DE539193C

DE539193C - Verfahren zur Erhoehung der Selbstinduktivitaet von Krarupadern

Info

Publication number: DE539193C
Application number: DE1930539193D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Lapkamp
Original assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Current assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Priority date: 1930-05-03
Filing date: 1930-05-03
Publication date: 1931-11-23

Description

Bei der Fabrikation von Krarupadern ist es üblich, den Leiter mit einer Bespinnung aus magnetischem Material, ζ. B. aus Drähten oder Bändern aus Eisen oder aus anderen magnetisehen Stoffen, zu bedecken, um die Induktivität des Leiters zu erhöhen. Die erreichbaren Selbstinduktivitätswerte sind in erster Linie von den magnetischen Eigenschaften des Spinnmaterials und von der Güte der Bespinnung abhängig. Die Wirkung der magnetischen Bespinnung läßt sich wesentlich steigern, wenn man das Material möglichst lükkenlos und dicht an die Leiteroberfläche heranbringt, da unmittelbar an der Oberfläche das magnetische Feld des stromdurchflossenen Leiters am größten ist. Im folgenden ist unter einem Krarupdraht ein mit einem magnetischen Material umsponnener Leiter und unter einer Krarupader der mit einem Isolierstoff umgebene Krarupdraht zu verstehen.

Erfindungsgemäß wird ein engeres Anschmiegen des magnetischen Materials an die Oberfläche des Leiters erzielt, wenn man den Krarupdraht im Sinne der Bespinnungsrichtung tordiert. Man kann z. B. so verfahren, daß man die Trommel, die zur Aufnahme des Krarupdrabtes nach dem Bespannen dient, um ihre vertikale Achse rotieren läßt.

In der Abb. 1 ist eine derartige Maschine schematisch dargestellt. Auf der Trommel« ist der zu bespinnende Leiter I aufgespult, der beim Durchlaufen des Spinners s mit magnetischem Material bedeckt wird, das von einer Spule b dem Leiter zugeführt und am Nippel« um den Leiter gesponnen wird. Der Krarupdraht wird dann auf die Trommel c gewickelt, die von einem Joch gehalten wird und mit diesem um ihre vertikale Achse im Sinne der Bespinnungsrichtung rotiert. Der Krarupdraht läuft durch den unteren, axial durchbohrten Lagerzapfen des Jochs. Auf diese Weise wird die Krarupbespinnung zwischen Aufwickeltrommel c und Nippel ti durch den von der Rotation der Aufwickeltrommel verursachten- Drall fest an den Leiter gepreßt.

Besonders günstige Werte werden erzielt, wenn der Krarupdraht während des an sich bekannten Glühprozesses tordiert wird, da in diesem Falle das magnetische Material durch die Erwärmung sehr weich ist und -sich am besten an den Leiter anschmiegt.

Während der Verarbeitung des Krarupdrahtes, insbesondere beim Isolieren mit Papier oder anderen Isolierstoffen, tritt durch die mechanische Beanspruchung eine Auflockerung der magnetischen Bespinnung ein, d. h. der Abstand zwischen dem Leiter und dem magnetischen Material wird vergrößert. Die Folge davon ist eine' wesentliche Verminderung der Selbstinduktion.

Es ist nun wichtig, daß. bei den an sich schon geringen Selbstinduktivitäten nicht während der Fabrikation verhältnismäßig große

*} Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Kurt Lapkamp in Hannover.

Beträge eingebüßt werden, die man bisher auf Alterung bzw. auf eine durch die mechanische Beanspruchung verursachte Rekristallisation des magnetischen Materials zurückführte. Es ist aber erwiesen, daß die Verminderung der Selbstinduktion zum größten Teil auf einer Auflockerung der magnetischen Bespinnung beruht.

Bei Anwendung der Erfindung lassen sich

ίο die Verringerungen der Selbstinduktivitätsbeträge vermeiden, indem der Krarupdraht beim Bespinnen mit dem Isolierstoffbande, wie es in Abb. 2 schematisch gezeigt wird,

. gleichzeitig um seine Längsachse im Drehsinn der magnetischen Bespinnung bis zur Abzugscheibe b tordiert wird. Man läßt z. B. die mit dem zum Isolieren fertigen Krarupdraht k bewickelte Trommel« um die vertikale Achse ihres Jochs rotieren. Bei Wahl der richtigen Drehzahl der Trommeln um die vertikale Jochachse wird der Draht so tordiert, daß die Verminderung der Selbstinduktivität vermieden und gegebenenfalls sogar eine Erhöhung des Wertes erzielt wird.

Erfindungsgemäß können ferner beim Verseilen von Krarupadern zu Adergruppen die zur Aufnahme der Spulen in den Verseilkörben vorhandenen Joche im Sinne der Bespinnungsrichtung des magnetischen Materials umlaufen, so daß' auch in dieser Fabrikationsstufe eine Auflockerung der magnetischen Umspinnung vermieden wird.

Zum Beweise der behaupteten Wirkung des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in der Tabelle 1 einige Versuchsergebnisse zusammengestellt worden. In der ersten horizontalen Spalte stehen die Anfangsinduktivitätswerte von zwei ungeglühten Krarup drähten. In der ersten vertikalen Spalte steht die Anzahl der um die Längsachse pro Meter ausgeführten Drehungen. In der zweiten und dritten vertikalen Spalte sind die Induktivitätswerte in Abhängigkeit der Anzahl der Drehungen eingetragen. Am Schluß der Tabelle 1 ist die durch die Drehung erreichte Induktivitätszunahme in 0/0 angegeben worden.

Tabelle 1

Anzahl der Drehungen Induktivitätswerte

-₀ pro Meter Muster I Muster II

Anfangswert ο 10,5 m H 10,5 m H

4 10,7 - - 10,65 - -

8 11,3 - - 11,2 - -

12 11,45 - - ii,45 - -

16 11,8 - - 11,7 - -

Zunahmein o/_o 12,4 11,4

Bei den Beispielen ist also eine Induktivitätszunahme im Mittel von 11,9% erreicht worden.

Es wurde nun beobachtet und bildet ebenfalls den Gegenstand der Erfindung, daß eine besonders hohe Induktivitätszunahme erreicht wird, wenn das magnetische Material durch Verdrehen des Leiters um seine Längsachse möglichst dicht auf die Oberfläche des Leiters während des Glühprozesses gepreßt wird. In der Tabelle 2 sind die Meßergebnisse an vier Krarup draht en vor und nach dem Glühen ohne zusätzliche Torsion und die durch das Glühen hervorgerufene Permeabilitätszunahme in 0/0 angegeben worden.

Tabelle 2

Vor dem Nach dem Zunahme ⁷^

Glühen der Perme-Muster Induktivität Induktivität abilität m H/km m H/I;m ⁰Z₀

10 8,43 11,84 4°,5

11 8,43 n,9² 4i,5

12 8,35 12,20 46,0

13 8,43 11,30 34,o

Mittel: 40,50/0

Vom gleichen Material wurden nun einige Krarup drähte während des Glühens im Sinne der Bespinnungsrichtung um ihre Längsachse gemäß der Erfindung tordiert. Die erreichten Induktivitätszunahmen sind in der Tabelle 3 angegeben worden.

Tabelle 3

Vor dem Nach dem

Glühen
Muster mit Torsion

Zunahme der Induktivität

1001 8

1003 8,17 - -

1004 7,9 - -

1002

8,35

74,4

14,16 - - 73,4

14,00 - - 77,3

Mittel: 75,0 ii,3 35,4

Wenn man bei beiden Versuchen die mittleren Induktivitätszunahmen vergleicht, so ist der Wert bei tordierten Drähten um 850/0 höher als bei normal geglühten. Er ist ausschließlich auf die festere Umspinnung zurückzuführen.

Um den Vergleich zwischen den Versuchen eindeutig führen zu können, wurde zum Schluß der zweiten Meßreihe das Muster 1002 ohne Torsion — also genau wie die Muster 10 bis 13 — geglüht. Der Permeabilitätszuwachs ist in diesem Falle von derselben Größenordnung wie bei jenen Mustern. Daraus ergibt sich, daß die Bedingungen bei beiden Versuchsreihen die gleichen waren und daß die höhere Induktivitätszunahme lediglich auf die Torsion während des Glühens zurückzuführen ist, da diese ein Anschmiegen des magnetischen Materials an die Leiteroberfläche verursacht.

Claims

Patentansprüche:

Ii Verfahren zur Erhöhung der Selbstinduktivität von Krarupadem, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verdrehen des Krarupdrahtes um seine Längsachse im Sinne der Bespinnungsrichtung das Belastungsmaterial fest auf den Leiter gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrehen des Krarupdrahtes während des Glühprozesses vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krarupader beim Bespinnen des Krarupdrahtes mit Isoliermaterial tordiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Krarupadem beim Verseilen zu Paaren und Vierern oder zu anderen Adergruppen im Sinne der Bespinnungsrichtung des Krarupmaterials tordiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen