DE2143326A1 - Self-nucleating magnetic wire - Google Patents
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Description
zur Eingabe vom 27. AUgUSt 1971 VA// Name d. Anm. 1. John R. Wg on the entry from AUGUST 27, 1971 VA // Name of d. Note 1. John R. Wg
882 BaIfour Street, Valley Stream, L. I„, New York 11580, USA.882 BaIfour Street, Valley Stream, L. I ", New York 11580, USA.
2. Milton Velinsky, 311 Randolph Road, Plainfield, New Jersey, USA.2. Milton Velinsky, 311 Randolph Road, Plainfield, New Jersey, USA.
Die Erfindung bezieht sich auf einen neuen und verbesserten selbst kernbildenden magnetischen Draht.The invention relates to a new and improved self-coring magnetic wire.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten selbst kernbildenden magnetischen Drahts, der ein Ablesesignal mit einem hohen Stör/Nutzverhältnis erzeugen kann.The main object of the invention is to provide a new and improved self-coring magnetic wire, which can generate a reading signal with a high noise / usable ratio.
Line andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten, sich selbst rückstellenden magnetischen Drahts.Another object of the invention is to provide a new and improved self-resetting magnetic Wire.
L'ine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und nützlichen magnetischen Speicherelements„Another object of the invention is to provide a new and useful magnetic storage element "
Line andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten selbst kernbildenden magnetischen Drahts, der in magnetischen Speicherstromkreisen brauchbar ist, wie zum Beispiel in magnetischen Schieberegistern und Speichermatrizen. Another object of the invention is to provide a new and improved self-nucleating magnetic Wire useful in magnetic storage circuits such as magnetic shift registers and memory arrays.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten selbst kernbildenden magnetischenAnother object of the invention is to provide a new and improved self-nucleating magnetic
Drahts, der durch momentane Einwirkung eines entsprechenden Magnetfeldes einstellbar ist, um ein Ablesesignal zu erzeugen, wenn das einwirkende Magnetfeld unwirksam wird, und der ein hohes Stör/llutzverhältnis und eine Amplitude aufweist, welche von der Geschwindigkeit der Unwirksammachung des einwirkenden Magnetfeldes im wesentlichen unab-hängig ist.Wire created by the momentary action of a corresponding magnetic field can be set to generate a reading signal when the applied magnetic field becomes ineffective, and a high one Disturbance / useful ratio and has an amplitude that depends on the Speed of inactivity of the acting magnetic field is essentially independent.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten selbst kernbildenden magnetischen Drahts mit einer offenen Schleife oder einer im allgemeinen rechteckigen Hystereseschleifencharakteristik in einer B-H-Magnotigsierungskurve» Another object of the invention is to provide a new and improved self-nucleating magnetic Wire with an open loop or a generally rectangular hysteresis loop characteristic in a B-H Magnotigging curve »
Hoch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines wenig kostenden, selbst kernbildenden magnetischen Drahts, der eine oder mehrere der vorstehenden Aufgaben erfüllt.Another object of the invention is to provide a low cost, self-nucleating magnetic Wire that fulfills one or more of the above tasks.
Sine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten Verfahrens zum Herstellen eines selbst kernbildenden magnetischen Drahts der beschriebenen Art.Another object of the invention is to provide a new and improved method of making a self-core-forming magnetic wire of the type described.
3ine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines neuen und verbesserten Verfahrens zum Herstellen eines selbst kernbildenden magnetischen Drahts aus übliche»m ferromagnetischen Drahtmaterial. Another object of the invention is to provide a new and improved method for producing a self-core-forming magnetic wire from conventional ferromagnetic wire material.
Andere Aufgaben sind zum Teil selbstverständlich oder v/erden zum Teil nachstehend genauer beschrieben.Other tasks are in part self-evident or in part are described in more detail below.
Die Erfindung betrifft daher einen selbst kernbildenden ferro-Hiagnetischen Draht von im allgemeinen gleichmäßiger Zusammensetzung, der einen mittleren verhältnismäßig weichen Kernteil und einen äußeren, verhältnismäßig harten, magnetisierten Mantelteil mit verhältnismäßig geringer Remanenz und Koerzitivkraft bzw. verhältnismäßig hoher Remanenz und Koerzitivkraft aufweist, wobeiThe invention therefore relates to a self-core-forming ferro-Hiagnetic Wire of generally uniform composition, having a central relatively soft core portion and an outer, relatively hard, magnetized shell part with relatively low remanence and coercive force or has a relatively high remanence and coercive force, wherein
209819/0542209819/0542
-3- 2H3326-3- 2H3326
a) der magnetisierte Mantelteil den Kernteil in einer ersten liichtung magnetisieren kann,a) the magnetized shell part can magnetize the core part in a first direction,
b) die Magnetisierung des Kernteils durch Einwirkung eines getrennten Magnetfeldes umkehrbar ist undb) the magnetization of the core part by the action of a separate Magnetic field is reversible and
c) der Mantelteil dea?n Kernteil bei Unwirksammachung des getrennten Magnetfeldes wieder in der ersten Richtung magnetisieren kann.c) the shell part of the core part when the separated one is rendered ineffective Magnetize magnetic field again in the first direction.
In der nachstehenden Beschreibung v/erden mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.In the following description, several exemplary embodiments of the invention are given with reference to the drawings described in more detail.
ji\,. 1 zeigt in größerem Maßstab schematisch eine unterbrochene Seitenansicht und eine Endansicht einer Ausführungsform eines selbst kernbildenden magnetischen Drahtes gemäß der Erfindung.ji \ ,. 1 shows, on a larger scale, schematically an interrupted one Side and end views of one embodiment of a self-coring magnetic Wire according to the invention.
Die Figuren 2, 2a, 3, 3a, 4 und 5 zeigen schematische Darstellungen von beispielsweisen Ablesesystemen, welche den selbst kernbildenden magnetischen Draht gemäß Fig. 1 verwenden.Figures 2, 2a, 3, 3a, 4 and 5 show schematic representations of, for example, reading systems which use the self-core-forming magnetic wire according to Use Fig. 1.
7io·. 6 zeigt eine B-H-Magne ti sie rungs kurve, welche bestimmte magnetische Charakteristiken des selbst kernbildnenden magnetischen Drahtes gemäß Fig. 1 darstellt.7i o ·. 6 shows a BH magnetization curve which shows certain magnetic characteristics of the self-core-forming magnetic wire according to FIG.
Lie Figuren 7 und 8 zeigen in größerem Maßstab der Fig. 1 ähnliche schematische Darstellungen von anderen Ausführungsformen des selbst kernbildenden magnetischen Drahtes gemäß der Erfindung.Lie FIGS. 7 and 8 show similar ones to FIG. 1 on a larger scale schematic representations of other embodiments of the self-nucleating magnetic Wire according to the invention.
Die Figuren 9 und 10 sind schematische Darstellungen einer beispielsweisen Vorrichtung zum Herstellen des selbst kernbildenden magnetischen Drahtes gemäß der Erfindung. Figures 9 and 10 are schematic representations of an exemplary Apparatus for manufacturing the self-coring magnetic wire according to the invention.
209819/0Si?209819 / 0Si?
-4- 2H3326-4- 2H3326
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist festgestellt worden, daß ein Draht aus einem entsprechenden ferromagnetisehen Material, der eine im allgemeinen gleichmäßige Zusammensetzung aufweist und der beispielsweise durch einen Ziehvorgang geformt ist, behandelt werden kann, um einen magnetischen mittleren Teil (nachstehend als Kern bezeichnet) und einen magnetischen äußeren Teil (nachstehend als Mantel bezeichnet) zu bilden, welche verschiedene magnetischen Charakteristiken aufweisen und welche zusammenwirken, um einen äußerst wirksamen, selbst kernbildenden magnetischen Draht zu bilden.According to one embodiment of the invention it has been found that a wire can be seen from a corresponding ferromagnet Material which has a generally uniform composition and which is formed, for example, by a drawing process can be treated to have a magnetic central part (hereinafter referred to as a core) and a magnetic outer To form part (hereinafter referred to as the jacket) which have different magnetic characteristics and which cooperate, to form an extremely effective self-coring magnetic wire.
Eine Ausführungsform eines solchen selbst kernbildenden magnetischen Drahtes 10 ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einem Draht, der aus einem entsprechenden ferromagnetischen Material gezogen ist und der einen im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Vorzugsweise soll der Draht einen vollkommen runden Querschnitt oder einen so annähernd runden Querschnitt aufweisen, wie praktisch erzielbar ist. Der magnetische Draht kann beispielsweise 15,625 mm lang sein und einen Durchmesser von 0,3 mm aufweisen. Derselbe kann aus einer im Handel erhältlichen Drahtlegierung hergestellt werden, die aus 48 % Eisen und 52 c/o Nickel besteht. Der Draht wird verarbeitet, um einen verhältnismäßig weichen magnetischen Kern 14 zu bilden, der eine verhältnismäßig geringe magnetische Remanenz und Koerzitivkraft aufweist, und einen verhältnismäßig harten magnetischen Mantel 16, der eine verhältnismäßig hohe-magnetische Remanenz und Koerzitivkraft aufweist und der den magnetischen Kern 14 wirksam magnetisch vorspannen kann. Der verhältnismäßig weiche Kern 14 ist magnetisch anisotrop mit einer zur Drahtachse parallelen Magnetisierungsachse. Der verhältnismäßig harte Mantel 16 ist ebenfalls magnetisch anisotrop mit einer zur Drahtachse parallelen Magnetisierungsachse und ist magnetisiert, um an den entgegengesetzten Enden Nord- und Südpole zu bilden. Der verhältnismäßig harte Mantel 16 weist eine Remanenz und Koerzitivkraft auf, die genügend größer ist als jene des verhältnismäßig v/eichen Kerns 14, um den Kern mit dem Mantel 16 zu kuppeln durch MagnetisierenOne embodiment of such a self-core-forming magnetic wire 10 is shown in FIG. 1 and consists of a wire which is drawn from a corresponding ferromagnetic material and which has a generally circular cross-section. The wire should preferably have a completely round cross-section or as approximately round a cross-section as is practically achievable. The magnetic wire can be 15.625 mm long and 0.3 mm in diameter, for example. The same can be produced from a commercially available wire alloy consisting of 48% iron and 52 is c / o nickel. The wire is processed to form a relatively soft magnetic core 14, which has a relatively low magnetic remanence and coercive force, and a relatively hard magnetic jacket 16, which has a relatively high magnetic remanence and coercive force and which the magnetic core 14 effectively can bias magnetically. The relatively soft core 14 is magnetically anisotropic with an axis of magnetization parallel to the wire axis. The relatively hard jacket 16 is also magnetically anisotropic with an axis of magnetization parallel to the wire axis and is magnetized to form north and south poles at the opposite ends. The relatively hard cladding 16 has a remanence and coercive force that is sufficiently greater than that of the relatively v / oak core 14 to couple the core to the cladding 16 by magnetization
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des Kerns 14 in einer axialen Richtung, welche zur axialen Magnetisierungsrichtung des Mantels 16 entgegengesetzt ist, so daß der Kern 14 einen magnetischen Rückweg oder Nebenschluß für den Mantel 16 bildet, wie durch die in Figc 1 gezeigten Flußlinien veranschaulicht wird. Im Kern und im Mantel wird zwischen den entgegengesetzt gerichteten Flußlinien in denselben eine Bereichswand-Trennfläche 18 gebildet. Die Trennfläche 18 bildet im wesentlichen die Begrenzung zwischen dem Kern und dem Mantel. Zur Vereinfachung des Verständnisses des magnetischen Drahtes 10 kann man sich vorstellen, daß die Begrenzung eine zylindrische Form aufweist, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Es wird jedoch angenommen, daß die Trennfläche vielmehr längs einer ziemlich unregelmäßigen und unbestimmten magnetischen Übergangszone im Draht verläuft. Zur Vereinfachung des Verständnisses w der Wirkungsweise des Drahtes 10 soll daher angenommen werden, daß der Kern 14 und der Mantel 16 aneinander angrenzen und daß eine magnetische Übergangszone vorhanden ist, welche eine Trennfläche bildet, wenn der magnetische Kern 14 durch den Mantel 16 magnetisiert wird.of the core 14 in an axial direction which is the axial direction of magnetization of the shell 16 is opposite, so that the core 14 has a magnetic return path or shunt for the Sheath 16 forms, as illustrated by the flow lines shown in FIG. In the core and in the sheath is between the oppositely directed flux lines in the same one area wall interface 18 formed. The separating surface 18 essentially forms the boundary between the core and the jacket. To facilitate understanding of the magnetic wire 10, it can be imagined that the boundary is cylindrical Has a shape as shown in FIG. It is believed, however, that the interface is rather along a fairly irregular and indefinite magnetic transition zone runs in the wire. To make it easier to understand how it works of the wire 10 should therefore be assumed that the core 14 and the jacket 16 are adjacent to one another and that a magnetic one There is a transition zone which forms a separation surface when the magnetic core 14 is magnetized by the cladding 16 will.
Der Kern 14 weist eine Querschnittsfläche auf, welche zur Querschnittsfläche des Mantels 16 vorzugsweise in einer solchen Beziehung steht, daß der Mantel 16 den Kern 14 wirksam magnetisieren kann (in einer zur Magnetisierungsrichtung des Mantels 16 entgegengesetzten Richtung) und daß der Kern 14 einen wirksamen Rückweg für den größten Teil des magnetischen Flusses des Mantels 16 bildet.The core 14 has a cross-sectional area which corresponds to the cross-sectional area of the cladding 16 is preferably in a relationship such that the cladding 16 effectively magnetizes the core 14 can (in a direction of magnetization of the jacket 16 opposite direction) and that the core 14 has an effective return path for most of the magnetic flux of the jacket 16 forms.
Der Mantel 16 kann in der einen oder anderen axialen Richtung magnetisiert werden, um den Kern in der entgegengesetzten axialen Richtung zu magnetisieren, und der Kern 14 kann "abgelesen" v/erden (um gewünschtenfalls die Magnetisierungsrichtung des Mantels 16 zu bestimmen) durch Umkehrung oder sonstige wesentliche Veränderung des Magnetismus des Kerns, indem ein Magnetfeld von entsprechender Intensität entgegen der dem Kern durch den Mantel 16 erteilten magnetischen Vorspannung zur Einwirkung gebrachtThe jacket 16 can be in one or the other axial direction magnetized to magnetize the core in the opposite axial direction, and the core 14 can be "read" v / earth (around the direction of magnetization of the jacket, if desired 16 to be determined) by reversal or other material Changing the magnetism of the core by creating a magnetic field of the appropriate intensity against that of the core through the cladding 16 applied magnetic bias
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wird. Der Magnetismus des Kerns 14 wird umgekehrt durch den magnetischen Fluß des Mantels 16 oder durch die Einwirkung eines solchen Magnetfeldes infolge des Vorganges der Kernbildung eines magnetischen Bereichs an einem von beiden Enden des Drahtkerns und der Ausbreitung der Bereichswand in der Längsrichtung des Drahtes, weil der Draht ein hohes Verhältnis der Kernbildung (Hn) zur Koerzitivkraft (H0) oder der Wandbewegungskraft (H ) aufweist« Im allgemeinen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Bereichswand längs des Kerns 14 eine Funktion der Zusammensetzung, der metallurgischen Struktur, des Durchmessers und der Länge des Drahtes 10 und des Magnetfeldes. Die für eine solche Kernbildung und Ausbreitung erforderliche Zeit ist im allgemeinen eine Funktion der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Bereichswand und der Länge des Drahtes 10. will. The magnetism of the core 14 is reversed by the magnetic flux of the sheath 16 or by the action of such a magnetic field due to the process of nucleating a magnetic region at either end of the wire core and spreading the wall of the region in the longitudinal direction of the wire because of the wire has a high ratio of nucleation (H n ) to coercive force (H 0 ) or wall motive force (H). In general, the rate of propagation of the area wall along the core 14 is a function of the composition, metallurgical structure, diameter and length of the wire 10 and the magnetic field. The time required for such nucleation and expansion is generally a function of the rate of propagation of the zone wall and the length of the wire 10.
Ferner wurde gefunden, daß für einige Anwendungen (wie beispielsweise in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist) der Draht nur an einem Ende einen Kern bilden kann, wenn der Draht mehr als eine besondere Länge aufweist. Ein ferromagnetischer Draht, der aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 % Nickel besteht und der einen Durchmesser von 0,3 mm aufweist und in der nachstehend beschriebenen ",("eise verarbeitet ist, weist beispielsweise eine solche maximale bevorzugte Länge von ungefähr 15,625 mm auf (dasiieißt ungefähr den fünfzigfachen Durchmesser). Der gleiche Draht, aber mit einem Durchmesser von 0,75 mm, weist eine solche kritische Länge von ungefähr 37,50 mm auf (das heißt ungefähr den fünfzigfachen Durchmesser). Beispielsweise wurde auch gefunden, daß ein solcher Draht mit einer Länge von 13,75 mm und einem Durchmesser von 0,3 mm eine nützliche Größe für die in den Figuren 2, 2a, 3 und 3a gezeigten Anwendungen besitzt. Dieser Draht weist eine Kernbildungsschwelle H von ungefähr 23 Oe und eine Wandbewegungsschwelle H^ von ungefähr 8 Oe oder ungefähr einem Drittel der Kernbildungsschwelle auf.It has also been found that for some applications (such as shown in Figures 2 and 3) the wire can only form a core at one end if the wire is more than a particular length. For example, a ferromagnetic wire made of an alloy of 48 % iron and 52 % nickel and having a diameter of 0.3 mm and processed in the ", (""iron" described below) has such a maximum preferred length of about 15.625 mm (that is about fifty times the diameter). The same wire, but with a diameter of 0.75 mm, has such a critical length of about 37.50 mm (that is about fifty times the diameter). For example, it has also been found that such a wire, 13.75 mm in length and 0.3 mm in diameter, is of a useful size for the applications shown in Figures 2, 2a, 3 and 3a This wire has a coring threshold H of about 23 Oe and a wall motion threshold H ^ of about 8 Oe, or about one third of the nucleation threshold.
Die Figuren 2 bis 5 zeigen Ablesesysteme, welche die Wirkungsweise des magnetischen Drahtes 10 veranschaulichen. Im Ablese-Figures 2 to 5 show reading systems, which the mode of operation of the magnetic wire 10 illustrate. In the reading
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-7- 2H3326-7- 2H3326
system der Figur 2 ist in induktiver Beziehung mit dem Draht 10 eine erste Antriebswicklung 20 angeordnet, welche im wesentlichen die ganze Länge des Drahtes 10 umgibt, sowie eine zweite Umformer- oder Ablesewicklung 22, die einen Teil des Drahtes 10 umgibt. In der bevorzugten Ausführungsform der Figur 2a ist die Umformerwicklung 22 angrenzend an den Draht 10 angeordnet und senkrecht zur Einstellung des Drahtes 10 und der Antriebswicklung 20 gewickelt. Die Antriebswicklung 20 kann verwendet werden, um den ganzen Draht 10 in einer gewünschten axialen Richtung vorzumagnetisieren. Bei der Stromlosmachung der Antriebswicklung 20 fängt der Mantel 16 bei einer etwas verringerten Feldintensität der Wicklung 20 den Kern 14 ein, indem der Kern 14 in der entgegengesetzten Richtung durch den Vorgang der Kernbildung eines umgekehrten magnetischen Bereichs im Kern 14 und die Ausbreitung der Bereichswand des umgekehrten magnetischen Bereichs in der Längsrichtung des Drahtes magnetisiert wird. Sine solche Kernbildung und Ausbreitung einer magnetischen Bereichswand im Kern 14 findet plötzlich statt, sobald die magnetische Feldintensität der Antriebswicklung 20 genügend verringert ist, um die Kernbildung einer magnetischen Bereichswand im Kern durch den Mantel 16 zu ermöglichen. Es wird angenommen, daß diese umgekehrte Magnetisierung des Kerns 14 durch den Mantel 16 besonders plötzlich erfolgt,system of Figure 2, a first drive winding 20 is arranged in inductive relationship with the wire 10, which essentially surrounds the entire length of the wire 10, as well as a second converter or reading winding 22, which forms part of the wire 10 surrounds. In the preferred embodiment of Figure 2a, the converter winding 22 is arranged adjacent to the wire 10 and wound perpendicular to the adjustment of the wire 10 and the drive winding 20. The drive winding 20 can be used to bias the entire wire 10 in a desired axial direction. When the drive winding 20 is de-energized, the jacket 16 starts at a somewhat reduced Field intensity of the winding 20 engages the core 14 by moving the core 14 in the opposite direction through the process of core formation an inverse magnetic region in core 14 and the expansion of the region wall of the reverse magnetic region in the longitudinal direction of the wire is magnetized. Such nucleation and expansion of a magnetic area wall in the core 14 suddenly takes place as soon as the magnetic Field intensity of the drive winding 20 is sufficiently reduced to the core formation of a magnetic area wall in the To enable core through the jacket 16. It is assumed that this reverse magnetization of the core 14 is caused by the cladding 16 occurs particularly suddenly,
a) weil der Mantel 16 den Kern 14 umschließt und denselben daher vor dem Querfluß aus der Antriebswicklung 20 abschirmt unda) because the jacket 16 surrounds the core 14 and therefore shields it from the transverse flow from the drive winding 20 and
b) weil die innige atomare Vereinigung des benachbarten Mantels und Kerns die Bildung einer Bereichswand-Trennfläche zwischen denselben erleichtert.b) because the intimate atomic union of the adjacent cladding and core results in the formation of a region wall interface between same relieved.
Bei Viedererregung der Antriebswicklung 20 in der gleichen Richtung kann der Magnetismus im Kern 14 umgekehrt werden (entgegengesetzt zur magnetischen Vorspannung des Mantels 16), um dien Kern 14 vom Mantel 16 wieder freizumachen. Die für diese Umkehrung erforderliche Energie ist beträchtlich geringer als die anfängliche Gesamtmagnetisierung. Obwohl eine solche umgekehrte Magnetisierung des Kerns 14 durch die Antriebswicklung 20 plötz-When the drive winding 20 is deenergized in the same direction the magnetism in the core 14 can be reversed (opposite to the magnetic bias of the jacket 16) to serve To release core 14 from jacket 16 again. The energy required for this reversal is considerably less than the initial one Total magnetization. Although such a reversed magnetization of the core 14 by the drive winding 20 suddenly
'7 79/1 209819/0542' 7 79/1 209819/0542
lieh erfolgt, wurde gefunden, daß diese umgekehrte Magnetisierung des Kerns 14 nicht so plötzlich erfolgt wie die umgekehrte Magnetisierung des Kerns 14 durch den Hantel 16. Wie Bereits er'= wähnt, erklärt sieh dies durch die vom. Mantel 16 bewirkte magnetische Abschirmung und die innige atomare Beziehung zM&s&heti dem benachbarten Kern 14 und Mäntel 16..lent takes place, it has been found that this reversed magnetization of the core 14 does not occur as suddenly as the reversed magnetization of the core 14 by the dumbbell 16. As he already mentioned, see this by the from. Cladding 16 caused magnetic shielding and the intimate atomic relationship zM & s & heti the adjacent core 14 and cladding 16 ..
Die plötzliche Umkehrung des Magnetismus des Eeras 14 durch die- Antriebswicklung 20 oder den Mäntel 16 Bewirkt selbstverständlich eine Veränderung des FlußVerlaufs des permanenten llagnetmantels 16 und es ist hauptsächlich diese Veränderung des Flußverlaufs des permanenten Magnetmantels 16» welche ein Signal in der Umformerwieklung 22 induziert* Die Geschwindigkeit der Veränderung des Flußverlaufs des permanenten Mägnetmäntels 16 ist öedooeh hauptsächlich abhängig von der Geschwindigkeit der Veränderung der Magnetisierung des Kerns 14.The sudden reversal of the magnetism of the Eeras 14 through the drive winding 20 or the jackets 16 naturally causes a change in the flux profile of the permanent magnetic jacket 16 and it is mainly this change in the flux profile of the permanent magnetic jacket 16 which induces a signal in the converter housing 22 The speed of the change in the flux course of the permanent magnet jacket 16 is mainly dependent on the speed of the change in the magnetization of the core 14.
Fig. 6 zeigt eine B-H-Magnetisierungskürvej weiche die offene Hystereseschleifenkurve und die magnetische Umkehrung des magnetischen Kerns 14 veranschaulicht. Die umgekehrte Magnetisierung des Kerns 14, die sich aus dem Magnetfeld der Äntr'iebswieklühg 20 ergibt, wird durch den Abschnitt 24 (im Quadranten 1) ühd den Abschnitt 25 (im Quadranten 5) der B-H-Kurve gezeigt. Die umgekehrte Magnetisierung des Kerhs 14, die sich aus der magnetischen Vorspannung des Mantels 16 ergibt, wird durch den Abschnitt 28 (im Quadranten 1) und den Abschnitt 29 (im Quadranten 3) der B-H-Kurve gezeigt. Obwohl beide Ümkehrungen des Kernrriägnetismus, wie in der B-H-Kurve gezeigt istj ziemlich plötzlich erfolgen, um einen im allgemeinen rechteckigen Hystereseeffekt (sowohl im ersten als auch im dritten QuädräEen) zu erzielen, veranschaulicht die B-H-Kürve, daß die magnetische Umkehrung, welche durch das Magnetfeld des Mantels 16 "bewirkt wird*, plötzlicher erfolgt als die magnetische Umkehrung, welche durch die Antriebswicklung 20 bewirkt wird. Obwohl daher die Umformerw'icklung 22 mit einem entsprechenden Stromkreis verbunden seih kann> um ein Signal für jede magnetische Umkehrung des Kerhs 14 zu6 shows a BH magnetization curve which illustrates the open hysteresis loop curve and the magnetic inversion of the magnetic core 14. The reverse magnetization of the core 14, which results from the magnetic field of the drive unit 20, is shown by section 24 (in quadrant 1) and section 25 (in quadrant 5) of the BH curve. The reverse magnetization of core 14, which results from the magnetic bias of cladding 16, is shown by section 28 (in quadrant 1) and section 29 (in quadrant 3) of the BH curve. Although both inversions of nuclear magnetism, as shown in the BH curve, occur quite suddenly to produce a generally rectangular hysteresis effect (in both the first and third quadrilaterals), the BH curve illustrates that the magnetic reversal caused by the magnetic field of the jacket 16 ″ is effected more suddenly than the magnetic reversal which is effected by the drive winding 20. Although the converter winding 22 can therefore be connected to a corresponding circuit, there is a signal for each magnetic reversal of the core 14 to
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Hexern, wurde gefunden, daß die Umkehrung, welche die Rückkupplung des lierns mit dem Mantel 16 "begleitet, wesentlich plötzlicher erfolgt und ein wesentlich stärkeres Signal mit einem höheren Stör/i3utzverhältnis erzeugt. Die Umformerwicklung 22 ist daher vorzugsweise mit einem entsprechenden Stromkreis verbunden, um nur die Umkehrung abzulesen, welche durch die magnetische Vorspannung des Mantels 16 erzeugt wird.Witcher, it was found that the reversal causing the feedback of lierns accompanied by the coat 16 ", occurs much more suddenly and a much stronger signal with a higher one Disturbance / utilization ratio generated. The converter winding 22 is therefore preferably connected to an appropriate circuit in order to read only the inversion caused by the magnetic Bias of the jacket 16 is generated.
In Fig. 3 sind eine Antriebswicklung 30 und eine Umformerwicklung 32 dargestellt, welche im Abstewl vom Draht 10 angeordnet sind (statt denselben zu umgeben, wie in Fig» 2),in welchem Fall für die Antriebswicklung 30 ein entsprechender weicher Eisenkern 34 vorgesehen werden kann0 In der Umformerwicklung 32 wird ein Signal in der gleichen V/eise induziert wie in der Uniformerwicklung 22 des Ablesesystems der Figur 2, obwohl die Umforme rwicklung 32 in einem Abstand (von beispielsweise 0,5 nun) vom Draht 10 liegt. Ferner wurde gefunden, daß die Umformerwicklung 32 (oder die Umformerwicklung 22 des Ablesesystems der Figur 2) angrenzend an ein Ende des Drahtes 10 (sowie in der I-iitte des Drahtes 10, wie die Figuren 2 und 3 zeigen) angeordnet v/erden kann, ohne das induzierte Signal wesentlich zu beeinflussen. Die bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 3a dargestellt, gemäß welcher die Antriebswicklung 30 und die Umformerwicklung 32 senkrecht zueinander um senkrechte Schenkel ä eines Kerns 36 aus 28 % Eisen und 72 % Nickel gewickelt sind. Der Kern 36 dient zum Lenken und Konzentrieren des Flußfeldes.In FIG. 3, a drive winding 30 and a converter winding 32 are shown, which are arranged at a distance from the wire 10 (instead of surrounding the same, as in FIG. 2), in which case a corresponding soft iron core 34 can be provided for the drive winding 30 0 in the Umformerwicklung 32, a signal is / else induced in the same V as in the Uniformerwicklung 22 of the read system of Figure 2, although the Umforme rwicklung 32 (now, for example, 0.5) is at a distance from the wire 10 degrees. It has also been found that the converter winding 32 (or the converter winding 22 of the reading system of FIG. 2) can be arranged adjacent to one end of the wire 10 (as well as in the middle of the wire 10, as FIGS. 2 and 3 show) without significantly affecting the induced signal. The preferred embodiment is shown in FIG. 3a, according to which the drive winding 30 and the converter winding 32 are wound perpendicular to one another around perpendicular legs a of a core 36 made of 28 % iron and 72 % nickel. The core 36 serves to direct and concentrate the flux field.
In Fig. 4 ist ein Mehrfachbit-Ablesesystem dargestellt, das aus einer Vielzahl von Antriebswicklungen 40 besteht, welche längs des Drahtes 10 im Abstand voneinander liegen (in welchem Fall es erwünscht sein kann, einen wesentlich längeren Draht 10 als in den Ablesesystemen der Figuren 2 und 3 zu verwenden), sowie aus einer Vielzahl von entsprechenden Umformerwicklungen 42. In einem solchen Ablesesystem wird jedes einer Vielzahl von Segmenten des Drahtes 10 einzeln betätigt, ähnlich der Betätigung des ganzen d Drahtes in den Ablesesystemen der Figuren 2 In Fig. 4, a multi-bit reading system is shown, which consists of a plurality of drive windings 40 which are spaced along the wire 10 (in which case it may be desirable to use a much longer wire 10 than in the reading systems of Figures 2 and 3), as well from a plurality of respective converter windings 42. In such a reading system, each of a plurality of Segments of the wire 10 actuated individually, similar to the actuation of the entire d wire in the reading systems of FIG. 2
2 0 9 8 1 9 /0 B A ? BAD OR(GiNAL2 0 9 8 1 9/0 B A? BAD OR (GiNAL
- ίο - 2Ί43326- ίο - 2Ί43326
und 3. Jede der Antriebswicklungen 40 wird daher betätigt, um ein angrenzendes Segment des Signaldrahtes 10 in einer axialen Richtung zu magnetisieren, und wird später augenblicklich betätigt, um den Magnetismus im Kern des Segments augenblicklich umzukehren, damit ein Signal (oder Signale) in der entsprechenden Umformerwicklung 42 induziert wird. Der Draht 10 kann daher als ein Speicherelement zur Speicherung einer binären Information in jedem der Segmente des Drahtes verwendet werden. Jedes Drahtsegment besteht aus einem bistabilen magnetischen Mantel und einem nicht zerstörbaren Speicherkern und ist nach der Ablesung selbst rückstellbar.and 3. Each of the drive coils 40 is therefore actuated to move an adjacent segment of the signal wire 10 in an axial direction Direction to magnetize, and is instantly actuated later to instantly reverse the magnetism in the core of the segment, so that a signal (or signals) is induced in the corresponding converter winding 42. The wire 10 can therefore as a storage element can be used to store binary information in each of the segments of the wire. Every wire segment consists of a bistable magnetic jacket and a non-destructible memory core and is readable after reading self resettable.
In Fig. 5 ist ein Ablesesystem dargestellt, das aus einer Kernbildungswicklung 50 an einem Ende des Drahtes 10, aus einer Umforme rwicklung 52 am entgegengesetzten Ende des Drahtes 10 und aus einer Ausbreitungswicklung 54 besteht, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Drahtes erstreckt. Die Ausbreitungswicklung 54 kann verwendet werden, um den Draht 10 vorzumagnetisieren, und wird später verwendet, um die Bereichswand eines magnetischen Bereichs im Kern auszubreiten, der durch die Kernbildungswicklung 50 gebildet wird. Die Umformerwicklung 52 kann mit einem entsprechenden Stromkreis verbunden sein, um ein Ablesesignal zu erzeugen, wenn die Ausbreitungswicklung 54 die Bereichswand quer zur Umformerwicklung 52 antreibt, und/oder bei der umgekehrten Magnetisierung des Kerns durch den Mantel, wenn die Ausbreitungswicklung 54 stromlos gemacht ist.In Fig. 5, a reading system is shown, which consists of a core formation winding 50 at one end of the wire 10, from a Umforme winding 52 at the opposite end of the wire 10 and consists of a spreading coil 54 which extends substantially the entire length of the wire. The propagation development 54 can be used to pre-magnetize wire 10, and will later be used to wall the area of a magnetic area in the core formed by the core forming winding 50. The converter winding 52 may be connected to an appropriate circuit to generate a read signal when the propagation winding 54 dies Drives the area wall transversely to the converter winding 52, and / or in the case of the reverse magnetization of the core by the jacket, when the propagation winding 54 is de-energized.
Vie bereits erwähnt, kann der magnetische Draht aus einem im Handel erhältlichen Draht hergestellt werden, der aus einer Legierung von Eisen und Nickel besteht. Der magnetische Draht kam auch aus anderen ferromagnetischen Verbindungen hergestellt werden, die zum Beispiel aus Eisen und Kobalt oder Eisen, Nickel und Kobalt bestehen, wenn ein magnetischer Mantel mit hoher Koerzitivkraft und mehr rechteckigen Hysteresecharakteristiken gewünscht wird. Wenn ein magnetischer Draht gewünscht wird, der einen anisotropen Mantel mit einer axialen MagnetisierungsachseAs mentioned above, the magnetic wire can be made of a commercially available wire that is made of an alloy consists of iron and nickel. The magnetic wire also came to be made from other ferromagnetic compounds which consist of iron and cobalt or iron, nickel and cobalt, if a magnetic jacket with high coercive force and more rectangular hysteresis characteristics are desired. If a magnetic wire is desired that an anisotropic jacket with an axial axis of magnetization
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- 11 - 2Η332Ϊ- 11 - 2,332
aufweist, wurde gefunden, daß ein Draht aus 48 % Eisen und 52 & Kickel mit einem Durchmesser von O, 25 Ms 0^75 mm ein zufriedenstellendes Signal mit einem hohen Stör/Nutzverhäitnis liefert* während ein solcher Draht mit einem Durchmesser von 0*225 bis 0,375 mm ein Signal mit dem höchsten Stör/Nutzverhältnis liefert. Es wurde daher gefunden, daß der letztere Draht für solche Anwendungen zu bevorzugen ist, bei denen daä zum Ablesen des Drahtes erforderliche Zeitintervall relativ unwichtig ist» Bei der Verwendung des Drahtes in einem Magnetspeicher (zum Beispiel in dem in der amerikanischen Patentschrift 3^067*408 beschriebenen Speichersystem) wurde gefunden, daß ein Draht mit einem Durchmesser von 0,025 mm oder weniger die besten Ergebnisse liefert. Auch wenn der magnetische Draht als ein magnetisches Speicherelement verwendet werden soll, kann es bei manchen Anwendungen wünschenswert sein (wie beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3.067.408 beschrieben ist), den Mantel des Drahtes mit einer schraubenlinienförmigen Magnetisierungsachse zu versehen (wie in Fig. 7 gezeigt ist), oder bei anderen Anwendungen (wie beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3.370.979 beschrieben ist), den magnetischen Mantel des Drahtes nit einer in der Umfangsrichtung liegenden Magnetisierungsachse zu versehen (wie in Fig. 8 gezeigt ist), in welchem Fall der Draht vorzugsweise aus einem entsprechenden ferrömagnetisehen Ilaterial hergestellt wird, das einen magnetischen Mantel mit einer rechteckigen Hysteresecharakteristik liefert*It has been found that a wire made of 48 % iron and 52 & kickel with a diameter of 0.25 ms 0 ^ 75 mm gives a satisfactory signal with a high noise / efficiency ratio * while such a wire with a diameter of 0 * 225 delivers a signal with the highest interference / usable ratio up to 0.375 mm. It has therefore been found that the latter wire is preferable for those applications in which the time interval required to read the wire is relatively unimportant. 408), a wire 0.025 mm or less in diameter has been found to give the best results. Even if the magnetic wire is to be used as a magnetic storage element, it may be desirable in some applications (as described, for example, in US Pat. No. 3,067,408) to provide the sheath of the wire with a helical axis of magnetization (as in FIG. 7 is shown) described in other applications (such as in the American patent specification 3,370,979 or more), the magnetic shield of the wire nit to provide an axis of magnetization lying in the circumferential direction (as shown in Fig. 8 is shown), in which case the Wire is preferably made of a corresponding ferromagnetic material that provides a magnetic jacket with a rectangular hysteresis characteristic *
Zb wurde gefunden, daß ein selbst kernbildender magnetischer Draht der beschriebenen Art aus einem üblichen Draht aus entsprechendem magnetischen Material durch ein Verfahren hergestellt werden känhj das hauptsächlich aus einem Hitzebehandlungsvörgäng zürn Haften des Drahtmantels besteht, während der Drahtkern Verhältnismäßig weich gelassen wird. Eine beispielsweise Vorrichtung züfi Hef-steÜeh des selbst kernbildenden magnetischen Drahtes der Figur 1 ist gehematisch in den Figuren 9 und 10 dargestellt* Die Vorrichtung besteht aus einem Paar Führungswälzen 80, 82 zürn Fördern §ihes ferrömagnetisehen Drahtes 84 von einer For example , it has been found that a self-coring magnetic wire of the type described can be made from a conventional wire of appropriate magnetic material by a process which mainly consists of a heat treatment process to adhere the wire jacket while the wire core is left relatively soft. An example of a device for the yeast position of the self-core-forming magnetic wire of FIG. 1 is shown schematically in FIGS. 9 and 10
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Vorratsrolle 86 über aufeinanderfolgende DrahtbehandlungsStationen 90, 91 und 92 zu einer Aufnahmerolle 94. Die Aufnahmerolle 94 wird durch einen Motor 98 angetrieben, um den Draht 84 mit einer vorherbestimmten konstanten Geschwindigkeit durch die einzelnen Behandlungsstationen zu bewegen.Supply roll 86 over successive wire treatment stations 90, 91 and 92 to a take-up reel 94. The take-up reel 94 is driven by a motor 98 to bring the wire 84 with it to move a predetermined constant speed through the individual treatment stations.
Die erste Drahtbehandlungsstation 90 besteht aus einem entsprechenden Kühlofen 102 zum Ausglühen des Drahtes, um denselben gleichmäßig weich zu machen, so daß der Draht beim Austritt aus dem Kühlofen vollständig ausgeglüht ist. Gemäß Fig. 10 bildet die zweite Drahtbehandlungsstation 91 eine primäre Mantelhärtungsstation und besteht aus einer Vielzahl von im Abstand liegenden Induktionsheizwicklungen 104 (von denen jede beispielsweise zv/ei oder drei Windungen aufweist) mit einzelnen Stromsteuerungen 106. Die Induktionsheizwicklungen 104 werden vorzugsweise durch eine Wechselstromquelle mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz (zum Beispiel 60 Perioden pro Sekunde) und mit einem verhältnismäßig starken Strom (zum Beispiel ungefähr 100 A) betrieben und derart gesteuert, daß die erste "Wicklung die Erhitzung des Drahtes 84 auf eine entsprechend hohe Anfangstemperatur bewirkt (zum Beispiel ungefähr 938° C für einen Draht aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 5a Nickel) zur späteren Härtung des Mantels des Drahtes, während die nachfolgenden Wicklungen den Draht auf immer niedrigere Temperaturen erhitzen, welche um ungefähr 38 bis 66° C unter der durch die vorhergehende Wicklung bewirkten Temperatur liegen. Die Wicklungen 104 liegen in einem entsprechenden Abstand voneinander, um zu ermöglichen, daß der Hantel des Drahtes zwischen den Wicklungen 104 auf eine niedrigere Temperatur abgeschreckt wird, zum Beispiel auf ungefähr 593° C für einen Draht aus einer Legierung von 48 r/3 Eisen und 52 % Nickel, um den Mantel des Drahtes zu härten, während die Temperatur des Drahtkerns genügend hoch gehalten wird, um denselben verhältnismäßig weich zu machen. Die Induktionsheizwicklungen 104 liegen vorzugsweise in einem zunehmend größeren Abstand voneinander, um eine zunehmend stärkere Abkühlung des Drahtes zwischen den wicklungen 104 zu bewirken.The first wire treatment station 90 consists of a corresponding cooling furnace 102 for annealing the wire in order to make the same evenly soft so that the wire is completely annealed when it exits the cooling furnace. According to FIG. 10, the second wire treatment station 91 forms a primary jacket hardening station and consists of a plurality of spaced apart induction heating coils 104 (each of which has, for example, two or three turns) with individual current controls 106 operated at a relatively low frequency (for example 60 periods per second) and with a relatively high current (for example approx. 100 A) and controlled in such a way that the first "winding causes the wire 84 to be heated to a correspondingly high initial temperature (for example approx 938 ° C for a wire made of an alloy of 48 % iron and 52 5a nickel) for the later hardening of the sheath of the wire, while the subsequent windings heat the wire to ever lower temperatures, which is about 38 to 66 ° C below that caused by the previous winding caused temperature. The windings 104 are spaced apart to allow the dumbbell of the wire between the windings 104 to be quenched to a lower temperature, for example about 593 ° C for 48r / 3 iron and alloy wire 52 % nickel to harden the sheath of the wire while keeping the temperature of the wire core high enough to make it relatively soft. The induction heating windings 104 are preferably at an increasingly greater distance from one another in order to bring about an increasingly greater cooling of the wire between the windings 104.
- 1^ - 2U3326- 1 ^ - 2U3326
Mt einem Draht aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 :/J nickel, der einen Durchmesser von O,3 mm aufwies, wurden beispielsweise unter Verwendung von 10 Induktionsheizwicklungen 104 gute Ergebnisse erzielt, indem der Draht mit ungefähr 1,8 bis 3 πΐιέ gefördert wurde und die Wicklungen in zunehmend größeren Abständen angeordnet wurden, nämlich ungefähr 150 mm zwischen den ersten beiden Wicklungen und ungefähr 450 mm zwischen den beiden letzten Wicklungen.With a wire made of an alloy of 48 % iron and 52 : / J nickel, which had a diameter of 0.3 mm, for example, using 10 induction heating coils 104, good results have been obtained by using the wire with approximately 1.8 to 3 πΐιέ was conveyed and the windings were arranged at increasingly larger distances, namely about 150 mm between the first two windings and about 450 mm between the last two windings.
Der Draht 84 wird vorzugsweise durch eine Kombination von Stahlungskühlung und Flüssigkeitsspritzkühlung abgeschreckt. Zu diesem Zweck sind Düsen 108 zwischen den Wicklungen entsprechend angeordnet, um Flüssigkeit (zum Beispiel Wasser) in einem sehr feinen Strahl mit einer entsprechend geregelten Geschwindigkeit auf den Draht 84 zu lenken. Der Hitzebehandlungsvorgang wird außerdem vorzugsweise in einer entsprechenden Umgebung ausgeführt, welche die Oxidation des Drahtes auf ein Minimum herabsetzt. Von Bedeutung ist, daß der Hitzebehandlungsvorgang des Drahtes, der durch die Mantelhärtungsstation 91 bewirkt wird, innerhalb eines durch die Induktionsheizwicklungen 104 erzeugten Magnetfeldes ausgeführt wird, das im allgemeinen zur Drahtachse parallel ist. Demgemäß bewirkt das Magnetfeld die Verbesserung der axialen Anisotropie des Drahtes, während der Mantel gehärtet wird.The wire 84 is preferably made by a combination of radiation cooling and liquid injection cooling quenched. For this purpose, nozzles 108 are corresponding between the windings arranged around liquid (for example water) in a very fine jet with a suitably regulated speed to direct the wire 84. The heat treatment process is also preferably carried out in an appropriate environment, which reduces the oxidation of the wire to a minimum. It is important that the heat treatment process of the Wire effected by the jacket hardening station 91 within one produced by the induction heating coils 104 Magnetic field is carried out, which is generally parallel to the wire axis. Accordingly, the magnetic field brings about the improvement the axial anisotropy of the wire as the sheath is hardened.
Die letzte Drahtbehandlungsstation 92 besteht aus zwei im Abstand liegenden Walzenpaaren 110, 112, welche durch den Motor 98 so angetrieben werden, daß sie etwas verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen, um den Draht zur Erzeugung einer geringen permanenten Beanspruchung etwas zu strecken, damitThe last wire treatment station 92 consists of two spaced-apart pairs of rollers 110, 112, which are driven by the motor 98 are driven so that they have slightly different circumferential speeds in order to produce a low wire speed permanent stress to stretch something, so
a) der Mantel weiter gehärtet wird,a) the jacket is further hardened,
b) der verhältnismäßig weiche Kern etwas gehärtet wird undb) the relatively soft core is hardened somewhat and
c) die axiale Anisotropie des Drahtes zunimmt.c) the axial anisotropy of the wire increases.
Bei dem oben erwähnten Draht aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 Jo Nickel wurde beispielsweise gefunden, daß eine Dehnung des Drahtes um ungefähr 2,5 % die Wirksamkeit des magnetischenFor example, with the above-mentioned 48 % iron and 52 Jo nickel alloy wire, it has been found that elongating the wire by approximately 2.5 % increases the effectiveness of the magnetic
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Drahtes vergrößert.Enlarged wire.
Ferner wurde gefunden, daß ein selbst kernbildender Draht der beschriebenen Art hergestellt werden kannIt has also been found that a self-coring wire of the type described can be made
a) durch Ziehen des Drahtes im wesentlichen auf die gewünschte Größe, während derselbe auf einer entsprechend erhöhten Temperatur gehalten wird, um einen Draht mit einem gewünschten feinen Korn zu bilden, unda) by drawing the wire to substantially the desired size while keeping the same at a correspondingly elevated temperature is held to form a wire having a desired fine grain, and
b) durch Härtung des Drahtes in einer Weise, v/elche die Härtung des Drahtmantels bewirkt, während der Drahtkern verhältnismäßig weich gelassen wird.b) by hardening the wire in a manner similar to hardening of the wire jacket, while the wire core is left relatively soft.
Um einen selbst kernbildenden Draht herzustellen, der aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 % Nickel besteht, wird der Draht beispielsweise aus einem verhältnismäßig dicken Draht gezogen (zum Beispiel aus einem Draht mit einem Durchmesser von 25 bis 37,5 mm), indem der Draht durch aufeinanderfolgende Ziehstationen hindurchgeführt wird, welche einzeln mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 22,5 m/min eine 20-prozentige Verringerung der Querschnittsfläche des Drahtes bewirken.In order to produce a self-core-forming wire, which consists of an alloy of 48 % iron and 52 % nickel, the wire is drawn, for example, from a relatively thick wire (for example from a wire with a diameter of 25 to 37.5 mm) by the wire is passed through successive drawing stations which individually cause a 20 percent reduction in the cross-sectional area of the wire at a speed of approximately 22.5 m / min.
Bei diesem ersten Schritt des Herstellungsvorganges ist es erwünscht, einen Draht mit einem feinen Korn zu bilden, mit nicht weniger als 6000 Körnern und mit einer Korngröße, welche mindestens 8000 Körner pro Quadratmillimeter vorsieht, vorzugsweise mit einer Korngröße, welche 10.000 oder mehr Körner pro Quadratmillimeter vorsieht. Es wurde gefunden, daß der vorstehend beschriebene Ziehvorgang (eines Drahtes aus einer Legierung von 48 % Eisen und 52 % Nickel und mit einem Durchmesser von ungefähr 0,3 mm) einen Draht mit einer Korngröße erzeugt, die ungefähr 10.000 Körner pro Quadratmillimeter vorsieht. Es wurde gefunden, daß die Wirksamkeit des Drahtes als ein selbst kernbildender Draht sich umgekehrt mit der Korngröße des Drahtes verändert. Wenn die Korngröße zunimmt (von einer Korngröße, die 10.000 Körner pro Quadratmillimeter vorsieht), nimmt die Wirksamkeit des Drahtes rasche ab (und zwar derart, daß ein Draht mit einer Korngröße, die ungefähr 6.000 Körner pro Quadratmilli-At this first step in the manufacturing process, it is desirable to form a wire with a fine grain, not less than 6,000 grains and having a grain size which provides at least 8,000 grains per square millimeter, preferably a grain size which is 10,000 or more grains per square millimeter provides. The drawing process described above (a wire made from an alloy of 48 % iron and 52 % nickel and approximately 0.3 mm in diameter) has been found to produce a wire with a grain size as high as approximately 10,000 grains per square millimeter. It has been found that the effectiveness of the wire as a self-coring wire varies inversely with the grain size of the wire. As the grain size increases (from a grain size of 10,000 grains per square millimeter), the effectiveness of the wire decreases rapidly (such that a wire with a grain size of about 6,000 grains per square millimeter)
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_ -IK __ -IK _
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meter vorsieht, eine wesentlich geringere »Wirksamkeit aufweist). v/enn die Korngröße abnimmt, wird die Wirksamkeit des Drahtes etwas verbessert.meter provides, has a significantly lower »effectiveness). As the grain size decreases, the efficiency of the wire becomes somewhat improved.
TJenn die Korngröße bei einem Draht mit einem gegebenen Durchmesser abnimmt, nimmt die Steigung des Teils der B-H-Kurve zu, welcher der Umkehrung des Kernmagnetismus entspricht und der Impuls wird daher stärker. Die resultierende induzierte Impulsbreite in der Umfonnerwicklung wird jedoch verringert. Infolgedessen ist die optimale Korngröße von der Anwendung abhängig, für welche der Draht bestimmt ist. Für viele Anwendungen wurde festgestellt, daß die bevorzugte Korngröße 10.000 Körner pro Quadratmillimeter für einen Draht mit einem Durchmesser von 0,3 mm beträgt. T Jenn decreases the grain size at a wire with a given diameter, the slope increases the portion of the BH curve which corresponds to the reversal of the core magnetism and the pulse is therefore stronger. However, the resulting induced pulse width in the envelope winding is reduced. As a result, the optimum grain size depends on the application for which the wire is intended. For many applications it has been found that the preferred grain size is 10,000 grains per square millimeter for a 0.3 mm diameter wire.
!lach dem beschriebenen Ziehvorgang wird der Draht bei Zimmertemperatur gehärtet, um einen verhältnismäßig harten Mantel mit einer verhältnismäßig hohen Remanenz und Koerzitivkraft zu erzeugen, während ein verhältnismäßig weicher Kern mit einer verhältnismäßig geringen Remanenz und Koerzitivkraft erhalten wird. Es wurde gefunden, daß solche Ergebnisse erzielt werden können, indem der Draht etwas gestreckt wird (beispielsweise um 2,5 Ά für eine Legierung, die aus 84 \λ Eisen und 52 Vo Nickel besteht, wie in Verbindung mit den Figuren 9 und 10 beschrieben wurde), worauf der Draht in der Umfangsrichtung beansprucht wird. Die Beanspruchung in der Umfangsrichtung kann ausgeführt werden, indem der Draht hin und zurück verwunden wird, wobei eine permanente Verbindung verbleibt oder nicht. Beispielsweise wurde gefunden, daß gute Ergebnisse erzielt werden können, indem der Draht um vier ",/indungen pro Zentimeter in einer Richtung und dann im gleichen Maße in der entgegengesetzten Richtung verwunden wird, so daß sich der Draht in einem im allgemeinen unverwundenen Zustand befindet, wenn der Härtevorgang beendet ist. Der Verwindun^svorgang kann aber auch beendet A^erden, v/enn sich der Draht in einem verwundenen Zustand befindet, beispielsweise wenn ein selbst kernbildender Draht der in Fig. 7 gezeigten Art gewünscht vird, der eine Richtung des magnetischen Flusses bevorzugt.After the drawing process described, the wire is hardened at room temperature in order to produce a relatively hard sheath with a relatively high remanence and coercive force, while a relatively soft core with a relatively low remanence and coercive force is obtained. It has been found that such results can be achieved by stretching the wire somewhat ( e.g. by 2.5 Ά for an alloy consisting of 84 \ λ iron and 52 Vo nickel, as described in connection with FIGS was), whereupon the wire is stressed in the circumferential direction. The stress in the circumferential direction can be carried out by twisting the wire back and forth, leaving a permanent connection or not. For example, it has been found that good results can be obtained by twisting the wire four inches per centimeter in one direction and then the same amount in the opposite direction so that the wire is in a generally untwisted condition. However, the twisting process can also be ended when the wire is in a twisted state, for example when a self-coring wire of the type shown in FIG magnetic flux preferred.
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JbJb
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, the various Changes can be made without departing from the scope of the invention.
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Claims (1)
wird, um einen Draht zu erhalten, der eine im allgemeinen nicht kreisförmige Magnetisierungsachse aufweist.the wire is twisted back and forth to substantially the same extent in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the wire
to obtain a wire having a generally non-circular axis of magnetization.
wobei der Mantel ein Magnetfeld erzeugt, welches den Kern in einer ersten im allgemeinen axialen Richtung magnetisiert, und
zwar derart, daß die Magnetisierung des Kerns bei Einwirkung einen getrennten Magnetfeldes umkehrbar ist, das mindestens eine
vorherbestimmte Stärke aufweist, und das Magnetfeld des Mantels bei Verringerung des getrennten Magnetfeldes unter die vorherbestimmte Stärke den Hern wieder in der ersten Richtung magnetisieren kann.31. Magnetic wire made of ferromagnetic material, which consists of a relatively soft central core or an adjacent, relatively hard, outer jacket, which has a relatively low or high remanence,
wherein the cladding generates a magnetic field which magnetizes the core in a first generally axial direction, and
in such a way that the magnetization of the core is reversible when exposed to a separate magnetic field, the at least one
has a predetermined strength, and the magnetic field of the sheath can magnetize the hern again in the first direction when the separated magnetic field is reduced below the predetermined strength.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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