DE472403C - - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 1. MÄRZ 1929
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 c GRUPPE 5
A 39999 VIIIJ2i c1
Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 7. Februar iQ2g
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Aus Drähten zusammengesetzter, magnetisch stabiler Kern für Induktionsspulen
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. lYlai 1923 ab
Bei Verwendung magnetischen Materials zur Erhöhung des Induktionsflusses eines magnetischen
Feldes ist es zur Vermeidung übermäßiger Energie Verluste durch Wirbelströme
erforderlich, dem magnetischen Stoff in den beiden senkrecht zur magnetischen Feldrichtung
liegendeil Richtungen einen hohen elektrischen Widerstand zu geben. Dies kann geschehen
durch Verwendung eines Stoffes mit
ίο genügend hohem spezifischen Widerstand oder
durch genügend weitgehende Unterteilung des Stoffes in einer oder beiden zur magnetischen
Feldrichtung senkrechten Richtungen. So verwendet man beispielsweise bei den in der
Fernmeldetechnik gebräuchlichen Induktionsspulen ringförmige Kerne aus Band, Blech
(Unterteilung in einer Richtung senkrecht zur Feldrichtung) oder Draht (Unterteilung
in beiden Richtungen senkrecht zur Feldrich-
ao tung).
In vielen Fällen ist es erforderlich, die Spulen magnetisch stabil (unempfindlich
gegen Strombelastung) zu machen. Dies kann durch eine Unterbrechung des Kernes in der
Feldrichtung, d. h. eine Ausbildung freier Pole, erreicht werden. Man hat daher vorgeschlagen,
ringförmige Kerne, wie sie für Kclastungsspulen von Fernmeldeleitungen verwendet
werden, durch Anbringen eines oder mehrerer solcher Schlitze magnetisch stabiler
zu machen. Die auf diese Weise bei ringförmigen Kernen erreichte Stabilität häng!: bei
gegebenem Material nur von der Breite des Schlitzes ab. Um nun die Stabilität zu erreichen,
wie sie für Pupinspulen erforderlich ist, mußte ein solcher Schlitz von derartiger
Breite sein, daß das dadurch entstehende Streufeld eine Verwendung für den genannten
Zweck wegen der Gefahr gegenseitiger Beeinflussung wieder unmöglich machen
würde. Man versuchte nun die Streuung dadurch herabzusetzen, daß man statt eines
Schlitzes mehrere entsprechend schmälere Schlitze anbrachte. Sofern die Schlitze wieder
über den ganzen Querschnitt des Ringes verlaufen, müssen die Kernteile durch mechanische
Spannvorrichtungen zusammengehalten und zwischengelegte Trennschichten verwendet
werden. Für den Fall der nicht vollkommenen Trennung bleiben alle Schlitze daher
durch magnetische Nebenschlüsse überbrückt, die die Stabilitäi wieder beträchtlich herabsetzen.
Die Mängel dieser Kerne sind erkannt worden, und zu ihrer Behebung· ist man zu
einer vollständigen »Unterteilung« des Kernmaterials übergegangen, d. h. zur Verwendung
von Kernen, die aus pulverförmigem magnetischen Material mit Isoliermaterial unter sehr hohem Druck zu dichten Körpern
zusammengepreßt werden.
Durch eine derartig hohe mechanische Be-
*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:
Dr. Hans Jordan in Berlin-Karlshorst und Dr. Walther Ehlers in Berlin-Grünau.
anspruchung des Materials wird jedoch die Permeabilität wieder stark beeinträchtigt;
es werden daher selbst bei den höchsten Drücken und den besten Materialien nur verhältnismäßig
kleine wirksame Permeabilitäten erzielt. Überdies sind für diese Herstellungsart
besondere Spezialanlagen erforderlich, die die Herstellung umständlich und kostspielig
machen.
ίο Nach der Erfindung werden diese Nachteile
dadurch vermieden, daß als Kcrnmaterial Drähte verwendet werden, deren Längsachsen
senkrecht zur Feldrichtung oder geneigt dazu verlaufen, so daß der Kern einmal, wie der Massekern, in Richtung des Feldes
unterteilt, d. h. in Richtung des Feldes geschichtet ist und außerdem in nur einer dazu
senkrechten Richtung. Durch den Fortfall einer weiteren Unterteilung senkrecht zur
Feldrichtung gegenüber den Massekernen wird eine ivescntlich bessere Raumausnutzung
und damit bedeutend höhere wirksame Permeabilität erzielt als bei den bisher bekannten
Kernen. Andererseits behält dieser Kernaufbau infolge der homogenen und gleichmäßigen
»Unterteilung« in der Fcldrichtung in bezug auf Stabilität alle die Vorzüge, die,
wie oben erwähnt, bei geschlitzten Kernen niemals vorhanden sein können.
Dabei ist zu beachten, daß nach der Erfindung die erwähnten Unterteilungen nicht genau
in der Feldrichtung bzw. senkrecht dazu erfolgen müssen, sondern daß es vielmehr genügt,
daß die Unterteilungen in den geforderten Richtungen genügend große, den Ansprüchen
an Stabilität und Wirbelstromfreiheit entsprechende Komponenten besitzen.
Da eine möglichst hohe Permeabilität erwünscht ist und an die Stabilität nur beschränkte
Anforderungen gestellt werden, so kann man auf die vollkommenste Stabilität verzichten und durch Veränderung der Neigung
der Unterteilungsrichtung eine höhere wirksame Permeabilität auf Kosten der Stabilität
erzielen. Man kann auch die Abhängigkeit der wirksamen Permeabilität von der Neigung der Unterteilungsrichtung dazu benutzen,
um eine bestimmte gewünschte wirksame Permeabilität durch \^eränderung der
Neigung einzustellen.
Die Herstellung von Drahtkernen gemäß der Erfindung ist technisch ohne Schwierigkeiten
und ohne Anwendung hoher permeabiiiiätsschädlicher
Drücke möglich.
Man erhält dadurch einen Kern mit außerordentlich geringen Wirbelstromverlusten,
wenn man beachtet, daß zusammenhängende Drahtstückc keine ganz oder teilweise geschlossenen
Bahnen um die magnetischen
Kraftlinien bilden dürfen. Es empfiehlt sich daher nach der Erfindung die Verwendung
kurzer, annähernd gerader Einzeldrahtstücke oder Stäbchen, die im wesentlichen senkrecht
zur Feldrichtung liegen.
Für die Herstellung von Kernen aus Draht ist es in manchen Fällen empfehlen sw crt, zunächst
Teilstücke aus solchen Draht stücken herzustellen, diese zu dem Gesamtkern zusammenzusetzen
und den Gesamtkern durch Pressqn, gegebenenfalls mit einem geeig·-
net ein Bindelmittel, oder durch, eine Umhüllung,
beispielsweise aus Stahldraht, einen festen Halt zu verleihen. Das Bindemittel kann aus IsdU'ermjatarial bestehen oder auch,
zur Ausfüllung1 der Hoihlräuine zwischen
den Drahten, aus isioiliiertexn magnetischen
Pulver.
Die Teilstücke lassen sich z. B. herstellen durch Zerschneiden eines Drahtseiles oder
eines aus Draht gewickelten Ringes von genügend großem Durchmesser. Dabei empfiehlt
es sich, das Seil oder den Ring durch ein geeignetes Bindemittel oder durch eine
Umhüllung zu einem festen Körper zu vereinigen, damit die Einzelstücke nach dem Zerschneiden ihre Form behalten. Um einen
dichten Kernstofr zu bekommen, ist es vorteilhaft, den zu zerschneidenden Drahtkern
lageweise und fest unter Zug aufzuwickeln und außerdem den ganzen Ring bzw. das Seil oder die Einzelstückc nachträglich mit
oder ohne Bindemittel zu pressen. Soll ein ringförmiger Kern hergestellt werden, so
empfiehlt es sich, dem zu zerschneidenden Drahtring bzw. dem Drahtseil einen annähernd
kreisring-sektorförmigen Querschnit t zu geben.
Zur Erzielung einer möglichst hohen wirksamen Permeabilität ist es erforderlich, das
gegebene Volumen bestmöglichst auszunutzen. Es ist daher empfehlenswert, Einzcldrähte
mit verschiedenem Querschnitt oder auch Drähte mit nicht kreisförmigem Querschnitt
zu verwenden.
Die Erfindung ist durch die Zeichnung erläutert.
Abb. ι zeigt eine perspektivische Ansicht eines nach der Erfindung hergestellten Kernabschnittes.
Der Kern K besteht aus den Einzeldrähten D, die durch die Bandage U
zusammengehalten werden. Aus der Abbildung ist zu ersehen, daß der Kern einmal in
der Feldrichtung und einmal senkrecht zur Feldrichtung unterteilt ist.
Abb. 2 zeigt einen gemäß der Erfindung hergestellten Kern, der aus sektorförmigen
Teilstücken T zusammengesetzt ist. Die sektorförmigen Teile bestehen wieder aus Drahtstücken D und sind in etwas anderer
Weise als der Kern nach Abb. 1 durch Stahldrähte i7 zusammengehalten. Besteht diese
Umhüllung, wie im vorliegenden Sonderfalle,
aus magnetischem, aber nicht magnetisch stabilem Material, so ist natürlich nur so
wenig Material für die Umhüllung zu verwenden, daß die Stabilität des ganzen Kernes
nicht übermäßig leidet.
Abb. 3 zeigt, auf welche Weise die sektorförmigen Teile T hergestellt werden. Aus
Draht D wird ein Ring R derart gewickelt, daß der Ring einen kreissektorförmigen Ouerschnitt
annimmt. An den durch punktierte Linien bezeichneten Stellen wird der Ring durchschnitten; auf diese Weise werden die
sektorförmigen Abschnitte T gewonnen.
Abb. 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Kern quer zum Draht bei Verwendung
von Rund draht,
Abb. 5 einen Querschnitt bei Verwendung von Runddraht D und D1 von verschiedenem
Querschnitt,
Abb. 6 einen Querschnitt bei Verwendung von Draht D0 mit quadratischem Querschnitt.
Die Raumausnutzung ist bei der Anordnung nach Abb. 5 und 6 besser als bei der
nach Abb. 4.
Claims (8)
- Patentansprüche:ι. Aus Drähten zusammengesetzter, magnetisch stabiler Kern, insbesondere für Induktionsspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Drähte senkrecht oder geneigt zur Feldrichtung verlaufen.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Einzeldrahtstücken zusammengesetzt ist.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtstücke zur Erzielung einer höheren wirksamen Permeabilität verschiedenen Durchmesser oder einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzen.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente durch eine geeignete ITmhüllung, beispielsweise Stahldraht, zusammengehalten werden.
- 5. Verfahren zur Herstellung der Kerne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente des Kernes zu der ge\vünschten Form unter Verwendung eines Bindemittels zusammengefügt werden, das aus Isoliermaterial oder auch aus isoliertem Pulver besteht.
- 6. Verfahren zur Herstellung der Kerne nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente zu der gewünschten Form unter Druck zusammengefügt werden.
- 7. Verfahren zur Herstellung der Einzeldrahtstücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtstücke durch Zerschneiden eines Drahtringcs oder Drahtseiles gewonnen werden.
- 8. Verfahren zur Herstellung der Einzeldrahtstücke nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtstücke durch Zerschneiden eines Drahtringes oder Drahtseiles von kreisringsektorförmigem Querschnitt gewonnen werden.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE472403T | 1923-05-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=89507647
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1923472403D Active DE472403C (de) | 1923-05-26 | 1923-05-26 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE472403C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2505080A1 (de) * | 1975-02-07 | 1976-08-19 | Hartmann Goetz Udo | Funkentstoerdrossel und verfahren zu ihrer herstellung |
DE2845122A1 (de) * | 1978-10-04 | 1980-04-17 | Bbc Brown Boveri & Cie | Magnetkerne fuer dreidimensionale magnetfelder |
EP0193079A3 (en) * | 1985-02-27 | 1987-06-16 | Hitachi, Ltd. | Method of manufacturing electromagnetic members |
WO2024088476A1 (de) * | 2022-10-25 | 2024-05-02 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Induktionseinrichtung, insbesondere für eine elektrodynamische bremse, und elektrodynamische bremse |
-
1923
- 1923-05-26 DE DE1923472403D patent/DE472403C/de active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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