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Aus Rechteckschnitten aufgebauter Kern für magnetische Kreise Es ist bekannt, Kerne für Kleindrosseln, Kleintransformatoren, Magnetspulen oder dergleichen, insbesondere für magnetische Verstärker aus geschichteten Rechteckschnitten aufzubauen, wie sie als U-, M-, E-, C-Schnitte u. a. gebräuchlich sind. Um den vor allem bei magnetischen Verstärkern ausserordentlich störenden Luftspalteinfluss der Stossfuge auszuschalten, werden diese Kerne vorwiegend überlappt geschichtet.
Da die überlappung in den Schenkeln die doppelte Blechzahl wie in den Jochen ergibt, hat diese Anordnung aber den Nachteil, dass die Joche magnetisch doppelt so hoch beansprucht werden wie die Schenkel, da sie denselben Fluss wie diese zu führen haben, jedoch nur den halben Eisenquerschnitt der Schenkel aufweisen. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurde bereits vorgeschlagen, bei U- und M-Schnitten die Jochbreite gegenüber der Schenkelbreite zu verdoppeln. Damit besitzen Joche und Schenkel denselben Eisenquerschnitt. Ferner wurde dadurch der Flussübertrittsquerschnitt zwischen Jochen und Schenkeln verdoppelt, so dass der Luftspalteinfluss weiter sinkt.
Kerne ohne Luftspalteinfluss sind bekanntermassen auch die sogenannten Bandring- oder Spiralkerne. Als Kernmaterial verwendet man hier vorzugsweise kaltgewalztes Siliziumeisenblech, das gegenüber den warmgewalzten siliziumlegierten Blechen den Vorzug wesentlich besserer magnetischer Eigenschaften besitzt, wie z. B. kleine Verlustziffer, höhere Induktion bei derselben magnetischen Feldstärke und dergleichen. Diese Eigenschaften bestehen jedoch nur in der Walzrichtung der kaltgewalzten Bleche. Daher werden auch die Bänder für diese Bandringkerne in der Walzrichtung geschnitten und z. B. spiralförmig aufgewickelt.
Derartige Bandringkerne besitzen den grossen Nachteil, dass das nachträgliche Aufbringen der Wicklung auf den Kern sehr umständlich und damit teuer ist. Die Anwendung dieser Kerne bleibt daher aus wirtschaftlichen Gründen beschränkt.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die zwar nur in einer Richtung vorhandenen magnetischen Eigenschaften des kaltgewalzten Bleches auch für geschichtete, aus Rechteckschnitten aufgebaute Kerne dadurch auszuwerten, dass die Höhe der quer zu der magnetischen Vorzugsrichtung liegenden Joche mehr als das Doppelte der Schenkelbreite, die Schenkellänge mehr als das 5fache der Jochlänge beträgt. Zwar ist es bekannt, solche Kerne aus kornorientierten Blechen aufzubauen, wie etwa Nickeleisenbleche mit zwei aufeinander senkrechtstehenden magnetischen Vorzugsrichtungen.
Die Nachteile dieser Kernmaterialien sind einmal ihr hoher Preis, der etwa das 20fache des kaltgewalzten Bleches - beträgt, zum andern ihre übergrosse Empfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchung, durch die sie ihre bevorzugten magnetischen Eigenschaften vollständig verlieren können. Dieses Kernmaterial wird also schon aus wirtschaftlichen Gründen nur bei kleinen Kernen angewendet. Die erfindungsgemässe Erkenntnis ermöglicht nun den Aufbau eines magnetisch sehr hochwertigen Kernes mit Rechteckschnitten aus kaltgewalztem Blech ohne einen störenden Einfluss des quer zur Walzrichtung liegenden Joches.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Höhe der quer zu der magnetischen Vorzugsrichtung liegenden Joche um das K-fache grösser als die doppelte Schenkelbreite ist, wobei K das Verhältnis von Induktion in Walz- richtung zu derjenigen quer zur Walzrichtung bei gleicher magnetischer Feldstärke und bei sonst gleichen Bedingungen darstellt. Damit sind Joche und Schenkel magnetisch gleichwertig, so dass auch das Verhältnis ihrer Längen beliebig sein kann und lediglich durch die wirtschaftlich und technisch günstigste Kernform bestimmt ist. Ein nach diesen Ge-
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sichtspunkten aufgebauter Kern stellt in technischer und wirtschaftlicher Beziehung ein Optimum dar.
In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch erläutert. Fig. 1 stellt die Magnetisierungskennlinien eines kaltgewalzten Bleches dar, und zwar wurde die Kennlinie 1 in Walzrichtung, die Kennlinie 2 senkrecht zur Walzrichtung gemessen. Wählt man als Arbeitspunkt, beispielsweise die Induktion B. längs zur Walzrichtung, so erhält man bei derselben Feldstärke H quer zur Walzrichtung eine Induktion B", wenn alle übrigen Bedingungen gleich bleiben. Will man quer zur Walzrichtung ebenfalls die Induktion B. erreichen, so muss der magnetische Widerstand verringert und damit der Querschnitt im Verhältnis K - B,,,/B" vergrössert werden.
Am Beispiel des überlappt geschichteten U-Kernes, gemäss Fig. 2, bedeutet dies also, dass die Jochhöhe a infolge der überlappten Schichtung zunächst einmal doppelt so gross wie die Schenkelbreite b sein muss und ausserdem noch auf Grund der schlechteren Eigenschaften des verwendeten Kernmaterials quer zur Walzrich- tung um den Faktor D = B",i'Bn zu vergrössern ist. Die Jochhöhe beträgt somit a - 2 - b # B",!B".
Die erfindungsgemässe Erkenntnis gestattet nun in jedem Fall eine optimale Ausnutzung des Kernmaterials, unter Wahrung der Vorzüge einer überlappten Schichtung und der Verarbeitung von Rechteckstanzschnitten, die einen einfachen und mecha- nisch festen Kernaufbau gewährleisten. Durch die erfindungsgemässe Bemessung des quer zur Walz- richtung liegenden Teils erhält man einen kochqualifizierten magnetischen Kreis, der in seiner Güte den Bandringkernen kaum nachsteht.
Der wesentlich einfachere Aufbau der überlappt geschichteten Kerne gestattet eine umfassende Verwendungsmöglichkeit für alle Zwecke, bei denen rechteckige Stanz- schnitte vorzugsweise angewendet werden können, insbesondere da, wo es auf hohe Qualität des magnetischen Kreises ankommt, also beispielsweise für magnetische Verstärker.