DE69300450T2

DE69300450T2 - Abschirmungsvorrichtung gegen Magnetfeldern.

Info

Publication number: DE69300450T2
Application number: DE69300450T
Authority: DE
Inventors: Christian Varese
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2013-10-09
Also published as: EP0592324A1; ES2078110T3; FR2696895B1; ATE127655T1; FR2696895A1; DE69300450D1; GR3017984T3; DK0592324T3; EP0592324B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz gegenüber Magnetfeldern für Anordnungen, die dagegen empfindlich sind, wie z.B. Kathodenstrahlbildschirme.
Die Erfindung findet ihre Anwendung in vorteilhafter Weise insbesondere auf dem Gebiet der Mikroinformatik, auf dem man Farbgraphikkonsolen mit Kathodenstrahlbildschirmen herstellt, die gegenüber dem Vorliegen von magnetischen Wechselfeldern empfindlich sind, die Störungen der Anzeige am Bildschirm hervorrufen können. Diese Störungen sind beispielsweise fortschreitende Verformungen, Zitterbewegungen oder Unterbrechungen der am Bildschirm angezeigten Zeichen. Die störenden Magnetfelder können durch irgendein elektrisches Gerät im Betrieb, das sich in der Nähe der Konsolen befindet, oder durch die Leitungen des Stromversorgungsteils dieser Konsolen erzeugt werden.
Natürlich erlaubt es die Schutzvorrichtung, jede Art von Kathodenstrahlbildschirmen wie beispielsweise die Kathodenstrahlbildschirme von Fernsehgeräten zu schützen.
Um die Störungen in der Anzeige eines Kathodenstrahlbildschirmes, beispielsweise der Konsole einer Datenverarbeitungsanlage, zu verringern, die durch das Vorliegen eines magnetischen Wechselfeldes hervorgerufen werden, sind mehrere technische Verfahren bekannt, von denen keines zufriedenstellend ist.
Ein erstes technisches Verfahren besteht darin, die Konsole so zu verschieben, daß ihre Position verändert wird, bis diese Störungen gemindert sind. Dieses technische Verfahren ist aber unwirksam. Wenn weiterhin mehrere Konsolen am selben Ort in einer vernetzten Installation der Konsolen angeordnet sind, dann ist es schwierig, die Konsole oder die Konsolen zu verschieben, die durch das Magnetfeld gestört ist oder sind.
Eine andere Lösung besteht darin, die fragliche Konsole mit einem Abschirmungskasten aus einer Mumetallegierung (geschützter Name) zu versehen, der es erlaubt, den Kathodenstrahlbildschirm gegenüber einem magnetischen Wechselfeld zu isolieren, das eine Frequenz von vorzugsweise gleich 50 Hz hat, welche Frequenz die des Stromversorgungsnetzes ist, und dadurch die unerwünschten Einflüsse dieses Feldes auf die Anzeige am Bildschirm zu unterdrücken.
Ein derartiger Abschirmungskasten hat jedoch den Nachteil, daß er platzraubend, schwer und unansehnlich ist. Er erfordert darüber hinaus eine nicht unbedeutende finanzielle Investition.
Eine Anordnung zum elektrischen Abschirmen eines Gerätes oder von Teilen eines Gerätes ist aus der DE-C-832615 bekannt. Diese Anordnung umfaßt drei Rohre mit viereckigem Querschnitt, die aus Blechstreifen gebildet sind. Diese Rohre sind derart ineinander geschachtelt, daß das Gerät oder der Teil des Gerätes durch zwei übereinanderliegende Rohrwände abgeschirmt ist.
Um die oben genannten Mängel zu beseitigen, wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Schutz gegenüber Magnetfeldern für Anordnungen, die dagegen empfindlich sind, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Folien umfaßt, von denen jede anisotrope magnetische Eigenschaften und eine hohe Permeabilität hat, derart, daß sie eine Richtung schwächerer Reluktanz zeigt, wobei die Folien in dem Magnetfeld in der Nähe der empfindlichen Anordnung derart angeordnet sind, daß jede der Richtungen mit schwächerer Reluktanz eine andere Ausrichtung hat, um das durch die Folien hindurchgehende Magnetfeld zu dämpfen.
Gemäß der Erfindung erfüllt somit jede der Folien die Rolle eines Polarisators des hindurchgehenden Magnetfeldes, was es erlaubt, die störende magnetische Strahlung zu dämpfen. Das heißt, daß dann, wenn eine magnetische Strahlung durch die erste Folie geht, das entsprechende Magnetfeld am Ausgang modal gedämpft und im wesentlichen in der priviligierten Richtung der schwächeren Reluktanz der entsprechenden Folie ausgerichtet ist. Wenn daher die austretende magnetische Strahlung auf eine weitere neben der ersten Folie liegende Folie trifft, die eine Richtung der schwächeren Reluktanz hat, die eine andere Orientierung aufweist, dann kann das Magnetfeld, das dann im wesentlichen in der Richtung schwächerer Reluktanz der ersten Folie orientiert ist, die zweite Folie nicht durchdringen und kann nur die gedämpfte Komponente dieses Feldes, die parallel zu dieser Richtung schwächerer Reluktanz der zweiten Folie verläuft, hindurchgehen. Nach dem Durchgang der Anordnung dieser nebeneinander angeordneten Folien, die jeweils eine andere Richtung schwächerer Reluktanz zeigen, ist die magnetische Strahlung derart gedämpft, daß sie die entsprechende empfindliche Anordnung nicht stören kann. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die aus den besagten nebeneinander angeordneten Folien besteht, ist leicht und unter geringen Kosten herstellbar.
Darüber hinaus besteht gemäß der Erfindung jede Folie aus einem Metallmaterial.
Um die Wirksamkeit der Metallfolien der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verstärken, wenn diese in einem magnetischen Wechselfeld angeordnet sind, hat jede Folie eine Dikke, die über ihrer Skineffektdicke liegt.
Wenn die Dicke der Metallfolie über ihrer Skineffektdicke liegt, die in Abhängigkeit von der Permeabilität des Metallmaterials, aus der die Folie besteht, dessen Leitfähigkeit und der Schwingung des magnetischen Wechselfeldes berechnet wird, das durch die Folie geht, sind die Joulschen Energieverluste aufgrund von Foucaultschen Strömen, die durch das magnetische Wechselfel erzeugt werden, nicht vernachlässigbar, was die Dämpfung der entsprechenden magnetischen Strahlung verstärkt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht jede Folie aus einer kornorientierten Eisensiliziumlegierung, wobei die Kornorientierung die Richtung der schwächeren Reluktanz bestimmt.
Wenn im übrigen gemäß der Erfindung die Vorrichtung zwei nebeneinanderliegende Folien umfaßt, kreuzen sich die beiden Richtungen schwächerer Reluktanz der nebeneinander angeordneten Folien und zeigen diese Richtung eine Winkelversetzung von etwa 90º zueinander.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Vorrichtung andererseits drei nebeneinander angeordnete Folien derart, daß die drei Richtungen schwächerer Reluktanz einander kreuzen und paarweise eine Winkelversetzung von etwa 120º haben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt vier nebeneinander angeordnete Folien derart, daß die vier Richtungen schwächerer Reluktanz einander kreuzen und paarweise eine Winkelversetzung von 45º haben.
Die Beschreibung, die im folgenden anhand der zugehörigen Zeichnungen erfolgt, liefert nicht beschränkende Beispiele zum Verständnis der Erfindung und ihrer Verwirklichung.
- Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, in deren Innerem eine Kathodenstrahlbildschirmkonsole angeordnet ist.
- Fig. 2a zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten umgebogenen Metallfolie, die die Vorrichtung von Fig. 1 bildet.
- Fig. 2b zeigt eine perspektivische schematische Ansicht einer zweiten umgebogenen Metallfolie, die die Vorrichtung von Fig. 1 bildet.
- Fig. 2c zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer dritten umgebogenen Metallfolie, die die Vorrichtung von Fig. 1 bildet.
- Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenbaus der Metallfolien der Fig. 2a, 2b und 2c.
- Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer starren Hohlkonstruktion, die dazu bestimmt ist, in das Innere der Vorrichtung von Fig. 1 eingeführt zu werden.
- Fig. 5 zeigt eine Vergleichstabelle von experimentellen Werten der Anteile von Magnetfeldern gemessen im Inneren einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
- Fig. 6 zeigt in einer experimentellen Kurve die Änderung der Stärke des Magnetfeldes im Inneren der Vorrichtung von Fig. 1 in Abhängigkeit von einem an der Außenseite der Vorrichtung induzierten Magnetfeld.
In den Fig. 1, 2a, 2b und 2c ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Vorrichtung zum Schutz gegenüber Magnetfeldern besteht dabei aus einem parallelepipedförmigen Kasten 100, der eine Rückseite 101, zwei Seitenwände 103, 105, eine obere Wand 102, eine untere Wand 104 und eine Öffnung 106 aufweist, die der Rückseite 101 gegenüberliegt. Bei einem typischen Beispiel hat der Kasten eine Breite von etwa 30 cm, eine Tiefe von etwa 35 cm und eine Höhe von etwa 30 cm. Im Inneren des Kastens 100 befindet sich beispielsweise die Konsole einer Datenverarbeitungsanlage 200 mit Kathodenstrahlbildschirm, der gegenüber Magnetfeldern empfindlich ist. Die Konsole der Datenverarbeitungsanlage 200 ist so angeordnet, daß die Wände des Kastens 100 die Konsole 200 umgeben. Aus den Fig. 2a, 2b, 2c und 3 ist erkennbar, daß der Kasten 100 aus einem Zusammenbau von drei gefalteten Metallfolien 10, 20, 30 besteht.
Jede der drei Folien ist zunächst aus einem rechtwinkligen Blech (nicht dargestellt) geschnitten, das durch Walzen erhalten wird und beispielsweise aus einer kornorientierten Eisensiliziumlegierung besteht, wobei die Kornorientierung von der Walzrichtung des Bleches abhängt. Dieses Blech hat eine hohe Permeabilität und anisotrope magnetische Eigenschaften, die von der Kornorientierung und somit von der Walzrichtung abhängen. Das Blech hat insbesondere eine Richtung schwächerer Reluktanz, die durch die Kornorientierung bestimmt ist. Die Folien aus Eisensilizium, die aus diesem Blech geschnitten sind und somit anisotrope magnetische Eigenschaften und die Richtung schwächerer Reluktanz des Bleches haben, werden in mehrere Ebenen im wesentlichen rechtwinklig zueinander umgebogen und vor dem Zusammenbau so zueinander ausgerichtet, daß jede der drei Folien in den ausgerichteten Ebenen eine Richtung schwächerer Reluktanz hat und diese Richtung von den Richtungen schwächerer Reluktanz der Ebenen der anderen Folien verschieden ist.
Das heißt im einzelnen, daß die erste Folie 10 in drei Ebenen 11, 12 und 13 derart umgebogen wird, daß sie eine mittlere zentrale Ebene 12 umfaßt, an die sich zwei seitliche vertikale Ebenen 11, 13 über zwei Falzlinien 12a, 12b anschließen, wobei die beiden seitlichen Ebenen 11, 13 jeweils von den beiden Falzlinien 12a, 12b senkrecht zur Ebene 12 ausgehen und einander gegenüber angeordnet sind. Die erste Folie 10 ist so ausgerichtet, daß jede Ebene 11, 12, 13 dann eine Richtung schwächerer Reluktanz zeigt, die beispielsweise in Richtung des Pfeiles a gerichtet ist. Die zweite Folie 20 ist gleichfalls in drei Ebenen 21, 22, 23 umgebogen und weist eine vertikale zentrale Ebene 22 auf, an die sich zwei weitere horizontale obere und untere Ebenen 21, 23 an zwei Falzlinien 22a, 22b anschließen, wobei die oberen und unteren Ebenen 21, 23 jeweils von den beiden Falzlinien 22a, 22b senkrecht zur zentralen Ebene 22 ausgehen und einander zugewandt angeordnet sind. Bei dieser Ausbildung hat jede Ebene 21, 22, 23 eine Richtung schwächerer Reluktanz, die in Richtung des Pfeiles b gerichtet ist. Die dritte Metallfolie ist so umgebogen, daß ein Zylinder mit rechtwinkligem Horizontalschnitt gebildet ist, der an den beiden gegenüberliegenden Enden offen ist. Sie weist somit vier Ebenen 31, 32, 33, 34, die paarweise senkrecht zueinander verlaufen, und vier Falzlinien 31a, 32a, 33a, 34a auf. Die vier Ebenen 31, 32, 33, 34 haben eine Richtung schwächerer Reluktanz, die in Richtung des Pfeiles c gerichtet ist. Genaugenommen besteht bei dem in Fig. 2c dargestellten Ausführungsbeispiel aus Gründen der Zweckmäßigkeit die untere horizontale Ebene 33 der umgebogenen Folie 30 aus zwei gleichen Teilen, die jeweils horizontal von den Falzlinien 32a und 33a in Richtungen gegeneinander ausgehen, wobei sie sich in der Mitte dieser Ebene treffen.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Kasten 100 dann durch den Zusammenbau der drei umgebogenen und ausgerichteten Folien 10, 20, 30 gebildet wird. Zunächst werden die Metallfolie 10 und die Metallfolie 20 ineinander so angeordnet, daß die vertikalen zentralen Ebenen 12, 22 der Folien 10, 20 jeweils nebeneinander liegen und noch genauer die zentrale Ebene 12 auf der Außenseite des Kastens parallel zu und in der Nähe der Ebene 22 angeordnet ist, die die Innenseite neben der Konsole 200 bildet, um eine vertikale Rückwand 101 des Kastens 100 zu bilden, deren beiden Richtungen schwächerer Reluktanz a und b einander kreuzen und eine Winkelversetzung von etwa 90º zueinander haben. Die beiden seitlichen vertikalen Ebenen 11, 13 der gebogenen Metallfolie 10 sind weiterhin dann so angeordnet, daß sie die Innenseite jeweils der vertikalen seitlichen Wände 103, 105 des Kastens 100 bilden, und die obere und untere horizontale Ebene 21, 23 der Folie 20 sind dann senkrecht zu den seitlichen Ebenen 11, 13 angeordnet, um die Innenseite der oberen und unteren horizontalen Wand 102, 104 des Kastens 100 zu bilden. Die in Form eines Zylinders gebogene Metallfolie 30 wird dann auf die beiden anderen Folien 10, 20 so geschoben, daß diese derart ineinander angeordnet sind, daß die obere und die untere horizontale Ebene 31, 33 der Folie 30 neben der Außenseite der oberen und unteren horizontalen Ebene 21, 23 der Folie 20 angeordnet ist, um die obere und die untere horizontale Wand 102, 104 des Kastens 100 zu bilden, derart, daß die beiden Richtungen schwächerer Reluktanz b und c einander kreuzen und gleichfalls eine Winkelversetzung von 90º zueinander haben. In gleicher Weise liegen die seitlichen vertikalen Ebenen 32, 34 der Folie 30 neben der Außenseite der seitlichen Ebenen 11, 13 der Folie 10, um die Seitenwände 103, 105 des Kastens 100 zu bilden, wobei die beiden Richtungen schwächerer Reluktanz a und c einander unter einem Winkel von 90º zueinander kreuzen. Jede Wand des Kastens 100 besteht somit aus zwei Metallfolien oder Ebenen der Metallfolien, die nebeneinander liegen, wobei eine der beiden Ebenen die Innenseite neben der Konsole 200 der entsprechenden Wand und die andere die Außenseite bildet, und hat verschiedene Richtungen schwächerer Reluktanz, wobei die beiden Richtungen einander unter 90º kreuzen. Jede Wand des Kastens 100, die in dieser Weise gebildet ist, stellt somit eine Abschirmung gegenüber störenden Magnetfeldern dar.
Theoretisch kann die Dämpfung einer magnetischen Strahlung durch eine Abschirmung drei kumulative Ursprünge haben. Ein erster Ursprung ist der Energieverlust der magnetischen Strahlung durch externe Reflexion der Strahlung am Eingang der fraglichen Abschirmung. Diese Verluste hängen von der Änderung des Mediums und nicht von der Stärke der Abschirmung ab. Die Dämpfung einer magnetischen Strahlung kann gleichfalls aus Energieverlusten durch Absorption der Strahlung beim Durchgang durch die Abschirmung stammen. Die Absorptionsverluste sind dabei proportional zur Stärke der Abschirmung, sie steigen mit der Frequenz des entsprechenden magnetischen Wechselfeldes und dem Produkt aus der Leitfähigkeit und der Permeabilität des Materials, das die Abschirmung bildet. Das heißt genauer, daß im Fall eines magnetischen Materials die Permeabilität mit steigender Frequenz immer kleiner wird. Man kann darüber hinaus auch die Energieverluste durch einen internen Echoeffekt der Strahlung im Inneren der Abschirmung in Betracht ziehen. Diese Verluste sind häufig vernachlässigbar, da bei einer dicken Abschirmung die Absorption der Strahlung erheblich ist.
Im Fall der Erfindung läßt sich sagen, daß jede der Metallfolien oder Ebenen der Metallfolien 11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 34, die die Abschirmungswände 101, 102, 103, 104, 105 des Kastens 100 bilden, die Rolle eines Polarisators des störenden Magnetfeldes spielen.
Wenn eine magnetische Strahlung durch die äußeren Metallfolien oder die äußeren Ebenen 12, 31, 32, 33, 34 geht, die die äußeren Seiten der Wände 101, 102, 103, 104, 105 bilden, dann ist das entsprechende Magnetfeld am Ausgang gedämpft und im Prinzip in der entsprechenden Richtung schwächerer Reluktanz polarisiert. Was die Wand 101 beispielsweise anbetrifft, so ist das Magnetfeld am Ausgang der ersten Ebene 12 im Prinzip in der Richtung a orientiert, und was die Wände 102, 103, 104, 105 anbetrifft, so ist dieses Magnetfeld am Ausgang der ersten Ebenen 31, 32, 33, 34 im Prinzip in der Richtung c orientiert. Das heißt genauer, daß je kleiner die Reluktanz ist, um so größer der Magnetfluß ist, der durch die entsprechende Fläche geht. Das Magnetfeld geht somit grundsätzlich entlang der Richtungen schwächerer Reluktanz der Ebenen, die die Wände bilden. Wenn die magnetische Strahlung an den zweiten inneren Ebenen 22, 21, 13, 23, 11 ankommt, die die Innenseiten der Wände 101, 102, 103, 104, 105 des Kastens 100 bilden, kann das entsprechende Magnetfeld, das somit grundsätzlich in den Richtungen schwächerer Reluktanz a und c orientiert ist, durch die Metallfolien nicht hindurchgehen, deren Richtungen schwächerer Reluktanz b und a sind. Das heißt für die Wand 101, daß das Magnetfeld, das im wesentlichen in der Richtung a orientiert ist, auf die Ebene 22 trifft, deren Richtung schwächerer Reluktanz die Richtung b ist, und daß bezüglich der Wände 102, 103, 104, 105 das Feld, das in der Richtung c orientiert ist, auf Folien trifft, deren Richtung schwächerer Reluktanz die Richtung a oder b ist. Das Feld wird somit größtenteils durch die entsprechenden Folien absorbiert und nur ein sehr gedämpfter Anteil des Feldes parallel zu den besagten Richtungen a und b kann durch die Folien hindurchgehen. Man beobachtet daher, daß im Inneren des Kastens die Intensität des störenden Magnetfeldes soweit herabgesetzt ist, daß sie einen Wert hat, der dem Kathodenstrahlbildschirm der Konsole 200 keine Schwierigkeiten bereitet.
Die Metallfolien 10, 20, 30 aus Eisensilizium, die den Kasten 100 bilden, haben im übrigen eine Dicke, die größer als oder gleich etwa 0,35 mm ist. Wenn man ein magnetisches Wechselfeld betrachtet, das aus dem elektrischen Versorgungsnetz stammt, das eine Frequenz von etwa 50 Hz hat, dann liegt diese Dicke über der Skineffektdicke des Materials der Folien. Es sei daran erinnert, daß die Skineffektdicke δ eines leitenden Materials sich nach dem folgenden Ausdruck errechnet:
in dem u die magnetische Permeabilität des Materials, v die Frequenz des Feldes und γ die Leitfähigkeit des Materials bezeichnen.
In diesem Fall spielen die Foucaultschen Ströme, die in den Folien durch das magnetische Wechselfeld erzeugt werden, eine deutliche Rolle bei der Dämpfung der magnetischen Strahlung durch Verbrauch Joulscher Energie.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 dargestellt ist, sind daher die gebogenen und zusammengesetzten Metallfolien 10, 20, 30 mit einer Folie aus einem Material mit geringem spezifischem Widerstand wie Kupfer oder auch Aluminium überzogen, was es erlaubt, eine Vordämpfung der Magnetfelder durch Reflektion letzterer in dieser Folie zu erzielen, damit der magnetische Teil der Abschirmung, der von den Magnetfolien 10, 20, 30 aus Eisensilizium gebildet wird, unter besseren Bedingungen arbeiten kann, wenn man die Bedingungen von Induktionsfeldern kennt, für die die magnetische Permeabilität des magnetischen Materials aus Eisensilizium nahe am Maximum (nicht an der Sättigung) liegt und die Verluste des Feldes durch Absorption nahezu maximal sind.
Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt weiterhin der Kasten 100 eine starre hohle Parallelepipedkonstruktion 110, die in das Innere des Kastens 100 eingesetzt ist, um die Anordnung der zusammengesetzten Metallfolien 10, 20, 30 zu verstärken. Diese Parallelepipedkonstruktion 110 besteht aus Profilen aus Weicheisen. Sie erlaubt es, Magnetfeldstreuungen an den Kanten 12a, 12b, 22a, 22b, 31a, 32a, 33a, 34a des Kastens 100 zu unterdrücken und eine Blende zu verwirklichen, die einen Teil der Magnetfeldlinien reflektiert, die durch die Öffnung eintreten, und notwendig ist, um die Wirkung des Schutzkastens 100 zu erhalten.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung von Fig. 1 ein Gewicht hat, das zweimal geringer als das einer Abschirmung aus Mumetall mit derselben Form und den gleichen Abmessungen ist. Darüber hinaus sind die Kosten der Herstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 etwa nur ein Viertel der Kosten einer äquivalenten Abschirmung aus Mumetall.
Die Abmessungen des Kastens 100 hängen im übrigen von denen des zu schützenden Bildschirmes ab. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schirmplatte des zu schützenden Bildschirmes, der im Inneren des Kastens angeordnet ist, bezüglich der Ränder der Öffnung des Kastens zurückgestellt sein kann, wobei das Maß an Rückstellung zwischen etwa einem Viertel und einem Drittel der Diagonale der Öffnung liegen kann, was zu einer gewissen Dämpfung des durch die Öffnung eintretenden Feldes beiträgt.
Zur Darstellung der Arbeitsweise der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt die Tabelle in Fig. 5 die Meßergebnisse von Magnetfeldern im Inneren der besagten Vorrichtung, wenn diese einerseits in einem magnetischen Induktionsfeld mit einer Frequenz von 50 Hz und einem Effektivwert gleich 30 A/m und andererseits in einem Induktionsfeld mit der Frequenz 50 Hz und einem Effektivwert gleich 60 A/m angeordnet ist. Die Meßwerte sind insbesondere die Werte der Anteile des Magnetfeldes längs der drei zueinander senkrechten Achsen X, Y, Z, aus denen man in der Mitte des Kastens 100 das entsprechende resultierende Feld berechnet. Aus der Tabelle können darüber hinaus die gleichen Effektivmeßwerte einerseits im Inneren eines Abschirmungsbleches und andererseits in einer Umgebung ohne Schutz unter denselben Bedingungen eines Induktionsfeldes mit 50 Hz entnommen werden.
Eine Analyse der Ergebnisse zeigt, daß die Ausbeute, die in der Mitte der Vorrichtung von Fig. 1 erhalten wird, d.h. das Verhältnis zwischen dem äußeren Induktionsfeld und dem gemessenen Magnetfeld in der Größenordnung von 10 für ein äußeres Induktionsfeld von 30 A/m und in der Größenordnung von 12 für ein äußeres Induktionsfeld von 60 A/m liegt. Man kann sagen, daß der Kasten 100 somit eine Teilung eines Magnetfeldes mit einer Frequenz von 50 Hz und einem Effektivwert von 30 A/m durch den Faktor 10 und eine Teilung eines Magnetfeldes mit 50 Hz und dem Effektivwert von 60 A/m durch den Faktor 12 erlaubt. Im Gegensatz dazu erlaubt ein einfaches Abschirmblech nur eine Dämpfung eines äußeren Magnetfeldes mit der Frequenz von 50 Hz und dem Effektivwert von 60 A/m um den Faktor 4.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet daher wesentlich besser als ein einfaches Abschirmblech.
Zur näheren Darstellung zeigt Fig. 6 eine experimentelle Kurve der Entwicklung der Ausbeute des Magnetfeldes in der Mitte der Vorrichtung von Fig. 1 in Abhängigkeit vom äußeren Induktionsfeld H mit 50 Hz. Man erkennt an dieser Kurve die Tabellenwerte von Fig. 4, d.h. eine Ausbeute von 10 für ein Feld H mit 30 A/m und eine Ausbeute von 12,2 für ein Feld H mit 60 A/m. Es ist erkennbar, daß die Kurve mit einer asymptotischen Änderung zu großen Werten des äußeren Induktionsfeldes zunimmt. Sie ist logarithmisch, d.h. daß die Ausbeute im Inneren des Gehäuses umso größer ist, je größer der Effektivwert des äußeren Induktionsfeldes ist, daß jedoch für große Werte des Induktionsfeldes die Kurve sich wenig ändert und die Ausbeute somit nahezu immer die gleiche ist.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung keineswegs auf die dargestellte und beschriebene Ausbildungsform beschränkt ist.
Beispielsweise kann bei einer Ausbildungsvariante jede Wand des Kastens aus drei nebeneinander angeordneten Metallfolien bestehen, derart, daß ihre Richtungen schwächerer Reluktanz aneinander kreuzen und paarweise eine Versetzung von 120º haben.
Bei einer weiteren Variante können gleichfalls die Wände aus vier nebeneinander angeordneten Folien bestehen, wobei die Richtungen schwächerer Reluktanz einander kreuzen und paarweise eine Winkelversetzung von 45º zeigen.
Man kann darüber hinaus in Betracht ziehen, die Metallfolien 10, 20, 30, die den Kasten 100 bilden, jeweils aus einem anderen Metallblech zu schneiden, wobei die drei Bleche verschiedene Richtungen schwächerer Reluktanz zeigen.

Claims

1. Vorrichtung zum Schutz gegenüber Magnetfeldern für Anordnungen, die dagegen empfindlich sind, wie zum Beispiel Kathodenstrahlbildschirme, mit wenigstens zwei nebeneinander und parallel zueinander angeordneten Folien, von denen jede anisotrope magnetische Eigenschaften und eine hohe Permeabilität hat, derart, daß sie eine Richtung schwächerer Reluktanz zeigt, wobei die Folien im Magnetfeld in der Nähe der empfindlichen Anordnung derart angeordnet sind, daß jede der Richtungen mit schwächerer Reluktanz eine andere Ausrichtung hat, um das durch die Folien hindurchgehende Magnetfeld zu dämpfen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folie aus einem Metallmaterial besteht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folie eine Dicke hat, die über ihrer Skineffektdicke liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folie aus einer kornorientierten Eisensilicium-Legierung besteht, wobei die Kornorientierung die Richtung der schwächeren Reluktanz bestimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Metallfolie eine Dicke aufweist, die größer als oder gleich 0,35 mm ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Richtungen schwächerer Reluktanz der nebeneinander angeordneten Folien einander kreuzen und eine Winkelversetzung zueinander von etwa 90º haben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei nebeneinander angeordnete Folien umfaßt, derart, daß die drei Richtungen schwächerer Reluktanz einander kreuzen und paarweise eine Winkelversetzung von etwa 120º zeigen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier nebeneinander angeordnete Folien umfaßt, derart, daß die vier Richtungen schwächerer Reluktanz einander kreuzen und paarweise eine Winkelversetzung von etwa 45º zeigen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen parallelepipedförmigen Kasten (100) umfaßt, der die zu schützende empfindliche Anordnung umschließt, wobei jede Wand des Kastens aus wenigstens zwei Folien gebildet ist, die parallel nahe aneinander angeordnet sind, derart, daß jede Richtung schwächerer Reluktanz der Folien eine andere Ausrichtung hat, um das durch die Folien hindurchgehende Magnetfeld zu dämpfen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (100) dadurch gebildet ist, daß drei umgebogene Metallfolien (10, 20, 30) zusammengesetzt sind, wobei jede Folie (10, 20, 30) wenigstens drei Ebenen aufweist, die drei Metallfolien (10, 20, 30) so angeordnet sind, daß jede Wand (101, 102, 103, 104 105) des Kastens (100) von zwei parallelen Ebenen gebildet wird, die von zwei verschiedenen Metallfolien stammen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine hohle und starre Parallelepipedkonstruktion (110) umfaßt, die aus Profilien gebildet und dazu bestimmt ist, in das Innere des Kastens (100) eingesetzt zu werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelepipedkonstruktion (110) aus Weicheisen besteht.