DE488110C

DE488110C - Process for the production of strip-shaped material for the inductive loading of electrical lines

Info

Publication number: DE488110C
Application number: DEE36446D
Authority: DE
Original assignee: Electrical Research Products Inc
Current assignee: Electrical Research Products Inc
Priority date: 1927-11-04
Filing date: 1927-11-04
Publication date: 1929-12-20

Description

Verfahren zur Herstellung von streifenförmigem material zur induktiven Belastung von elektrischen Leitungen Die Erfindung* bezieht sich auf= ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von streifenförmigem Material.Method for the production of strip-shaped material for the inductive loading of electrical lines The invention * relates to = a method and a device for the production of strip-shaped material.

Die Induktanz eines Leiters, der für die Übertragung von Wechselströmen dient, kann beispielsweise dadurch erhöht werden, daß ein Draht oder ein Band aus einem magnetischen Material in Schraubenform um den Leiter gewickelt wird. Dieses Verfahren ist in der Technik unter der Bezeichnung ununterbrochene induktive Belastung bekannt. Bis vor kurzem wurde Eisen als das einzige für ununterbrochene Belastung geeignete Material angesehen. Es wurde jedoch gefunden, daß eine Legierung aus Eisen und Nickel. sich noch besser für den erwähnten Zweck eignet. Eine solche Legierung ist z. B. unter dem Namen »Permalloyc< bekannt. Wenn beide Metalle in den richtigen Verhältnissen vorhanden sind und die Legierung einer zweckmäßigen Wärmebehandlung unterzogen wird, so erhält man ein Material, welches bei niedrigen magnetisierenden Kräften eine sehr hohe Permeabilität besitzt. Die Bestandteile der magnetischen Legierung, z. B. des Permalloys, werden zuerst in einem Induktionsofen zusammengeschmolzen, worauf aus dem dadurch erhaltenen Material ein Stab oder eine Stange geformt wird. Dieser Stab bzw. diese Stange wird gezogen, bis ein Draht von bestimmter Stärke und Härte entsteht. Soll das Belastungsmaterial bandförmig oder streifenförmig sein, so wird der Draht mehrmals zwischen Druckrollen geführt und zu einem sehr dünnen Streifen gepreßt. Um eine bestimmte gleichmäßige Induktanz für die ganze Länge des belasteten Leiters zu erhalten, ist es notwendig, daß der Permalloystreifen über seine ganze Länge gleichmäßige Abmessungen und Eigenschaften besitzt. Beider Herstellung von Permalloystreifen war dies aber bis jetzt mit großen Schwierigkeiten verbunden, insbesondere wenn er aus einem gezogenen Draht hergestellt werden sollte. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, daß der gezogene Draht aus verschiedenen Gründen (z. B. weil die Ziehdüsen nach und nach abgenutzt werden) nicht überall denselben Durchmesser hat. Da bei dem nachfolgenden Ausglühen des Drahtes nicht alle Teile desselben gleichmäßig ausgeglüht werden, erhält man ferner einen Draht von ungleichmäßiger Härte. Auf Grund dieser Mängel bei dem gezogenen und ausgeglühten Draht erhält man bei der !nachträglichen Walzbehandlung ein dünnes Band o. dgl. mit ungleichmäßigen Abmessungen und Eigenschaften.The inductance of a conductor used for the transmission of alternating currents serves, can be increased, for example, that a wire or a tape a magnetic material is wound around the conductor in a helical shape. This Procedure is known in the art as uninterrupted inductive loading known. Until recently, iron was considered the only one for uninterrupted exercise considered suitable material. However, it has been found that an alloy of iron and nickel. is even better suited for the purpose mentioned. Such an alloy is z. B. known under the name "Permalloyc". When both metals are in the right Conditions are present and the alloy requires an appropriate heat treatment is subjected to a material which is magnetizing at low Forces has a very high permeability. The components of the magnetic Alloy, e.g. B. the permalloy, are first melted together in an induction furnace, whereupon a rod or rod is formed from the material thus obtained. This rod or this rod is pulled until a wire of a certain thickness and hardness arises. Should the loading material be band-shaped or strip-shaped, so the wire is passed several times between pressure rollers and becomes a very thin one Pressed strips. To have a certain uniform inductance for the whole length of the To obtain a loaded conductor, it is necessary that the permalloy strip is over has uniform dimensions and properties throughout its length. In the preparation of of permalloy strips this has been associated with great difficulties until now, especially if it is to be made from a drawn wire. This is i.a. due to the fact that the drawn wire for various reasons (e.g. B. because the drawing nozzles are gradually worn) not the same diameter everywhere Has. Since in the subsequent annealing of the wire not all parts of the same are uniform annealed, a wire of uneven hardness is also obtained. on The reason for these defects in the drawn and annealed wire is obtained from the Subsequent rolling treatment a thin strip or the like with uneven dimensions and properties.

Die Erfindung geht darauf aus, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, aus Material mit ungleichmäßigen Abmessungen und Eigenschaften Streifen herzustellen, die überall gleichmäßig sind. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden zuerst mehrere Permallopdrähte zu .sehr dünnen Streifen ausgewalzt. Darauf werden die Streifen gleichzeitig zwischen rechtwinklig zueinander stehenden Rollenpaaren gezogen, wobei die Ränder eines jeden Streifens einem Seitendruck ausgesetzt werden, der von der erwünschten Breite des fertigen Bandes und von der durch die nachfolgende Pressung der Seitenflächen bewirkten Verringerung der Bandstärke abhängig ist. Mittels dieser Anordnung wird es mög-1i ch, gleichzeitig mehrere Streden mit im voraus festgelegten Abmessungen und über der ganzen Länge 'gleichmäßigen Eigenschaften herzustellen.The invention is based on a method and a device to create that make it possible from material with uneven dimensions and Features to produce strips that are uniform everywhere. According to In one embodiment of the invention, several permallop wires are first turned into .very rolled out into thin strips. On it the strips are at the same time between right-angled to each other standing pairs of rolls drawn, the edges of each strip subjected to a side pressure of the desired width of the finished Band and the reduction caused by the subsequent pressing of the side surfaces depends on the belt thickness. By means of this arrangement it becomes possible at the same time several strands with predetermined dimensions and along the entire length 'to produce uniform properties.

Andere Zwecke der Erfindung gehen aus der weiteren Beschreibung hervor.Other purposes of the invention will become apparent as the description proceeds.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Abb. i zeigt in Draufsicht eine Vorrichtung, mittels welcher das neue Verfahren ausgeführt werden kann.Fig. I shows a plan view of a device by means of which the new Procedure can be carried out.

Abb. 2 ist eine Seitenansicht der in Abb. i gezeigten Vorrichtung.Figure 2 is a side view of the device shown in Figure i.

Abb.3 zeigt in größerem Maßstab einen Teil der Vorrichtung.Fig.3 shows part of the device on a larger scale.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Abb. 3.Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 3.

Abb.5 zeigt in größerem Maßstab den mittleren Teil der Abb. 3.Fig. 5 shows the middle part of Fig. 3 on a larger scale.

Abb.6 zeigt in größerem Maßstab einen Teil der Abb. i, nämlich. die Strefenführungen auf beiden Seiten der Druckwalzen.Fig.6 shows, on a larger scale, part of Fig. I, namely. the Strip guides on both sides of the print rollers.

Abb.7 ist ein Längsschnitt durch Abb.6. Abb.8 .stellt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Abb. 7 dar.Fig.7 is a longitudinal section through Fig.6. Fig. 8 shows enlarged Scale shows a section along line 8-8 in Fig. 7.

Die Abb. i und 2 zeigen eine Vorrichtung, in welcher gleichzeitig sechs glemche Streifen io von gleichmäßigen Abmessungen und mit gleichmäßigen Eigenschaften hergestellt werden können. In der Vorrichtung ist u. a. eine Walzeinrichtung vorhanden, die aus dem Rahmen i i und dem Walzenpaar 12 besteht. Das Walzenpaar wird von einer Kraftquelle angetrieben. Die Walzen 12 haben Endzapfen 13, die sich in Lagern 14 am Rahmen i i drehen. Auf der einen Seite der Walzen gehen die Lagerzapfen in Wellen 15 und 16 über, die mit der Kraftquelle (nicht gezeigt) in Verbindung stehen. Der Walzenabstand wird mittels der Schrauben 19 eingestellt. Diese Schrauben stehen mit je einem Lager 14 der oberen Walze in Verbindung (Aibb. 2). Zwischen den oberen und den unteren Lagern angebrachte Federn 2o entfernen die Walzen voneinander, wenn die Schrauben 19 gelöst werden.Figs. I and 2 show a device in which simultaneously six glemche strips io of uniform dimensions and with uniform properties can be produced. The device includes, inter alia. a rolling device is available, which consists of the frame i i and the pair of rollers 12. The pair of rollers is driven by one Power source driven. The rollers 12 have end journals 13 which are located in bearings 14 turn the frame i i. On one side of the rollers, the bearing journals go in waves 15 and 16, which are connected to the power source (not shown). Of the The distance between the rollers is adjusted by means of the screws 19. These screws stand each with a bearing 14 of the upper roller in connection (Aibb. 2). Between the top and springs 2o attached to the lower bearings separate the rollers from each other when the screws 19 are loosened.

Die zu bearbeitenden Streyfen 1o sind aus Draht gewalzt und haben beispielsweise eine Stärke von o,o2 cm. Diese Streifen sind auf Spulen 21 (Abt. 2) aufgewickelt, die von am Boden befestigten Ständern 22 getragen werden. Jeder Streifen io wird von einer Tragspule 2 i nach oben gezogen und durch einen feststehenden Block 23 geführt, der den Streifen in den engen Zwischenraum zwischen zwei in Kreuzform angeordneten Rollenpaaren 26 und 27 hineinleitet. jedes Rollenpaar ist in einem .Schlitten 28 gelagert, der sich in dem Rahmen 29 hin und her bewegen kann (Abt. 3). jeder Schlitten 28 steht mit je einer Mikrometerschraube 30 in Verbindung, mittels welcher die an entgegengesetzten Flächen des Streifens io anliegenden Rollen 26 und 27 genau eingestellt werden können. Wie in der Abb. 3, 4 und 5 gezeigt, liegen. die Rollen 26 gegen die beiden schmalen Ränder des Streifei@s an und sind -derart und, mit einem solchen Druck eingestellt, daß beim Durchgang des Streifens dieser in einen Stnegen mit geraden, Rändern und 'von gleichmäßiger Breite verwandelt wird, Der von den Rollen 26 und den Walzen 12 (Abt. 2) auf den Streifen ausgeübte Druck genügt, um-ihn derart umzuformen, daß seine Eigenschaften über seine ganze Länge gleichmäßig sind. Es werden somit die Ungleichmäßigkeiten im gezogenen Draht, die während des. Ausglühens entstehen, beseitigt. Die Rollen 27 liegen gegenüber den Breitselten des Streifens io mit einem äußerst geringen Zwischenraum, der ,gerade breit genug ist, um zu verhindern, daß Reibung zwischen den Rollen und dem Band entsteht. Die Rollen 27 sollen verhindern, daß der Streifen auf Grund des Seitendruckes der Formrollen 26 sich zusammenfaltet oder auf andere Weise deformiert wird. Aus der Abb. 5 ist ersichtlich, daß die Rollen 26 mehrere ringförmige Nuten 33 mit schrägen Seitenwänden 34 besitzen, die verhindern sollen, daß der Streifen io Seitenbewegungen ausführt. Wenn eine der Nuten abgenutzt ist, kann eine andere Nuteingestellt werden, so daß eine Auswechslung -der Rolle nicht notwendig ist. Die schrägen Seitenwände 34 der Nuten sollen die Bildung von Grat verhindern und die Oberflächenreibung verringern. Zweckmäßige 'Eine-chtungen sind i angeordnet, um die Rollen 26 derart einzustellen, daß die Arbeitsflächen der Nuten 33 parallel .gegen die Streifenränder anliegen.The Streyfen 1o to be processed are rolled from wire and have, for example, a thickness of 0.02 cm. These strips are wound on reels 21 (section 2) which are carried by stands 22 attached to the floor. Each strip io is pulled upward by a reel 2 i and guided through a stationary block 23 which guides the strip into the narrow space between two pairs of rollers 26 and 27 arranged in a cross shape. Each pair of rollers is mounted in a .Schlitten 28, which can move back and forth in the frame 29 (Section 3). each slide 28 is connected to a respective micrometer screw 30 , by means of which the rollers 26 and 27 resting on opposite surfaces of the strip can be precisely adjusted. As shown in Figs. 3, 4 and 5, lie. the rollers 26 against the two narrow edges of the strip and are set in such a way and with such a pressure that when the strip passes through it is transformed into a web with straight 'edges and' of uniform width, that of the rollers The pressure exerted on the strip 26 and the rollers 12 (section 2) is sufficient to deform it in such a way that its properties are uniform over its entire length. The irregularities in the drawn wire that arise during annealing are thus eliminated. The rollers 27 are opposite the broads of the strip io with an extremely small gap, which is just wide enough to prevent friction between the rollers and the belt. The purpose of the rollers 27 is to prevent the strip from folding up or being deformed in any other way due to the side pressure of the forming rollers 26. From Fig. 5 it can be seen that the rollers 26 have a plurality of annular grooves 33 with inclined side walls 34 which are intended to prevent the strip from making lateral movements. If one of the grooves is worn out, another groove can be set so that the roller does not need to be replaced. The inclined side walls 34 of the grooves are intended to prevent the formation of burrs and reduce surface friction. Appropriate devices are arranged in order to adjust the rollers 26 in such a way that the working surfaces of the grooves 33 lie parallel against the edges of the strips.

Von den Rollen 26 und 27 werden die Streifen io über bzw. unter Nutenrollen 35 geleitet und gelangen von dort in -eine Führungseinrichtung 36 (Abt. 6,7 und 8), in welcher sie unter Druck entlang einer waagerechten Ebene .geführt werden, die mitten zwischen beiden Walzenachsen liegt.From the rollers 26 and 27, the strips io are passed over or under grooved rollers 35 and pass from there into a guide device 36 (section 6, 7 and 8), in which they are. Guided under pressure along a horizontal plane, the lies in the middle between the two roller axes.

pie Führungseinrichtung 36 besitzt einen Block 39, der sich fast bis zur Mantel-Räche der Walzen 12 auf deren Eingangsseite erstreckt (Abb.7). Der Block ist bei 40 in einem Tisch 41 befestigt, der von dem Rahmen i i getragen wird. An beiden Enden des Blockes 39 sind Längsnuten oder Riefelungen 42 geformt, deren Anzahl mit der Anzahl der zu behandelnden Streifen übereinstimmt. Diese Nuten sollen verhindern, daß die Streifen sich in der Seitenrichtung bewegen, wenn sie zwischen den Walzen 12 passieren. Auf dem Block 39 liegt eine Platte 43 mit an beiden Enden abgesetzten Nuten 44, deren Anzahl der Anzahl der Nuten 42 im Block 39 entspricht. Die Nuten 44 sind senkrecht oberhalb der Nuten 42 angeordnet (Abb. 8). In jeder Nut 44 läßt sich ein Schuh 45 in senkrechter Richtung nach. oben und unten bewegen. Das untere Ende des Schuhes liegt gegen den durch die Nut 42 gezogenen Streifen io. jeder Schuh 45 wird von einer Blattfeder 46, die mit einem Ende auf der Platte 43 befestigt ist, gepreßt, so daß er mit genügendem -Druck auf den Streifen io einwirkt, wenn dieser zwischen die Walzen i-- eingeführt wird. Die Platte 43 wird in Arbeitsstellung mittels eines auf einer Achse 48 gelagerten Exzenters 47 gehalten; die Enden der Achse sind in senkrecht .gerichteten Erhöhungen 49 am Tisch 4. i drehbar gelagert. Ein Hebel 52 (Abb.7) wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wenn die Platte 43 befestigt werden soll. Wenn der Hebel in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird, löst sich die Platte von dem Block 39.pie guide device 36 has a block 39, which extends almost to the surface area of the rollers 12 on the input side (Fig.7). The block is mounted at 40 in a table 41 supported by the frame i i. Longitudinal grooves or corrugations 42 are formed at both ends of the block 39, the number of which corresponds to the number of strips to be treated. These grooves are intended to prevent the strips from moving in the lateral direction when they pass between the rollers 12. On the block 39 lies a plate 43 with recessed grooves 44 at both ends, the number of which corresponds to the number of grooves 42 in the block 39. The grooves 44 are arranged vertically above the grooves 42 (Fig. 8). In each groove 44 a shoe 45 can be moved in the vertical direction. move up and down. The lower end of the shoe lies against the strip io drawn through the groove 42. each shoe 45 is pressed by a leaf spring 46, one end of which is attached to the plate 43, so that it acts with sufficient pressure on the strip io when it is inserted between the rollers i--. The plate 43 is held in the working position by means of an eccentric 47 mounted on an axle 48; the ends of the axis are rotatably mounted in vertical .directed elevations 49 on the table 4. i. A lever 52 (Fig.7) is rotated counterclockwise when the plate 43 is to be attached. When the lever is pivoted in the opposite direction, the plate disengages from the block 39.

Auf der rechten Seite der Walzen 12 ist ein zweiter Führungsblock 53 in dem Tisch 54 in ähnlicher Weise wie der Block 39 im Tisch 41 befestigt. Der Block 53 ist ebenfalls mit dem Rahmen i i verbunden. An den Enden des Blockes sind mehrere Nuten 55 vorhanden, die den Nuten 42 im Block 39 entsprechen und verhindern sollen, daß die Streifen io nach den Seiten abbiegen, wenn sie die Walzen 12 verlassen. Die dünnen Metallstreifes io werden mittels der geriefelten Walzen 35 und .der Führungsanordnung 36 unter Zug gehalten und fast bis zu dem Berührungspunkt mit den Walzen 12 .geführt, so daß es so gut wie ausgeschlossen ist, daß die Streifen sich auf dem Weg zwischen den Rollen 26 und den Walzen 12 biegen oder zusammenfalten. Eine Verdrehung oder Deformierung der Streifen während des Walzvorganges ist so gut wie ausgeschlossen. Die beiden Walzen 12 müssen genau denselben Durchmesser haben und ihre Achsen müssen parallel liegen. Ferner müssen die Walzen mit derselben Geschwindigkeit rotieren, damit die besten Ergebnisse erreicht werden können.On the right side of the rollers 12 is a second guide block 53 is fixed in the table 54 in a manner similar to that of the block 39 in the table 41. Of the Block 53 is also connected to frame i i. At the ends of the block are several grooves 55 are present, which correspond to the grooves 42 in the block 39 and prevent should that the strips bend io to the sides when they leave the rollers 12. The thin metal strips io are by means of the grooved rollers 35 and .the guide arrangement 36 held under tension and guided almost to the point of contact with the rollers 12, so that it is as good as impossible that the streaks are on the way between the rollers 26 and the rollers 12 bend or fold together. A twist or Deformation of the strips during the rolling process is as good as impossible. The two rollers 12 must have exactly the same diameter and their axes must lie parallel. Furthermore, the rollers must rotate at the same speed as so that the best results can be achieved.

Von dem Führungsblock 53 geht jeder Streifen über geriefelte Führungsrollen 56 und wird zuletzt von einer in zweckmäßiger Weise angetriebenen Spule 57 aufgenommen, die in dem Ständer 58 gelagert ist. Der Streifen wird mittels eines Verteilungsfingers 59 genau auf die Spule 57 aufgetragen. Der Finger wird von einem Wagen 6o hin und zurück geführt, wobei der Wagen angetrieben wird.From the guide block 53, each strip goes over fluted guide rollers 56 and is finally taken up by a suitably driven spool 57, which is stored in the stand 58. The strip is applied by means of a distribution finger 59 applied exactly to the coil 57. The finger is back and forth by a carriage led back, with the carriage being driven.

Der Streifen erhält durch die Rollen 26 im wesentlichen die Breite, d:ie er .als fertl:-ges Produkt haben soll. Er wird darauf von den Walzen 12 behandelt, deren Druck gerade ausreicht, um ihm die erwünschte gleichmäßige Stärke zu geben. Die geringe Metallmenge, die durch den von den Walzen ausgeübten Druck verschoben. wird, wird nach den Seiten des Streifens gepreßt, ohne seine Breite merkbar zu vergrößern, so daß man. einen Metallstreifen erhält, der überalleine im voraus festgelegte, gleichmäßige Breite und Stärke hat, der glatte Ränder aufweist und der gleichmäßige Eigenschaften besitzt.The strip is essentially given the width by the rollers 26 which it should have as a finished product. He is then treated by the rollers 12, whose pressure is just enough to give it the desired uniform strength. The small amount of metal displaced by the pressure exerted by the rollers. is pressed on the sides of the strip without noticeably increasing its width, so that one. receives a metal strip, which all alone has predetermined, is of uniform width and thickness, has smooth edges and is uniform Possesses properties.

Eine Knickung des Streifens in der Querrichtung wird durch die Rollen 27 verhindert und ferner dadurch vermieden, daß der Streifen durch die Rollen 35 gezogen und durch den hierbei auf ihn ausgeübten Zug gespannt wird.A kink of the strip in the transverse direction is caused by the rollers 27 prevents and further avoided that the strip through the rollers 35 is pulled and tensioned by the train exerted on it.

Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, kann ein Wärter die Breite und die Stärke der von dem Führungsblock 53 kommenden Streifen messen, bevor diese die Aufnahmerollen 57 erreichen. Wenn die Breite oder Stärke eines Streifens gewisse Grenzen nach oben oder unten überschreitet, so werden die Formrollen 26 auf die erwünschte Breite eingestellt. Die Breite ändert sich nicht wesentlich b.ei der nachträglichen Behandlung in der Walze i2.When the device is in operation, a keeper can measure the width and measure the thickness of the strips coming from the leader block 53 before they die Reach take-up rollers 57. When the width or thickness of a stripe is certain Exceeds limits upwards or downwards, the forming rollers 26 are on the desired width set. The width does not change significantly at the same time subsequent treatment in the roller i2.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of strip-shaped Material of uniform dimensions, for example one made of a magnetic Material of existing tape for inductive loading of electrical lines, .als whose starting product is a strip-shaped material with uneven dimensions is used, characterized in that the strip material is between rollers (26) which grasp the edges of the strip and put it on its final Bring width, whereupon the strip is guided between rollers (i2), which his Decrease the thickness without noticeably changing the width of the strip.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the grooved rollers (26) pick up the edges of the strip and that others, against the flat sides of the Strip attached , -end rollers (27) a deformation of the same impede.

3. The method according to claim i, characterized in that the strip after your passage through the rollers (26) is guided under tension to the point in which it is gripped by the rollers (12). q .. method according to claim i, characterized in that the force acting on the rollers (i2) is also the Pulls the strip through the rollers (26).