DE4024340A1 - Ferrithaltige kunststoffzusammensetzung und ablenkjoch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ferrithaltige Kunststoffzusam­ mensetzung, die zur Herstellung von Rauschunterdrückungs­ teilen einsetzbar ist, die zur Rauschverminderung in ver­ schiedenen elektronischen Geräten dienen. Ferner betrifft die Erfindung ein aus einer solchen Zusammensetzung herge­ stelltes Ablenkjoch, insbesondere für eine Bildempfangs­ röhre, die für Fernsehgeräte oder Anzeigemonitore geeignet ist.

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht einer konventionellen Ferritperle, die zur Verminderung von Hochfrequenzrauschen dient.

Dabei bezeichnet 4 eine Ferritperle aus einer ferrithalti­ gen Kunststoffzusammensetzung, 2 eine Durchgangsöffnung und 3 einen die Durchgangsöffnung durchsetzenden Leitungsdraht.

Bei dieser Konstruktion hat der die Ferritperle 4 umfassen­ de Teil eine Impedanz in einem HF-Bereich und die Funktion, HF-Rauschen zu absorbieren und zu dämpfen.

Bei einer solchen konventionellen Ferritperle aus einer ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung ist die Teilchen­ größe der darin enthaltenen Ferritteilchen klein, und der Ferritgehalt ist niedrig, so daß die Funktion der Absorp­ tion und Dämpfung von HF-Rauschen recht begrenzt und ein guter Dämpfungseffekt nicht erzielbar ist. Um den Dämp­ fungseffekt zu verbessern, muß die Form größer gemacht werden.

Wenn aber die Teilchengröße der Ferritteilchen zu sehr vergrößert wird, um den Dämpfungseffekt zu erhöhen, gehen die Formbarkeit und Verarbeitbarkeit, die charakteristischen Merkmale des Kunststoff-Ferrits sind, verloren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung der genannten Probleme und die Bereitstellung einer ferrithal­ tigen Kunststoffzusammensetzung, die fähig ist, HF-Rauschen wirksam zu vermindern, und die gleichzeitig einem Kunst­ stoff-Ferrit (einer ferrithaltigen Kunststoffzusammenset­ zung) die gewünschten Formbarkeits- und Verarbeitbarkeits­ eigenschaften verleiht.

In bezug auf ein Ablenkjoch ist eine in den Fig. 5-7 ge­ zeigte Vorrichtung bekannt. Dabei sind vorgesehen ein Ab­ lenkjoch 11, eine Bildempfangsröhre 12, an der ein solches Ablenkjoch angeordnet ist, und ein Hauptkörper 13 des Ab­ lenkjochs, der ein Sinterferritkern aus einem Sinterferrit­ material ist. 14 ist eine Ablenkspule, und 15 ist ein Se­ parator. Das Ablenkjoch 11 besteht aus dem Jochhauptkörper 13, der Ablenkspule 14, einem Substrat (nicht gezeigt) usw. Nach Fig. 7 wird es am Hals der Bildempfangsröhre 12 be­ festigt verwendet. Ferner sind Wickelnuten 16 vorgesehen.

Die Ablenkspule 14 der Bildempfangsröhre 12 umfaßt zwei Gruppen von Vertikal- und Horizontalspulen. Wenn ihnen sägezahnförmige Ströme für die Vertikal- und Horizontalab­ lenkung zugeführt werden, wird ein Elektronenstrahl nach oben und unten sowie nach links und rechts abgelenkt, wo­ durch auf der Bildempfangsröhre 12 ein Raster abgebildet wird.

Das konventionelle Ablenkjoch besteht aus einem Sinterfer­ ritmaterial und hat die Neigung, nach dem Sintern zu schrumpfen. Die Verarbeitungsgenauigkeit mußte also dadurch verbessert werden, daß nach dem Sintern z.B. ein Fräsvor­ gang durchgeführt wurde, um die Präzision beispielsweise der Wicklungsnuten 16 zu verbessern.

Bei einem Ablenkjoch hängt außerdem die Genauigkeit des Videobildes stark von der Magnetflußdichteverteilung des magnetischen Ablenkfeldes ab, und die Magnetflußdichtever­ teilung des magnetischen Ablenkfeldes ist durch die Wick­ lungsform und die Wicklungsdichteverteilung der Ablenkspu­ len bestimmt. Um also die Präzision des Videobildes zu verbessern, müssen Wickelnuten 16 vorgesehen sein, um die Wickelgenauigkeit in bezug auf den Jochkörper 3 gemäß Fig. 3 zu verbessern, und zur Bildung der Wickelnuten 16 wird eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit gefordert. Es war daher schwierig, hochpräzise Ablenkjoche in großen Mengen herzu­ stellen, und es gab das Problem hoher Fertigungskosten.

Aufgabe der Erfindung ist daher außerdem die Überwindung der vorgenannten Probleme und die Bereitstellung eines kostengünstigen Ablenkjochs mit hoher Ablenkpräzision unter Anwendung eines Kunststoff-Ferrits, umfassend ein Ferrit­ pulver, einen Kunststoff und eine geringe Menge Additive, durch Verbessern der Formbarkeit und der Verarbeitungsge­ nauigkeit und Beseitigung der Notwendigkeit einer Bearbei­ tung nach dem Sintern.

Gemäß einem ersten Aspekt wird durch die Erfindung eine ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung angegeben mit einem Ferritpulver einer mittleren Teilchengröße von 100-500 µm in einer Menge von wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, einem Kunststoff und einer geringen Menge Additive.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird durch die Erfindung eine ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung angegeben mit einem Ferritpulver großer Teilchengröße einer mittleren Teilchen­ größe von 100 µm bis 2 mm in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, einem Ferritpulver kleiner Teilchengröße zum Ausfüllen von Zwi­ schenräumen in dem Ferritpulver großer Teilchengröße, einem Kunststoff und einer geringen Menge Additive.

Gemäß einem dritten Aspekt wird durch die Erfindung ein Ablenkjoch angegeben, das wenigstes teilweise aus einer ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung mit einem Ferrit­ pulver großer Teilchengröße einer mittleren Teilchengröße von 100 µm bis 2 mm in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, einem Ferritpulver kleiner Teilchengröße zum Ausfüllen von Zwi­ schenräumen in dem Ferritpulver großer Teilchengröße, einem Kunststoff und einer geringen Menge Additive besteht.

Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung kön­ nen magnetische Eigenschaften ähnlich einem Sinterferrit­ körper erhalten werden, und die Packungsdichte kann groß gemacht werden, so daß die Formbarkeit und die Verarbeit­ barkeit eines Kunststoff-Ferrits erhalten bleiben.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung besteht das Ablenk­ joch zumindest teilweise aus einem Kunststoff-Ferrit, wo­ durch die Formbarkeit verbessert, die Ablenkpräzision des Ablenkjochs sehr gut gemacht und die Massenfertigung er­ möglicht wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Ferritperle, die aus der Zusammensetzung gemäß dem ersten Beispiel der Erfindung geformt ist;

Fig. 2 eine Perspektivansicht einer konventionellen Ferritperle;

Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Ablenkjochs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Ablenkjochs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung;

Fig. 5 eine Perspektivansicht eines konventionellen Ablenkjochs;

Fig. 6 eine Perspektivansicht, die einen Fall zeigt, in dem Wicklungsnuten vorgesehen sind; und

Fig. 7 eine Perspektivansicht einer Bildempfangs­ röhre, an der das Ablenkjoch befestigt ist.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ferritperle zur Beseiti­ gung von HF-Rauschen, die mit einer "ferrithaltigen Kunst­ stoffzusammensetzung" gemäß dem ersten Beispiel der Erfin­ dung gebildet ist.

Die Figur zeigt ein Formerzeugnis 1 (eine Feritperle) mit einem Außendurchmesser von 10 mm und einer Dicke von 3 mm aus der ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung des ersten Beispiels. Ein Durchgangsloch 2 mit einem Durchmesser von 0,5 mm ist in der Mitte der Perle vorgesehen. Ein Leitungs­ draht 3 mit einem Durchmesser von 0,3 mm ist durch das Durchgangsloch 2 geführt. Das Anschlußelement dieses Lei­ tungsdrahts wurde an eine Meßvorrichtung angeschlossen, und die Permeabilität und die Dämpfungseigenschaften des Form­ erzeugnisses in einem HF-Bereich wurden gemessen; die Er­ gebnisse sind in der Tabelle I aufgelistet.

Nachstehend wird die Herstellung dieses Formerzeugnisses beschrieben.

Gebrannter weichmagnetischer Ferrit eines Nickel-Zink- Systems wurde pulverisiert, eine geringe Menge einer wäß­ rigen Polyvinylalkohol- bzw. PVA-Lösung wurde zugesetzt, und es wurde ein Granulat hergestellt. Die Körnchen wurden gesintert unter Bildung von Sinterferritteilchen. Die Teil­ chen wurden klassiert, so daß Ferritpulver mit verschiede­ nen Teilchengrößen erhalten wurden. Unter Berücksichtigung der Teilchengrößen und des Gehalts dieser Ferritpulver wurden die Ferritpulver und ein Binderkunststoff abgewogen. Der abgewogene Kunststoff wurde in einem geeigneten Lö­ sungsmittel gelöst, und die abgewogenen Ferritpulver wurden eingerührt und damit vermischt. Dann wurde das Lösungsmit­ tel verdampft unter Erhalt eines mit dem Kunststoff über­ zogenen weichmagnetischen Ferritpulvers. Das Pulver wurde mit einem Trockenpulverpreßverfahren geformt unter Erhalt des oben angegebenen Formerzeugnisses mit einem Außendurch­ messer von 10 mm und einer Dicke von 3 mm. Ein Loch mit einem Durchmesser von 0,5 mm wurde mittig geformt, so daß ein Formerzeugnis für Prüfzwecke erhalten wurde.

Dann wurde gemäß Fig. 1 ein Leitungsdraht 3 durchgeführt, und die Permeabilität und die Dämpfungseigenschaften des Formerzeugnisses wurden gemessen. Die wesentlichen Aspekte der Meßergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I auf­ gelistet.

Die Tabelle I zeigt, daß bei einer Teilchengröße des weich­ magnetischen Ferrits von mehr als 500 µm die Formbarkeit und die Verarbeitbarkeit eher schlechter sind, so daß die spezifischen Eigenschaften des Kunststoff-Ferrits verloren­ gehen. Wenn andererseits die Teilchengröße unter 100 µm liegt, sind die Permeabilität und die Dämpfung eher schlecht.

Nachstehend wird das zweite Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, d. h. eine "ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung", umfassend ein weichmagnetisches Ferritpulver großer Teil­ chengröße und einige weichmagnetische Ferritpulver kleiner Teilchengröße, die die Zwischenräume zwischen den großen Teilchen ausfüllen, beschrieben.

In gleicher Weise wie in Fig. 1 wurde aus der Zusammenset­ zung dieses Beispiels eine Ferritperle geformt, und die Permeabilität und die Dämpfungseigenschaften der Ferrit­ perle in einem HF-Bereich wurden gemessen; die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgelistet.

Die Herstellung des Formerzeugnisses entsprach dem ersten Beispiel mit Ausnahme der Wahl der Teilchengrößen der weichmagnetischen Ferritpulver.

Die wesentlichen Aspekte der Meßergebnisse des Formerzeug­ nisses, durch das ein Leitungsdraht geführt war, sind in der folgenden Tabelle II aufgelistet.

Wie die Tabelle II zeigt, sind Permeabilität und Dämpfung des Formerzeugnisses hoch, wenn in der Teilchengrößenver­ teilung der weichmagnetischen Ferritteilchen das den Haupt­ anteil bildende Pulver mit der größten Teilchengröße eine Teilchengröße von wenigstens 100 µm hat und wenigstens ca. 50 Gew.-% im Gesamtferrit beträgt und wenn der Gesamtfer­ ritanteil in der Zusammensetzung wenigstens 80 Gew.-% beträgt.

In diesem Fall gehen Formbarkeit und Verarbeitbarkeit des Kunststoff-Ferrits nicht verloren.

Der für die vorliegende Erfindung geeignete Kunststoff kann aus einem umfangreichen Materialbereich ausgewählt werden, der thermoplastische Nylonkunststoffe, Polyethylen, Poly­ propylen, Polystyrol, Acrylatharze und Polyesterharze sowie härtbare Epoxid- und Phenolharze umfaßt. Die bei der Erfin­ dung einsetzbaren Additive umfassen ein Haftmittel zur Ver­ besserung der Verbindung zwischen dem Ferritpulver und dem Kunststoff, ein Trennmittel zum besseren Entformen sowie ein Schmiermittel. Die Formdichte kann dadurch verbessert werden, daß die weichmagnetischen Ferritteilchen sphärische Form erhalten. Zum Formen können zusätzlich zu dem oben erwähnten Pulverpreßverfahren verschiedene Formverfahren wie Spritzformen, Extrudieren in ein geschlossenes Werkzeug und Spritzpressen angewandt werden.

Die Anwendung der Zusammensetzung nach der Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine Ferritperle beschrieben. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Gehäuse, die die elektromagne­ tischen Abschirmeffekte nützen, sowie Drosselspulen für Rauschfilter. Ferner kann beim Einsatz nichtmagnetischer Kunstharze mit ferrithaltigen Teilen, z. B. für Transfor­ matoren, ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden, indem ein Formerzeugnis aus der Zusammensetzung nach der Erfindung hergestellt wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung möglich, ferrithaltige Kunststoffzusammensetzungen mit solchen magnetischen Eigen­ schaften zu erhalten, daß sie in der Lage sind, Hochfre­ quenzrauschen effektiv zu beseitigen, während gleichzeitig die Formbarkeit und die Verarbeitbarkeit als Kunststoff- Ferrit erhalten bleibt, indem der Bereich der mittleren Teilchengröße und die Verteilung der weichmagnetischen Ferritteilchen sowie der Ferritgehalt der ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung eingestellt werden.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nachstehend der dritte Aspekt der Erfindung erläutert.

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht eines Ablenkjochs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche oder äqui­ valente Bestandteile wie im konventionellen Fall nach den Fig. 5-7 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht nochmals erläutert. Fig. 3 zeigt den Joch­ hauptkörper 13, der aus Sinterferrit besteht. 17 ist ein Kunststoff-Ferritkern. Dieser Kunststoff-Ferritkern 17 ist mit Wickelnuten 16 versehen und bildet einen Teil des Ab­ lenkjochs. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt den Fall, daß der Kunststoff-Ferritkern 17 ein Teil ist, der aus einer Zusammensetzung aus einem weichmagnetischen Ferritpulver, einem Kunststoff und einer geringen Menge Additive besteht, wobei der Ferritgehalt wenigstens 80 Gew.-% beträgt, ein Ferritpulver großer Teilchengröße eine Teilchengröße von wenigstens 100 µm hat und ein Ferritpulver kleiner Teil­ chengröße eine Teilchengröße hat, die zum Ausfüllen von Zwischenräumen der großen Teilchen geeignet ist (nachste­ hend einfach als Kunststoff-Ferritkern bezeichnet). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Ablenkjoch aufgebaut durch Zusammenfügen des die Wickelnuten 16 aufweisenden Kunststoff-Ferritkerns 17 mit dem Jochhauptkörper 13, wie durch einen Pfeil angedeutet ist.

Bei der vorstehenden Konstruktion besteht der Kunststoff- Ferritkern 17, der den Wickelabschnitt aufweist und wenig­ stens einen Teil des Ablenkjochs bildet, aus einer Zusam­ mensetzung aus dem weichmagnetischen Ferritpulver, dem Kunststoff und einer geringen Menge Additive, so daß ein leicht magnetisierbares Ablenkjoch erhalten wird, wobei das Magnetfeld ohne weiteres gedämpft wird, und außerdem können hochpräzise Wickelnuten 16 geformt werden, die nach dem Formen nicht bearbeitet werden müssen. Es wird als Form­ kunststofferzeugnis hergestellt, so daß es ohne weiteres gleichmäßig herstellbar ist, und somit kann ein hohe Prä­ zision aufweisendes Erzeugnis kostengünstig erhalten werden.

Der Ferritgehalt des obigen Kunststoff-Ferritteils beträgt mindestens 80 Gew.-%, und die Ferritteilchengrößen sind mindestens von zwei verschiedenen Arten, z. B. große Teil­ chen einer Teilchengröße von mindestens 100 µm und kleine Teilchen einer Teilchengröße, die zum Ausfüllen von Zwi­ schenräumen zwischen den großen Teilchen geeignet sind, so daß in dem geformten Kunststoff-Ferritkern Zwischenräume von den Teilchen kleiner Teilchengröße ausgefüllt sind. Daher hat es als Formerzeugnis einen geeigneten Festig­ keits- und Dichtegrad, und es kann ein Erzeugnis hoher Maß­ genauigkeit erhalten werden, so daß es in einfacher Weise mit dem Jochhauptkörper 13 zusammenfügbar ist. Daher kann ein Ablenkjoch hoher Ablenkpräzision gebaut werden, und gleichzeitig können gleichmäßige Erzeugnisse kostengünstig in großen Mengen durch Formen hergestellt werden.

Als Ferritsinterkörper dieser Art hat ein 100-Gew.-%-Fer­ ritsinterkörper gute Eigenschaften. Dagegen werden bei diesem Ausführungsbeispiel Ferritpulver verschiedener Teilchengrößen eingesetzt, und ein Pulver mit kleiner Teilchengröße dient zum Ausfüllen von Zwischenräumen zwi­ schen den großen Teilchen, so daß die Zwischenräume ausge­ füllt sind, und gleichzeitig kann ein Erzeugnis mit guten Eigenschaften erhalten werden.

Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung das Ablenkjoch 11 durch Zusammen­ fügen des Kunststoff-Ferritkerns 17 mit dem Jochhauptkörper 13 aufgebaut; dadurch, daß der Kunststoff-Feritkern 17 einen Teil des Ablenkjochs bildet, können gleichmäßige, in Massenfertigung herstellbare Ablenkspulen mit sehr guter Ablenkpräzision kostengünstig bereitgestellt werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist der die Wickelnuten 16 aufweisende Kunststoff-Ferritkern 17 mit dem Jochhaupt­ körper 13 zusammengefügt. Bei einem weiteren Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 4 dagegen werden Ablenkspulen selbst auf einem Kunststoff-Ferritkern 17 an Ablenkspulenabschnit­ ten 18 gebildet, so daß das gesamte Ablenkjoch 11 aus einem Kunststoff-Ferritkern 17 als einem Kunststoff-Ferritteil besteht. Bei dieser Konstruktion kann die Anzahl Verarbei­ tungsschritte verringert werden, und es kann ein gleich­ mäßiges Ablenkjoch 11 mit sehr guter Maßgenauigkeit und Ablenkpräzision kostengünstig hergestellt werden.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen wird als der Kunst­ stoff-Ferrit eine Ferritpulverzusammensetzung mit einem weichmagnetischen Ferritpulver, einem Kunststoff und einer geringen Menge Additive eingesetzt. Als der Kunststoff- Ferrit kann aber auch ein Ferritpulver verwendet werden.

Wie oben beschrieben, besteht gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung das Ablenkjoch wenigstens teilweise aus einem Teil, das aus einem Kunststoff-Ferrit hergestellt ist, der ein Ferritpulver, einen Kunststoff und eine geringe Menge Additive umfaßt, wobei der Ferritgehalt wenigstens 80 Gew.-% beträgt, Ferrit großer Teilchengröße eine Teil­ chengröße von wenigstens 100 µm hat und Ferrit kleiner Teilchengröße eine Teilchengröße hat, die zum Ausfüllen von Zwischenräumen zwischen den großen Teilchen geeignet ist, so daß ein in Massenfertigung herstellbares kostengünstiges Ablenkjoch mit sehr hoher Ablenkpräzision erhalten wird.

Claims (7)

1. Ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung, gekennzeichnet durch ein Ferritpulver einer mittleren Teilchengröße von 100-500 µm in einer Menge von wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, einen Kunststoff und eine geringe Menge Additive.

2. Ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung, gekennzeichnet durch ein Ferritpulver großer Teilchengröße mit einer mittleren Teilchengröße von 100 µm bis 2 mm in einer Menge von wenig­ stens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, ein Ferritpulver kleiner Teilchengröße, das Zwischenräume in dem Ferritpulver großer Teilchengröße ausfüllt, einen Kunststoff und eine geringe Menge Additive.

3. Ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritpulver-Gesamtgehalt wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, beträgt.

4. Ablenkjoch, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens zum Teil aus einer ferrithaltigen Kunst­ stoffzusammensetzung besteht, die ein Ferritpulver großer Teilchengröße mit einer mittleren Teilchengröße von 100 µm bis 2 mm in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, ein Ferritpulver kleiner Teilchengröße zum Ausfüllen von Zwischenräumen in dem Fer­ ritpulver großer Teilchengröße, einen Kunststoff und eine geringe Menge Additive umfaßt.

5. Ablenkjoch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung eine Innen­ wand des Ablenkjochs bildet, wobei die Innenwand an ihrer Oberfläche Wickelnuten (16) aufweist, und daß ein eine Außenwand des Ablenkjochs bildender Sinterferrit auf der Rückseite dieser ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung vorgesehen ist.

6. Ablenkjoch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ferrithaltige Kunststoffzusammensetzung das gesamte Ablenkjoch bildet und innen mit Ablenkspulen versehen ist.

7. Ablenkjoch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt an Ferritpulver in der ferrithaltigen Kunststoffzusammensetzung wenigstens 80 Gew.-% beträgt.