Kunststoffes wie _für-_den . Trogboden verwendet. Der metallische Schutztrog gab den verklebten Zonen an den Schnittstellen eine zusätzliche Festigkeit, so daß ein Aufblättern der äußeren Bandlagen, die beim Schneiden des Ringkernes und bei der Feinbearbeitung der Schnittflächen am stärksten beansprucht werden, vermieden wurde. _ Durch eine auf diese Weise stabilisierte Schnitt= Fläche konnte die Anzahl der Feinbearbeitungsvorgänge an den Schnittflächen des Kernes zur Erzielung eines sehr kleinen Luftspaltes verringert werden. Gleichzeitig diente der Trog zur Halterung der nicht verklebten Bandlagen und ermöglichte auch so eine relativ röbuste Ilandhabuüg des sehr dünabändigen Schnittbandkemes.For the production of a cutting tape core according to the invention, let The following example is given: Made of an alloy with about 70.9% Ni, 11 d / o Fe, 144 / o Cu, 3% Mo, 10 / o Mn, 0.1% Si became a strip with a thickness of 0.04 mm and made with a width of 28 mm. The tape became a toroid wound and subjected to a final annealing at 1000 ° C, the individual strip layers were isolated from each other by Mg0 powder. The annealed band ring core was in a ring trough made of copper is used, the trough bottom, with the exception of the zones the intended interfaces, was designed with an elastic plastic, so that the band ring core, without sticking to this plastic, is elastic Storage received. The zones provided as interfaces in the toroidal core were then Poured with an adhesive resin and the toroidal core for curing the adhesive resin and thus to fix the band ring layers both to one another and to the trough walls and held at the trough bottom at about 180 to 200 ° C for 1 to 3 hours. Afterward the toroid was cut open at the glued points. After that found an aging treatment Des. Synthetic resin held at 180 ° C for 15 hours. The cut surfaces were then made subjected to a fine machining. A layer of the same elastic was used as the trough lid Plastic like _for_den. Trough bottom used. The metallic protective trough gave the glued zones at the interfaces an additional strength, so that a Peeling open of the outer layers of the tape, which occurred when cutting the toroidal core and when Finishing of the cut surfaces that are most stressed has been avoided. _ By means of a cut = area stabilized in this way, the number of Finishing operations on the cut surfaces of the core to achieve a very small air gap can be reduced. At the same time, the trough served as a holder the non-glued tape layers and also made a relatively toasted Ilandhabuüg possible of the very thin cut ribbon core.
Zur weiteren Veransehaulichung des erfindungsgemäßen Schnittbandkernes sei auf Ab b.1 bis 3 hingewiesen.To further illustrate the cut ribbon core according to the invention reference is made to abb.1 to 3.
A b b. 1 zeigt einen Nicht zerschiiittenßn kingbäüd= kern; hierbei bedeuten im einzelnen: l Kupfertrog, I als Trogdeckel dienende elastische Kunststofflage, 3 zeigt die verklebten Zonen des Bandringkemes, die zugleich als Schnittstellen vorgesehen sind; A b b. 2 zeigt einen Schnitt durch die verklebte Zone des Schnittbandkernes; hierin bedeuten im einzelnen: 1 Kupfertrog, 4 verklebte Blechbandlagen, 5 Klebharzlagen; A b b. 3 zeigt einen Schnitt bei A-A nach A b b.1. Hierin bedeuten: 1 Kupfertrog, 6 nicht verklebte Bandlagen, 2 Lagen des elastischen Kunststoffes: Der durch das erfindungsgemäße Beispiel beschrie= bene Schnittbandkern besaß einen Außendurchmesser von 240 mm, einen Innendurchmesser von 200 mm und eine Höhe von 30 mm. Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Schnittbandkernes gegenüber einem Schnittbandkern gleicher äußerer Abmessungen, gleicher Bandstärke und gleichem Legierungsmaterial, aber in der bisher bekannten und üblichen Art mit völlig verklebten Bandlagen und ohne Trog, wird in Tabelle I und II aufgezeigt. Für diesen Vergleich Wurde das Temperaturverhalten der Kerne bezüglich ihrer Permeabilität bei einer Feldstärke von 5 mOe und einer Frequenz von 10 kHz untersucht.A b b. 1 shows a kingbäüd core that has not been cut up; here mean in detail: l copper trough, I elastic plastic layer serving as trough lid, 3 shows the bonded zones of the band ring core, which also act as interfaces are provided; A b b. 2 shows a section through the glued zone of the cutting tape core; in detail: 1 copper trough, 4 bonded sheet-metal strip layers, 5 adhesive resin layers; A b b. 3 shows a section at A-A to A b b.1. Here mean: 1 copper trough, 6 non-glued tape layers, 2 layers of the elastic plastic: The Example according to the invention described = bene cut ribbon core had an outside diameter of 240 mm, an inner diameter of 200 mm and a height of 30 mm. The superiority of the cut ribbon core according to the invention compared to a cut ribbon core the same external dimensions, the same band thickness and the same alloy material, but in of the previously known and usual type with completely glued tape layers and without a trough, is shown in Tables I and II. For this comparison the temperature behavior of the cores with regard to their permeability at a field strength of 5 mOe and one Examined frequency of 10 kHz.
Tabelle I zeigt in Spalte 1 die Permeabilitäten der verglichenen Kerne
bei 20° C. Die Kerne wurden dann 2 Stunden bei 160° C erwärmt, Die dabei gemessenen
Permeabilitätswerte sind in Spalte 2 einge= tragen, Anschließend wurden dieselben
Kerne von 160 auf 20° C abgekühlt. Die nach dieser Abkühlung erhaltenen Permeabilitätswerte
sind in Spülte 3 eingesetzt. Die jetzt gemessene Permeabilität zeigt für die erfindungsgemäßen
Kerne praktisch keinen Abfäll der Permeabilität, während der Schnittbandkern in
der bisher üblichen Art mit völlig verklebten Band= lagen und ohne Schutztrog nach
2stündiger Auslage= rüng bei 160° C einen starken Abfall seiner Perme= äbilität
aufweist
Der nahezu konstante Permeabilitätswert bei 20° C für den eifindungsgemäßeu Schnittbandkern nach einer 2stündigen Wärmebehandlung bei 160° C bedeutet aber, daß dieser Schnittbandkern gegen einen Wärmestoß von 2 Stunden Dauer bei 160° C unempfindlich ist. Diese Temperaturbeständigkeit der Permeabilität kann in vorteilhafter Weise nun dazu ausgenutzt werden, daß z, B. bei der heute weltverbreiteten Vergußtec'hnik von elektromagnetischen Bau-und Apparateteilen höhere Aushärtungstemperaturen für den zur Isolation und/oder zur Formgebung vergossenen Kunststoff angewendet werden können und daher kürzere Aushärtungszeiten möglich sind. Ebenfalls können durch diese Temperaturbeständigkeit die Trocknungstemperaturen z. B. für Isolierlacke in den obenerwähnten Bau- und Apparateteilen beträchtlich heraufgesetzt werden, so daß ein schnellerer Durchsatz bei der Fertigung solcher Bau- und Apparateteile vorgenommen werden kann.The almost constant value of permeability at 20 ° C for the present invention Cutting tape core after a 2-hour heat treatment at 160 ° C but means that this cut tape core against a thermal shock of 2 hours duration is insensitive at 160 ° C. This temperature resistance of the permeability can can now be exploited in an advantageous manner that, for example, in the world-wide spread today Vergußtec'hnik of electromagnetic components and equipment higher curing temperatures used for the plastic encapsulated for insulation and / or for shaping and therefore shorter curing times are possible. Also can by this temperature resistance the drying temperatures z. B. for insulating varnishes are increased considerably in the above-mentioned components and apparatus, so that a faster throughput in the manufacture of such components and apparatus can be made.
Auch in einem Dauerversuch zeigte sich die überlegenheit der erfindungsgemäßen
Bauweise. Hierzu wurden die beiden obenbenanntenKerne einerDauerglühung von 100
Stunden bei 160° C unterworfen. Das Ergebnis ist in Tabelle II wiedergegeben.
In der vorstehend näher bezeichneten Bauweise des erfindungsgemäßen Schnittbandkernes kann der Schnittstelle des Ringkernes noch eine zusätzliche Festigung dadurch verliehen werden, daß vor dem Zerschneiden des Ringkernes an den Trogrändern metallische Laschen angelötet werden, die gegeneinander und von den jeweils benachbarten Trogwänden durch isolierende Klebmittel getrennt sind. Eine derartige zusätzliche Festigung der Schnittstelle ermöglicht auch den Trennvorgang mit einer größeren Schnittgeschwindigkeit auszuf'ü'hren.In the above-described construction of the invention The cutting tape core can provide additional reinforcement to the interface of the toroidal core be awarded by the fact that before cutting the toroidal core at the trough edges metallic tabs are soldered against each other and from the neighboring Trough walls are separated by insulating adhesive. Such an additional Consolidation of the interface also enables the separation process with a larger one To execute cutting speed.
Ein nach der Erfindung hergestellter Schnittbandkern kann in bekannter Weise durch Spannringe zusammengehalten werden oder nach dem Einsetzen der Spule durch ein kaltaushärtendes Klebemittel über die aneinanderstoßenden Schnittflächen selbst zusammengeklebt werden.A cut tape core produced according to the invention can be used in known Way to be held together by clamping rings or after inserting the coil by means of a cold-setting adhesive over the abutting cut surfaces be glued together.
Als Trogmaterial können Kupfer, Aluminium oder ähnliche Metalle, ferner Legierungen oder geeignete Kunststoffe verwandt werden. Vorzugsweise werden solche Materialien eingesetzt, die einen gleichen oder nahezu gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Bandmaterial besitzen.Copper, aluminum or similar metals can also be used as the trough material Alloys or suitable plastics are used. Preferably such Materials used that have the same or almost the same coefficient of expansion how to own the tape material.
Der erfindungsgemäße Schnittbandkern kann zusätzlich in bekannter Weise gegen Korrosionseinflüsse durch Lackanstriche oder ähnliche Verfahren geschützt werden.The cutting tape core according to the invention can also be used in known Protected against the effects of corrosion by painting with varnish or similar processes will.
Der erfindungsgemäße Schnittbandkern kann die Form eines Ringkernes, U-Kernes bzw. davon abgewandelte Formen besitzen. Mit besonderem Vorteil wird die erfindungsgemäße Bauweise vor allem bei Schnnittbandkernen mit Banddicken von kleiner als 0,05 mm angewandt, jedoch ist durch die Banddicke keine Beschränkung der Erfindung gegeben, so daß auch Schnittbandkerne bis zu 0,5 mm Bandstärke nach der erfindungsgemäßen Bauweise ausgeführt werden können.The cutting tape core according to the invention can take the form of a toroidal core, Have U-core or forms modified therefrom. The Construction according to the invention, especially for cut tape cores with tape thicknesses of less than 0.05 mm is used, but the tape thickness is not a limitation of the invention given, so that cut tape cores up to 0.5 mm tape thickness according to the invention Construction can be carried out.
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- 1963-08-03 DE DE19631270195 patent/DE1270195B/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |