Beschreibung

Magnetkern, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Fehlerstromschutzschalter

Die Erfindung betrifft einen Magnetkern, der aus einem weichmagnetischen Band gewickelt ist. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkerns und einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Magnetkern.

Magnetkerne, die aus einem spiralförmig aufgewickelten Metallband gebildet sind, sogenannte Ringbandkerne, kommen beispielsweise in Stromwandlern, Leistungstransformatoren, stromkompensierten Funkentstördrosseln, Anlaufstrombegren- zern, Speicherdrosseln, Einleiterdrosseln, Transduktordros- seln und Summen- oder Differenzstromwandlern für FI- Schutzschalter zum Einsatz.

An sie werden hohe Anforderungen bezüglich der magnetischen Eigenschaften gestellt: Fehlerstromwandler für wechselstromsensitive Fehlerstromschutzschalter beispielsweise müssen eine Sekundärspannung bereitstellen, die zumindest ausreicht, um das Magnetsystem des Auslöserelais, das für die Abschaltung verantwortlich ist, auszulösen. Da eine möglichst platz- sparende Auslegung des Stromwandlers angestrebt wird, wird ein Material für den Magnetkern benötigt, das neben einer hohen Induktion bei der typischen Arbeitsfrequenz von 50 Hz vor allem eine möglichst hohe Permeabilitätszahl μ _r aufweist. Wesentlichen Einfluss auf die Permeabilitätszahl haben die Geo- metrie des Magnetkerns sowie die Werkstoffeigenschaften in

Kombination mit der technologischen Veredelung des Materials, beispielsweise durch eine Wärmebehandlung.

Bisher war es zur Erzielung ausreichend hoher Permeabilitäts- zahlen notwendig, eine möglichst kleine Sättigungsmagne- tostriktionskonstante λ _s von I λ _s | < 2ppm oder sogar < 0,3ppm zu erzielen. Darüber hinaus waren geometrisch möglichst per-

fekte Bänder mit möglichst wenigen Formfehlern eine wichtige Voraussetzung. Eine derartig kleine Sättigungsmagnetostrikti- onskonstante λ _s lässt sich ohne Weiteres jedoch nur mit wenigen Legierungen erreichen und es ist zudem bei einer indus- triellen Fertigung nahezu unmöglich, eine exakte Legierungszusammensetzung ohne Verunreinigungen zu erzielen.

Es wäre jedoch möglich, auch mit zahlreichen weiteren Legierungszusammensetzungen hohe Permeabilitätszahlen zu errei- chen, wenn der Magnetkern frei von mechanischen Spannungen wäre. Mechanische Spannungen werden beispielsweise beim Wickeln des Kerns aus einem oder mehreren Bändern oder bei seiner späteren Handhabung in den Magnetkern eingebracht . Der Zusammenhang zwischen Spannungsfreiheit des Magnetkerns und hoher Permeabilitätszahl wird beispielsweise in der JP 63-

115313 angesprochen. Während Spannungen, die während des Wickeins entstanden sind, in einer anschließenden Wärmebehandlung meist stark reduziert werden können, muss das Einbringen von mechanischen Spannungen durch äußere Einflüsse wie Schlä- ge oder Schütteln möglichst vermieden werden.

Dazu ist es beispielsweise aus der EP 0 509 936 Bl bekannt, einen Magnetkern aus einer Nickeleisenlegierung mittels eines weichelastischen Silikonklebers durch mehrere Klebepunkte mit einem Gehäuse zu verbinden. Dieses Vorgehen lässt sich jedoch nicht auf Magnetkerne aus einer magnetostriktiven Legierung übertragen, da vor dem vollständigen Vernetzen des Silikonklebers dieser aufgrund von Kapillarkräften und des Eigengewichts des Magnetkerns zwischen die Bandlagen des Magnetkerns kriecht. Formfehler in amorphen und nanokristallinen Bändern begünstigen das Eindringen des Klebers noch. Beim Aushärten kommt es dann zu Zugspannungen an den benetzten Bandlagen und somit zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Kerns. Da die Stärke des Eindringens des Silikonkle- bers zwischen die Bandlagen stark von zufällig auftretenden Formfehlern des Bandes abhängt, lässt sich dieser Effekt zu-

dem schwer vorhersagen und führt zu einer starken Streuung der Permeabilitätswerte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen aus einem weichmagnetischen Band gewickelten Magnetkern anzugeben, der gegen von außen eingebrachte mechanische Spannungen wirksam geschützt ist und somit dauerhaft gute magnetische Eigenschaften aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkerns anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Magnetkern aus einem spiralförmig aufgewickelten, weichmagne- tischen Band mit einer Oberseite- und einer Unterseite, wobei die Oberseite und die Unterseite von Seitenflächen des weichmagnetischen Bandes gebildet sind, wobei der Magnetkern in einem Schutzgehäuse fixiert ist und zur Fixierung des Magnetkerns ein Haftklebstoff zwischen der Unterseite des Magnetkerns und einer Gehäuseinnenwand vorgesehen ist.

Einem Grundgedanken der Erfindung zufolge sollte insbesondere bei Magnetkernen aus rascherstarrten Legierungen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schutzgehäuse und dem Mag- netkern vermieden werden, da diese Bandlagen eine geringe Eigenstabilität aufweisen, so dass durch Volumenschrumpfung des Klebstoffes verursachte Zugkräfte zwangsläufig mechanische Spannungen in den Magnetkern einbringen. Es sollte daher eine Durchtränkung des Magnetkerns mit dem Klebstoff verhindert werden. Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Magnetkern und Schutzgehäuse hätte zur Folge, dass sich Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen dem Material des Magnetkerns und dem des Gehäuses unmittelbar durch mechanische Verspannungen bemerkbar machen würden. Wegen der grundlegenden Beziehung

zwischen der Permeabilitätszahl μ _r , der Sättigungsmagne- tostriktionskonstante λ _s und der mechanischen Spannung σ führen solche Verspannungen bei nicht ausreichend kleiner Sätti- gungsmagnetostriktionskonstante zu zu geringen und außerdem stark streuenden Permeabilitätszahlen.

Durch den Einsatz eines Haftklebers, der nach der Trocknung eine dauerklebrige Oberfläche aufweist, kann jedoch eine Fixierung des Magnetkerns in dem Schutzgehäuse erreicht werden, die gleichzeitig elastisch genug ist um Spannungen auszugleichen. Zudem kann bei einem Haftkleber das Eindringen vom Klebstoff zwischen die Bandlagen auf ein Minimum reduziert werden, wobei die Anbindung des Mag- netkerns an das Gehäuse fast ausschließlich über die Haftung des Klebers an den Seitenflächen der einzelnen Bandlagen erfolgt . Geeignete Haftkleber sind beispielsweise weichelastische, thermoplastische Haftklebemassen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haftklebstoff ein Acrylatpolymer auf. Gegenüber anderen prinzipiell geeigneten Haftklebemassen wie beispielsweise auf Basis von Kautschuk, Polyvinylester, Polybutadien oder Polyurethan haben solche auf der Basis von Acrylatpolymeren den Vorteil, dass sie die Formulierung besonders beständiger Klebemassen erlauben.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haftklebstoff eine Reißdehnung ε _R auf mit ε _R > 250 %, bevorzugt > 450 %, weiter bevorzugt > 600 %. Ein solcher Haftkleber ist ausreichend elastisch, um eine unerwünschte Kraftübertragung zwischen dem Gehäuse und dem darin fixierten Magnetkern zu verhindern. Ferner weist der Haftklebstoff vorteilhaft eine Glasübergangstemperatur T ₉ auf mit T _G < O ⁰ C; besser T _G < -20 ⁰ C; besser T _G < -30 ⁰ C und eine Schmelztemperatur T _s mit T _s > 180 ⁰ C.

Die Eindringtiefe t des Haftklebstoff zwischen die Bandlagen des Magnetkerns beträgt in einer vorteilhaften Ausführungsform t < 2 mm, bevorzugt t < 0,5 mm und noch weiter bevorzugt t < 0,01 mm.

Typischerweise weist der fertige Magnetkern, also der Magnetkern nach Abschluss der Wärmebehandlung, ein nanokristallines weichmagnetisches Band auf. Es sind jedoch je nach Einsatzzweck des Magnetkerns auch amorphe oder kristalline Bänder denkbar.

Für den erfindungsgemäßen Magnetkern sind verschiedene Legierungszusammensetzungen denkbar. Da ein Verschwinden der Sät- tigungsmagnetostriktionskonstante nicht gefordert wird, kön- nen gängige Eisenbasislegierungen Verwendung finden, und auch Restverunreinigungen, die sich im allgemeinen nicht vollständig vermeiden lassen, sind tolerierbar, ohne dass es zu unerwünschten Beeinflussungen der magnetischen Eigenschaften kommt .

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das weichmagnetische Band neben handelsüblichen Verunreinigungen der Rohstoffe oder der Schmelze im Wesentlichen die LegierungsZusammensetzung Fe _a Co _b Cu _c Si _d B _e M _f X _g auf, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr und Hf und X zumindest eines der Elemente P, Ge und C ist, a, b, c, d, e und f in Atomprozent angegeben sind und 0 < b < 45; 0,5 < c < 2; 6,5 < d ≤ 18; 5 < e < 14; 1 ≤ f < 6; d + e > 16; g < 5 und a + b + c + d + e + f + g = 100 gilt. Dabei kann Kobalt ganz oder teilweise durch Nickel ersetzt sein.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Magnet - kern eine Sättigungsmagnetostriktionskonstante λ _s von λ _s < 15 ppm auf.

Das Verhältnis von Remanenzinduktion zu Sättigungsinduktion B _R /B _S des Magnetkerns beträgt vorteilhafterweise B _R /B _S > 45% und die Maximalpermeabilität μ _max > 250.000, beispielsweise nach einer magnetfeldfreien Wärmebehandlung zur Na- nokristallisation. In einer alternativen Ausführungsform weist der Magnetkern ein Verhältnis von Remanenzinduktion zu Sättigungsinduktion B _R /B _S von B _R /B _S > 50% und eine Maximalpermeabilität μ _max von μ _raax > 150.000 auf. Diese Eigenschaften können beispielsweise durch eine Längsfeldbehand- lung im Anschluss an eine Wärmebehandlung zur Nanokristal- lisation erreicht werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform gilt B _R /B _S > 2% und μ _max > 5.000. Diese Eigenschaften können beispielsweise durch eine Querfeldbehandlung im Anschluss an eine Wärmebehandlung zur Na- nokristallisation erreicht werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns weist zumindest die folgenden Schritte auf: Zunächst wird ein aus einem weichmagnetischen Band gewickel- ter Magnetkern mit einer Oberseite und einer Unterseite bereitgestellt, wobei die Oberseite und die Unterseite von Seitenflächen des weichmagnetischen Bandes gebildet sind. Ferner wird ein Schutzgehäuse zur Aufnahme des Magnetkerns bereitgestellt. Auf eine Gehäuseinnenwand wird ein Haft- klebstoff aufgebracht, wobei der Haftklebstoff an seiner Oberfläche einen Film ausbildet. Nach Ausbilden des Films wird der Magnetkern in das Schutzgehäuse eingesetzt, wobei die Unterseite des Magnetkerns mit dem Haftklebstoff in Kontakt gebracht wird und an diesem haftet .

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Haftklebstoff als wässrige Dispersion auf die Gehäuseinnenwand aufgebracht. In einer alternativen Ausführungsform wird der Haftklebstoff als organische Lösung aufgebracht. Die Verwendung einer wässrigen Dispersion hat den Vorteil, dass an der Oberfläche Filmbildung einsetzt, während die Trocknung in tieferen Schichten der Klebemasse zeitlich

verzögert durch Diffusion des in der Dispersion enthaltenen Wassers durch den bereits gebildeten Film erfolgt.

Vorteilhafterweise hat der Haftklebstoff beim Einsetzen des Magnetkerns in das Schutzgehäuse unter dem Film an seiner Oberfläche noch nicht abgebunden. Dadurch ist, insbesondere wenn der Haftkleber beim Einsetzen des Magnetkerns in das Schutzgehäuse eine Viskosität v mit v < 20 Pa»s aufweist, sichergestellt, dass der Film an der Ober- fläche einerseits stark genug ist, um ein Aufreißen des

Films unter Eindringen von Klebstoff zwischen die Bandlagen zu verhindern, während andererseits die verbleibende, noch dünnflüssige Dispersionsmenge eine Deformation des Klebstofftropfens unter dem Eigengewicht des Magnetkerns und ein verspannungsfreies Einsinken des Magnetkerns in die Klebemasse ermöglicht.

Nach dem Aufbringen wird der Haftkleber vorteilhafterweise einer Trocknung durch Warmluft oder Infrarot oder andere wärmebildende Strahlung unterzogen, wobei die Filmbildung an der KlebstoffOberfläche einsetzt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haftkleber beim Einsetzen des Magnetkerns in das Schutzgehäuse einen Feststoffgehalt von mehr als 30 Gewichtsprozent und eine Mindestfilmbildungstemperatur T _F mit T _F < 0 ⁰ C auf.

Der Magnetkern wird vor dem Einsetzen in das Schutzgehäuse typischerweise einer Wärmebehandlung unterzogen. Durch ei- ne solche Wärmebehandlung können einerseits mechanische

Spannungen, die aus dem Wickeln des Magnetkerns resultieren, abgebaut werden. Andererseits kann in dem ursprünglich amorphen Band ein nanokristallines oder kristallines Gefüge eingestellt werden. Die Wärmebehandlung wird vor- teilhafterweise bei einer Temperatur T mit 505 ⁰ C ≤ T ≤

600 ⁰ C durchgeführt. Zur Einstellung eines nanokristalli- nen Gefüges sind jedoch auch etwas niedrigere Temperaturen

von beispielsweise 480 ⁰ C möglich. In einer Ausführungsform wird die Wärmebehandlung feldfrei in Abwesenheit eines Magnetfelds durchgeführt. Zur Einstellung gewünschter magnetischer Eigenschaften kann der Magnetkern jedoch wäh- rend der Wärmebehandlung auch einem Magnetfeld bestimmter Richtung (z.B. Quer- oder Längsfeld) und Stärke ausgesetzt werden.

Der erfindungsgemäße Magnetkern ist besonders geeignet für den Einsatz in einem Fehlerstromschutzschalter, da er aufgrund seiner hohen Permeabilitätszahl eine ausreichend hohe Sekundärspannung bereitstellt, die ausreicht, um das Magnetsystem des Auslöserelais, das für die Abschaltung verantwortlich ist, auszulösen. Auch Anwendungen, z. B. als Stromwandler, übertrager oder Drosseln mit unterschiedlichen Hysteresekurven sind denkbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert . Es zeigen

Figur 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetkerns;

Figur 2 anhand eines Diagramms den Einfluss einer unzu- reichenden mechanischen Stabilisierung bei Magnetkernen mit nichtverschwindender Magnetostriktion;

Figur 3 anhand eines Diagramms den Einfluss einer Fixie- rung des Magnetkerns mit einem Silikonkautschukkleber;

Figur 4 anhand eines Diagramms den Einfluss einer Fixierung des erfindungsgemäßen Magnetkerns mit einem Acrylathaftkleber und

Figur 5 anhand eines Diagramms den Einfluss einer mechanischen Stabilisierung des erfindungsgemäßen Magnetkerns .

Der Magnetkern 1 gemäß Figur 1 ist als Ringbandkern ausgeführt und aus einem weichmagnetischen Band gewickelt. Er weist eine Anzahl von Bandlagen 2 auf, die voneinander durch Zwischenräume 3 getrennt sind. Die Stirnseiten 14 und 15 der Bandlagen 2 bilden eine Oberseite 4 und eine Unterseite 5 des Magnetkerns 1.

Der Magnetkern 1 ist in ein Schutzgehäuse 6 eingebettet, das in der gezeigten Ausführungsform aus einem inneren Schutztrog 7, der über den Magnetkern 1 gestülpt wird, und einer den Schutztrog 7 aufnehmenden oberen Schale 9 und unteren Schale 8 besteht. Der Magnetkern 1 ist durch das Schutzgehäuse vor Einflüssen von außen, die mechanische Verspannungen in die Bandlagen 2 einbringen könnten, geschützt. Die obere Schale 9 kann auch als flacher Deckel ausgeführt sein.

Der Magnetkern 1 ist in dem Schutzgehäuse 6 mit Hilfe einer Schicht eines Haftklebstoffes 11 fixiert. Der Haftklebstoff 11 ist auf einer Gehäuseinnenwand 10 angeordnet und weist eine dauerklebrige Oberfläche 12 auf, mit denen die Stirnseiten 15 der Bandlagen 2 an der Unterseite 5 des Magnetkerns in adhäsivem Kontakt stehen. Der Haftklebstoff 11 dringt jedoch nicht oder nur sehr geringfügig in den unteren Bereich 13 der Zwischenräume 3 ein. Er ist zudem elastisch genug, so dass die übertragung von durch den Haftklebstoff 11 verursachte Zugspannungen auf die Bandlagen 2 sicher verhindert wird.

In der gezeigten Ausführungsform ist lediglich die Unterseite 5 des Magnetkerns 1 durch eine einzige KlebstoffSchicht an einer Gehäuseinnenwand 10 fixiert. Es ist jedoch auch mög- lieh, beispielsweise die Seitenflächen 16 und/oder die Oberseite 4 des Magnetkerns 1 durch eine Haftklebeschicht an dem Schutzgehäuse 6 zu fixieren.

Wie sich herausgestellt hat, ist bei der dargestellten Art der Fixierung eine Klebstoffmenge von 2 Tropfen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 1,5 bis 3 mm mit einer vom Feststoffgehalt des Klebers abhängigen Masse der Tropfen von mindestens 0,05 bis 0,3 g ausreichend. Bei typischen Magnetkernen lässt sich damit ein Klebepunkt erzeugen, der nicht, wie in Figur 1 dargestellt, die gesamte Unterseite 5 des Magnetkerns 1 bedeckt . Der Klebepunkt hat dann eine Fläche von mindestens 15 mm ² und es lassen sich Klebefestigkeiten von mehr als 0,3 N/mm ² erzielen, was für typische Massen des Magnetkerns von etwa 10 bis 30 g ausreichend ist.

Zu fixierende Magnetkerne aus einer nanokristallinen Legie- rung der Zusammensetzung FeRestCθo,iiNio,o5Cuo,97Nb2,63Sii3,iB _7<8 Co,i8 mit Abmessungen von 18,5 mm x 13,5 mm x 12 mm wurden einer Wärmebehandlung im Durchlaufofen für eine Stunde bei 538 ⁰ C unter Wasserstoffatmosphäre unterzogen und anschließend wie in Figur 1 dargestellt in ein Schutzgehäuse eingebettet. Sie wiesen eine Sättigungsmagnetostriktion λ _s von 4,3 ppm auf.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen die durch die Fixierung erreichte Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Magnetkerns .

Figur 2 zeigt anhand eines Diagramms den Einfluss einer unzureichenden mechanischen Stabilisierung bei Magnetkernen mit nichtverschwindender Magnetostriktion gemäß dem Stand der Technik. Dazu wurden hochpermeable Magnetkerne aus rascher- starrten nanokristallinen Legierungen mit nicht verschwindender Magnetostriktion zwischen zwei Stanzscheiben aus einem sehr weichen, offenporigen Schaumstoff wie Polyurethanschaum in einem Kunststoffgehäuse gelagert. Die so geschützten Magnetkerne wurden aus einer Höhe von etwa 10 cm auf eine harte Unterlage fallengelassen. Nach dem Fall wurden die magnetischen Kenngrößen der Magnetkerne wie z.B. ihre Permeabilitätszahl bei einer vorgegebenen Feldstärke wie beispielsweise

in R. BoIl: „Weichmagnetische Werkstoffe", 4. Auflage, S. 140 ff. beschrieben bestimmt. Im Anschluss an die Messung wurde jeder Magnetkern gewendet und mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite aus einer Höhe von ca. 10 cm auf die harte Unter- läge fallengelassen. Seine magnetischen Kenngrößen wurden erneut bestimmt und dieser Falltest mehrere Male wiederholt .

In Figur 2 sind als Ergebnis dieses Falltests die gemessenen Permeabilitätszahlen über der Anzahl der Fallvorgänge aufge- tragen. Wie in Figur 2 erkennbar ist, verändern sich die Permeabilitätszahlen der Magnetkerne mit den Fallvorgängen in nicht vorhersagbarer Weise. Dies ist dadurch zu erklären, dass es beim Fallen bzw. Aufschlagen des eingebetteten Magnetkerns durch die unzureichende Stabilisierung durch die SchaumstoffStanzscheiben zu einer axialen Verschiebung einzelner Bandlagen oder Bandlagenpakete kommt. Diese mechanische Deformation des Magnetkerns entlang seiner Längsachse verändert den mechanischen Spannungszustand der einzelnen Bandlagen und führt zu den beobachteten änderungen in der Permeabilitätszahl.

Figur 3 zeigt anhand eines Diagramms den Einfluss einer Fixierung des Magnetkerns mit einem Silikonkautschukkleber gemäß dem Stand der Technik. Dazu wurden hochpermeable Magnet- kerne nach dem in der EP 0 509 936 Bl beschriebenen Verfahren mittels eines weichelastischen Silikonklebers durch mehrere Klebepunkte mit dem KunstStoffgehäuse verbunden. Wie in Figur 3 erkennbar kommt es durch den Kleber zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften der Magnetkerne, insbe- sondere zu einer Verringerung der Permeabilitätszahl.

Dazu ist in dem Diagramm gemäß Figur 3 die bei 50 Hz bestimmte Permeabilitätszahl der Magnetkerne im frisch eingeklebten Zustand (erste Messwerte mit Kernnummern bis 10) und im fer- tig ausgehärteten Zustand des Klebers (anschließende Kernnummern) aufgetragen.

Die Ursache für die unerwünschte Verringerung der Permeabilitätszahl liegt vermutlich darin, dass die verwendeten Klebemassen im nicht vernetzten Zustand typische Viskositäten zwischen 2 Pa«s und 200 Pa*s aufweisen und die Zeit bis zum Be- ginn der Aushärtung des Klebers durch Feuchtigkeitsaufnahme zwischen 30 und 120 Minuten liegt. Während dieser Zeit kommt es nach dem Einsetzen des Magnetkerns in die Klebetropfen zu einem Eindringen von Klebemasse zwischen einzelne Bandlagen des Magnetkerns, zum einen als Folge von Kapillarkräften, zum anderen durch ein Einsinken des Magnetkerns unter seinem Eigengewicht. Während der anschließenden Aushärtung der Klebemasse kommt es zu einer Volumenreduktion der Klebemasse und damit zu Zugspannungen an den mit der Klebemasse benetzten Bandlagen. Wäre der Kern erst nach Aushärtung der Klebmasse eingesetzt worden, hätte es keine Klebehaftung mehr gegeben.

Die Magnetkerne gemäß Figur 3 wiesen verhältnismäßig hohe Bandfüllfaktoren von 83,4% und somit geringe Formfehler und eine verhältnismäßig geringe Sättigungsmagnetostriktion λ _s von 2,2 ppm auf. Trotzdem betrug die Verringerung der Permeabilitätszahl etwa 50%. Eine derartige Beeinflussung durch den Kleber ist einerseits unerwünscht groß und andererseits, wie ebenfalls in Figur 3 erkennbar, in ihrer konkreten Höhe nicht kalkulierbar .

Figur 4 zeigt anhand eines Diagramms den Einfluss einer Fixierung des erfindungsgemäßen Magnetkerns mit einem Acry- lathaftkleber . Dazu wurden wie bei dem zu Figur 3 beschrieben Test hochpermeable Magnetkerne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Acrylathaftkleber in ein Kunststoffgehäuse eingeklebt, wobei eine wässrige Reinacrylatdispersion verwendet wurde.

Die zu fixierenden Kerne aus einer nanokristallinen Legierung der Zusammensetzung Fe _R estCθo,iiNio,osCuo,97Nb2,63Sii3,iB _7i8 Co,i8 mit den Abmessungen 18,5 mm x 13,5 mm x 12 mm wurden einer Wärmebehandlung im Durchlaufofen bei 538 ⁰ C für eine Stunde unter

Wasserstoffatmosphäre ausgesetzt und anschließend, wie in Figur 1 dargestellt, in ein Kunststoffgehäuse eingebettet. Obwohl die Sättigungsmagnetostriktion λ _s mit 4,3 ppm nicht besonders gering war, war die irreversible Verschlechterung zwischen den nicht fixierten Kernen (Kernnummern 1 bis 64) und den fixierten Kernen (Kernnummern 65 bis 130) aufgrund mechanischer Spannungen mit etwa 12% deutlich geringer als bei Magnetkernen des Stands der Technik. Ein an denselben Kernen durchgeführter Rütteltest mit einer Frequenz von 50 Hz, einer Amplitude von 1 mm und einer Dauer von einer Minute führte ebenfalls zu keinen nennenswerten Veränderungen der Kenngrößen wie der Permeabilitätszahl der Magnetkerne (Kernnummern ab 131) .

Auch der in Verbindung mit Figur 2 beschriebene Falltest bewirkte, wie in Figur 5 dargestellt, nur eine vernachlässigbare änderung der Permeabilitätszahl der Magnetkerne.

Bezugszeichenliste

1 Magnetkern

2 Bandlage 3 Zwischenraum

4 Oberseite

5 Unterseite

6 Schutzgehäuse

7 Schutztrog 8 untere Schale

9 obere Schale

10 Gehäuseinnenwand

11 Haftklebstoff

12 Oberfläche des Haftklebstoffs 13 unterer Bereich

14 Stirnseiten

15 Stirnseiten

16 Seitenfläche