DE884659C

DE884659C - Material with anisotropic properties for magnetic shielding purposes

Info

Publication number: DE884659C
Application number: DEA2557D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Schmid
Original assignee: Siemens Albis AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 1943-04-30
Filing date: 1944-04-29
Publication date: 1953-07-27

Description

Material anisotroper Eigenschaften zu magnetischen Abschirmzwecken Bei der Abschirmung magnetischer Störfelder durch ein oder mehrere ineinandergeschachtelte Abschirmtöpfe spielt das für die Töpfe zu verwendende Material sowohl bezüglich der Abschirmwirkung wie auch bezüglich der zusätzlichen Verluste und des Einflusses auf die Induktivität eine maßgebende Rolle. Im vorliegenden handelt es sich vor allem um die Gestaltung dieses Materials nach dem Gesichtspunkte der Abschirmwirkung, also um die Gestaltung eines bei Abschirmtöpfen zu verwendenden Materials mit besonderer Eignung zur Erzielung hoher Abschirmwirkungen, und zwar sowohl gegenüber statischen wie dynamischen Feldern.Material with anisotropic properties for magnetic shielding purposes When shielding magnetic interference fields with one or more nested ones Shielding pots play a role in the material to be used for the pots both in terms of the shielding effect as well as with regard to the additional losses and influence on the inductance plays a decisive role. In the present it is before all about the design of this material from the point of view of the shielding effect, So about the design of a material to be used in shielding pots with special Suitability for achieving high shielding effects, both against static like dynamic fields.

Bei der magnetischen Abschirmung muß, was insbesondere auch für die Materialfrage von Bedeutung ist, unterschieden werden zwischen statischer und dynamischer Schirmung. Während es sich bei der ersteren im wesentlichen um ein Potentialproblem handelt, versteht man unter der letzteren diejenige Schirmwirkung, die auf den durch Wirbelstromausbildung erzeugten Gegenfeldern resultiert. Nur statische Schirmung liegt vor, wenn im Bereich statischer Felder ein permeables Material verwendet wird, nur dynamische Schirmung ist dann vorhanden, wenn ein nichtpermeables, aber elektrisch leitendes Material, etwa Kupfer, zur Verwendung gelangt. Wird im dynamischen Bereiche ein permeables Material benutzt, so baut sich infolge gleichzeitiger permeabler und elektrisch leitender Eigenschaften die Schirmung stets irgendwie aus einem statischen und einem dynamischen Anteil auf. Die Verwendung von isotropem permeablem Material oder isotropem nichtpermeablem, aber elektrisch gut leitendem Material zum Aufbau der einzelnen Abschirmtöpfe ist bekannt.In the case of magnetic shielding, which is particularly important for the Material question is important, a distinction is made between static and dynamic Shielding. While the former is essentially a potential problem acts, one understands by the latter the shielding effect that is applied to the through Eddy current formation generated opposing fields results. Static shielding only occurs when a permeable material is used in the area of static fields, only dynamic shielding is present if a non-permeable, but electrical Conductive material, such as copper, is used. Used in dynamic areas If a permeable material is used, it becomes more permeable as a result of simultaneous use and electrically conductive properties, the shielding always somehow consists of a static and a dynamic part. The use of isotropic permeable material or isotropic, non-permeable, but electrically conductive material for the construction of the individual shielding pots is known.

Die grundsätzliche Schwierigkeit, die die Abschirmung magnetischer Felder bereitet, liegt vor allem dahin begründet, daß ein vollkommen permeables Material- (ci = co) fehlt. Das gilt insbesondere für die statische Schirmung; es gilt aber auch für die dynamische Schirmung, bei der es zudem grundsätzlich möglich ist, daß sich Wirbelfelder ausbilden, die der gewünschten Schirmwirkung entgegenwirken. Da bei der praktischen Abschirmung nicht nur die technischen Anforderungen an die Schirmwirkung, sondern auch die Forderungen nach einer wirtschaftlichen Lösung stark im Vordergrund stehen und gerade deswegen die Verwendung mehrerer ineinandergeschachtelter Schirmtöpfe infolge ihrer unbequemen räumlichen Anordnung und der umständlichen Herstellung in der Praxis wenig Eingang finden konnten, verfolgten die Bestrebungen der letzten Jahre deshalb vor allem den Weg der Entwicklung und Verwendung von Materialien mit möglichst großer Permeabilität. Hochwertige magnetische Legierungen, wie etwa das Permalloy, haben aber auch recht hohe Gestehungskosten und weisen ferner oft unangenehme Instabilitätseigenschaften gegenüber mechanischen und thermischen Einflüssen auf. Außerdem sind die Rohstoffbestandteile derartig hochpermeabler Legierungen zeitweilig schwer erhältlich, so daß die Frage nach einem leistungsfähigen Schirmmaterialersatz auch von diesem Gesichtspunkte aus großes Interesse bietet.The fundamental difficulty that the shielding of magnetic fields causes is mainly due to the fact that a completely permeable material (ci = co) is missing. This applies in particular to the static shielding; but it also applies to dynamic shielding, in which it is also fundamentally possible for vortex fields to develop that counteract the desired shielding effect. Since not only the technical requirements for the shielding effect, but also the requirements for an economical solution are in the foreground in practical shielding, and precisely because of this, the use of several nested shield pots, due to their uncomfortable spatial arrangement and the cumbersome production, could not find much acceptance in practice , the efforts of the last few years have therefore mainly pursued the path of developing and using materials with the greatest possible permeability. High-quality magnetic alloys, such as permalloy, also have very high initial costs and also often have unpleasant instability properties with regard to mechanical and thermal influences. In addition, the raw material components of such highly permeable alloys are sometimes difficult to obtain, so that the question of a high-performance screen material replacement is of great interest from this point of view as well.

Nach der vorliegenden Erfindung wird nun zum Aufbau der Schirmtöpfe nicht mehr ein in der Hauptsache isotropes Material herangezogen, sondern ein Material mit im wesentlichen anisotropen Eigenschaften, das sich durch besondere Eignung hinsichtlich der Abschirmwirkung auszeichnet. Bei diesem Material anisotroper Eigenschaften, einem Material also, das in verschiedenen Richtungen sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweist, interessiert für das vorliegende Problem vor allem das Verhalten der Permeabilität und der elektrischen Leitfähigkeit, während die dielektrischen Eigenschaften für magnetische Abschirmzwecke von untergeordneter Bedeutung sind.According to the present invention, the construction of the umbrella pots will now be carried out no longer a mainly isotropic material used, but a material with essentially anisotropic properties, which is characterized by particular suitability with regard to the shielding effect. This material has anisotropic properties, a material that has very different properties in different directions has, for the problem at hand, the behavior of the permeability is of particular interest and the electrical conductivity, while the dielectric properties for magnetic shielding purposes are of minor importance.

Die Erkenntnis, derartiges Material anisotroper Eigenschaften zur Erzielung hoher Abschirmwirkungen zu verwenden, beruht auf den folgenden Überlegungen: Die Abschirmung magnetischer Felder, die Ausführungen beziehen sich ausschließlich auf das Schirmmittel des Abschirmtopfes, beruht auf folgendem: Die Störfelder werden durch das Schirmmittel von der zu entstörenden Zone ferngehalten. Sie werden im statischen Feld vom Schirmmittel aufgefangen und um die zu entstörende Zone herumgeleitet. Im dynamischen Feld bilden sich im Schirmmittel Wirbelfelder aus, die die Störfelder kompensieren sollen. In beiden Fällen handelt es sich einerseits um Intensitätseffekte, für welche nebst dem massemäßigen Aufwand an Material im statischen Fall in erster Linie die Größe der Permeabilität, im dynamischen Fall die Größe der elektrischen Leitfähigkeit maßgebend sind, andererseits Richtwirkungseffekte, die im wesentlichen durch die Topfform bestimmt sind. Bei Verwendung von isotropem Material ist also durch die Größe der skalaren Materialkonstanten bezüglich Permeabilität und elektrischer Leitfähigkeit und durch die geometrische Formgestaltung die Schirmwirkung des Schirmmittels bei vorgegebener Art des Störfeldes festgelegt. Unter Beibehaltung der beiden Prinzipien, möglichst hohe Intensitätswirkung des Materials (große Permeabilität,u, große Leitfähigkeit x) und Einfluß der geometrischen Form der Abschirmtöpfe, womit das bisher bekannte erfaßt wird, machen es die obigen Bemerkungen augenscheinlich, daß, ohne vorerst Einzelheiten der Realisierung zu erörtern, die Abschirmfähigkeit des Schirmmittels dadurch bedeutend verbessert wird, wenn das Material selbst mit Richteffekten geeigneter Art ausgestattet, bzw. das Schirmmittel aus einem Material dieser Eigenschaften aufgebaut ist. Vom Standpunkt der magnetischen Schirmwirkung aus gesehen, hat ein solches Material, dessen Eigenschaften im wesentlichen nicht mehr durch einen einzelnen Skalar, sondern etwa durch einen Tensor beschrieben werden, nach Möglichkeit die folgenden speziellen Forderungen zu erfüllen: z. Das Material soll derart beschaffen sein, daß es in der einen Richtung eine kleine Permeabilität aufweist, in der Richtung senkrecht dazu aber eine verhältnismäßig große, derart, daß ein in das Material eintretendes Feld bevorzugt in diese Richtung eingelenkt wird. Das ist insbesondere für statisches Verhalten von Interesse.The knowledge that such material has anisotropic properties Using it to achieve high shielding effects is based on the following considerations: The shielding of magnetic fields, the explanations relate exclusively on the shielding means of the shielding pot is based on the following: The interference fields are kept away from the zone to be suppressed by the shielding means. You will be in static field captured by the shielding means and passed around the zone to be suppressed. In the dynamic field, vortex fields form in the shield means, which are the interference fields should compensate. In both cases there are on the one hand intensity effects, for which in addition to the mass expenditure of material in the static case in the first place Line the size of the permeability, in the dynamic case the size of the electrical Conductivity are decisive, on the other hand directional effects, which are essentially are determined by the shape of the pot. So when using isotropic material by the size of the scalar material constants with regard to permeability and electrical Conductivity and, due to the geometric shape, the shielding effect of the shielding means specified for a given type of interference field. While maintaining the two principles, Highest possible intensity effect of the material (high permeability, u, high conductivity x) and influence of the geometric shape of the shielding pots, with which the previously known is detected, the above remarks make it evident that, without initially To discuss details of the implementation, the shielding ability of the shielding means this is significantly improved if the material is more suitable, even with straightening effects Type equipped, or the shield means made of a material with these properties is constructed. From the standpoint of the magnetic shielding effect, a such material whose properties are essentially no longer determined by an individual Scalar, but rather be described by a tensor, if possible the to meet the following special requirements: The material should be of this type be that it has a small permeability in one direction, in that direction perpendicular to it, however, a relatively large one, such that one in the material incoming field is preferably deflected in this direction. That is particular of interest for static behavior.

z. Das Material soll derart beschaffen sein, daß es in der einen Richtung die Ausbildung von Wirbelfeldern möglichst begünstigt, in der Richtung senkrecht dazu aber möglichst unterdrückt. In dieser Richtung sind dann aber wegen der Unterdrückung der Wirbelfelder die Verhältnisse auf die statischen reduziert, so daß in dieser Richtung zusätzlich nach Möglichkeit auch die erste Forderung erfüllt sein muß. Diese zweite Forderung interessiert vor allem im Bereiche dynamischer Felder.z. The material should be such that it is in one direction the formation of vortex fields promoted as possible, in the direction perpendicular but suppressed as much as possible. In this direction, however, are because of the oppression the vortex fields reduced the ratios to the static, so that in this Direction, if possible, the first requirement must also be met. This second requirement is of particular interest in the area of dynamic fields.

Das Material, mit dem die beiden Forderungen erfüllt werden können, ist ein solches mit spezifischen anisotropen Eigenschaften. Zur näheren Erläuterung seien vorerst die folgenden Begriffsbildungen vorausgeschickt: In einem anisotropen Material bzw. im wesentlichen auch in einem Material anisotroper Eigenschaften werden die Materialeigenschaften bekanntlich durch einen symmetrischen Tensor beschrieben. Die Materialgleichungen lauten a) in einem anisotropen Dielektrikum (I) wo 1) der Verschiebungsvektor, C der elektrische Feldvektor und ß der (absolute) dielektrische Materialtensor bedeuten; b) in einem anisotropen Magnetikum z3 = Y -5, (2) wo 2 der Induktionsvektor, .5 der magnetische Feldvektor und y der (absolute) magnetisehe Materialtensor bedeuten.The material with which the two requirements can be met, is one with specific anisotropic properties. For a more detailed explanation Let us first start with the following conceptualizations: In an anisotropic Material or essentially also in a material have anisotropic properties the material properties are known to be described by a symmetrical tensor. The material equations are a) in an anisotropic dielectric (I) where 1) the Displacement vector, C the electric field vector and ß the (absolute) dielectric Mean material tensor; b) in an anisotropic magnetic z3 = Y -5, (2) where 2 the induction vector, .5 the magnetic field vector and y the (absolute) magnetisehe Mean material tensor.

c) in einem anisotropen elektrischen Leiter e5 # x e', (3) wo ß5 der Stromdichtevektor, (2e die elektrische Leiterfeldstärke und x der Leitfähigkeitstensor bedeuten. Das zu erörternde Material erfordert zu seiner Beschreibung alle drei Gleichungen (i) bis (3). Die Gleichungen (3) und insbesondere (2) stehen indessen bei der Verwendung zu magnetischen Abschirmzwecken im Vordergrund. Der Sachverhalt, der im folgenden näher interessiert, wird lediglich an Hand der Gleichung (2) verdeutlicht; für die Gleichungen (3) und (i) gilt genau analoges. Eine Gleichung der Art (2) gehört bekanntlich zu den linearen Vektorfunktionen. Der symmetrische Tensor y ist vollständig bestimmt durch die sechs Elemente 711, 7121 7131 7221 72, und y33. Die Gleichung (2) läßt sich darstellen mit Hilfe des sogenannten Tensorellipsoids, dessen Gleichung lautet z 1'11 #i" + 7,22 @J.a + Y33 SD3" + 2 Y12 J31 e2 + ''' Y13 '51 ='3 - 2 Y°_3 #D2 53 = rr = const. (4) Die Indices 1, -a, 3 beziehen sich auf irgendein ortliogonales Koordinatentripel. Die Gleichung (.I) kann nun stets durch eine Hauptachsentransformation übergeführt werden auf eine Form 71 51" + 7:: 522 Y3 #53' = 9' = const. (5) Es fallen dann in jedem Punkte die drei Hauptachsen des Permeabilitätstensorellipsoids mit dem Isoordinatentripel zusammen, und y1, @#, y3 werden demgemäß als die Hauptpermeabilitätskoeffizienten bezeichnet. Sollen gleichzeitig auch die Gleichungen (i) und (3) einbezogen sein, dann wird im folgenden kurz vom Tensorellipsoid und den Hauptachsenwerten (nicht zu verwechseln mit den Achsenlängen des Ellipsoides) gesprochen.c) in an anisotropic electrical conductor e5 # x e ', (3) where ß5 is the current density vector, (2e is the electrical conductor field strength and x is the conductivity tensor. The material to be discussed requires all three equations (i) to (3) for its description The equations (3) and in particular (2) are, however, in the foreground when used for magnetic shielding purposes. The facts that are of greater interest in the following are only illustrated using equation (2); for equations (3) and ( i) exactly the same applies. An equation of type (2) belongs, as is well known, to the linear vector functions. The symmetrical tensor y is completely determined by the six elements 711, 7121 7131 7221 72, and y33. Equation (2) can be represented with Using the so-called tensor ellipsoid, whose equation is z 1'11 #i "+ 7.22 @Yes + Y3 3 SD3" + 2 Y12 J31 e2 + '''Y13'51=' 3 - 2 Y ° _3 # D2 53 = rr = const. (4) The indices 1, -a, 3 refer to any ortliog onal coordinate triple. The equation (.I) can now always be converted to a form 71 5 1 "+ 7 :: 52 2 Y3 # 53 ' = 9' = const. (5) The three main axes of the Permeability tensor ellipsoids together with the isoordinate triple, and y1, @ #, y3 are accordingly referred to as the main permeability coefficients. If equations (i) and (3) are to be included at the same time, then in the following the tensor ellipsoid and the main axis values (not to be confused with the axial lengths of the ellipsoid).

Erfindungsgemäß ist ein Material gekennzeichnet durch einen derartigen Aufbau zur Erzielung hoher magnetischer Abschirmwirkungen von Abschirmtöpfen, daß es besteht aus mindestens zwei dicht aufeinanderfolgenden flächenhaften Elementen der Dicke J, wie es in der Fig. i angedeutet ist, die nicht mehr weiter in Elemente gleicher Art aufgeteilt werden können, wobei die Eigenschaften der Elemente bezüglich der Permeabilität, der Dielektrizität und der elektrischen Leitfähigkeit erstens in der flächenhaften Ausdehnung der Elemente im wesentlichen gleich sind, zweitens über die Dicke 4 mindestens einer ausgeprägten extremalen Schwankung unterworfen sind. Seinem Verhalten entsprechend wird ein derartiges Material mit Hilfe der Anisotropie gekennzeichnet, wobei sich der eine Hauptachsenwert der Materialtensoren aus den Materialeigenschaften in den Richtungen quer zu den Elementen und die beiden anderen Hauptwerte aus den Materialeigenschaften in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen in der flächenhaften Ausdehnung der Elemente ergeben. In diesem Sinne wird das vorliegende Material noch dahingehend präzisiert, daß sich die Materialeigenschaften von Element zu Element derart wiederholen, daß die zu den Materialtensoren gehörigen Tensorellipsoide Rotationsellipsoide sind, deren Rotationsachsen senkrecht zu den Elementen stellen. Zur näheren Erläuterung seien vorerst an Hand der Fig. 2 bis .I einige Beispiele aufgezeigt.According to the invention, a material is characterized by such a material Structure to achieve high magnetic shielding effects of shielding pots that it consists of at least two closely spaced flat elements the thickness J, as indicated in Fig. i, which is no longer further in elements of the same type, with the properties of the elements relating to the permeability, the dielectricity and the electrical conductivity firstly are essentially the same in the areal extent of the elements, secondly Subjected to at least one pronounced extreme fluctuation over the thickness 4 are. According to its behavior, such a material becomes with the help of the anisotropy characterized, wherein the one main axis value of the material tensors from the Material properties in the directions transverse to the elements and the other two Main values from the material properties in two mutually perpendicular Directions in the areal expansion of the elements result. In this sense the present material is further specified in such a way that the material properties Repeat from element to element in such a way that those belong to the material sensors Tensor ellipsoids are ellipsoids of revolution whose axes of rotation are perpendicular to the Elements. For a more detailed explanation, first of all, referring to FIGS. 2 to .I showed some examples.

i. Beispiel Die Permeabilität sei längs der flächenhaften Ausdehnung der Elemente im wesentlichen konstant, quer zum Element variiere sie stetig, etwa entsprechend der Periode einer trigonometrischen Funktion, wie in Fig. 2 veranschaulicht. Analoges gilt dann auch für die elektrische Leitfähigkeit und die Dielektrizität. Es liegt also gewissermaßen eine Dichteschwankung dieser Materialeigenschaften vor. z. Beispiel Das Element besteht aus einer permeablen und einer dielektrischen Schicht, wie in Fig. 3 angedeutet. In der flächenhaften Ausdehnung der Elemente sind die elektrischen und die magnetischen Eigenschaften im wesentlichen gleich, quer zum Element schwanken sie einmal stark, bzw. sie springen von den Werten der Schicht i auf die Werte der Schicht 2. 3. Beispiel Das Element unterscheidet sich von dem des z. Beispieles nur dadurch, daß an Stelle der dielektrischen Schicht eine nichtpermeable, aber dafür elektrisch gutleitende Schicht tritt. Beispiel Das Element besteht aus einer permeablen Schicht i, einer nichtpermeablen, aber elektrisch gutleitenden Schicht 2 und zwei verhältnismäßig dünnen elektrisch schlechtleitenden Schichten 3 und .f, die die elektrisch leitenden Schichten i und 2 voneinander isolieren, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.i. Example Let the permeability be along the areal expansion of the elements essentially constant, across the element they vary continuously, for example corresponding to the period of a trigonometric function as illustrated in FIG. The same applies to electrical conductivity and dielectricity. So to a certain extent there is a density fluctuation in these material properties. z. Example The element consists of a permeable and a dielectric layer, as indicated in FIG. 3. In the two-dimensional expansion of the elements are the electrical and magnetic properties essentially the same across the Element they fluctuate strongly, or they jump from the values of the layer i to the values of layer 2. 3rd example The element differs from that of z. Example only in that instead of the dielectric layer, a non-permeable, but there is a good electrically conductive layer. Example The element consists of a permeable layer i, a non-permeable but electrically conductive layer Layer 2 and two relatively thin, electrically poorly conductive layers 3 and .f, which isolate the electrically conductive layers i and 2 from each other, as shown in FIG.

Es lassen sich weitere Beispiele von Materialien angeben, die sich bezüglich dem inneren Aufbau der Elemente oder sich bezüglich der Anordnung der Elemente unterscheiden. Das hat lediglich zur Folge, daß die Größe der Tensorellipsoide in den Richtungen quer zu den Elementen, oder was im vorliegenden Anwendungsfalle weniger interessiert, in deren flächenhaften Richtungen in gewünschter Weise voneinander abweichen.Other examples of materials can be given that can regarding the internal structure of the elements or regarding the arrangement of the Distinguish elements. The only consequence of this is that the size of the tensor ellipsoids in the directions transverse to the elements, or whatever in the present application less interested in their two-dimensional directions in a desired way from each other differ.

Es ist ferner ohne weiteres klar, daß als eigentliches flächenhaftes Element nur dasjenige angesprochen werden kann, das nicht weiter in Elemente unterteilt werden kann, die die geforderten Eigenschaften im wesentlichen wieder für sich aufweisen. Das flächenhafte Element ist also das kennzeichnende Grundelement des genannten Materials sowohl bezüglich seiner Synthese als auch seiner Analyse.It is also immediately clear that what is actually two-dimensional Element can only be addressed that is not further subdivided into elements which essentially have the required properties for themselves again. The two-dimensional element is therefore the characteristic basic element of the above Material both in terms of its synthesis and its analysis.

Es ist weiter leicht ersichtlich, daß ein Material (Typus 1), wie es durch Beispiel q. (Fig. .f) veranschaulicht wird und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Element aufgebaut ist aus mindestens einer permeablen, mindestens einer nichtpermeablen, elektrisch gutleitenden Schicht und mindestens einer nichtpermeablen, elektrisch schlechtleitenden Schicht, wobei diese letzteren die metallischen Schichten voneinander isolieren, die genannten beiden Forderungen durchaus erfüllt. Denn in den Richtungen der flächenhaften Ausdehnungen der Elemente ist die Perrneabilität verhältnismäßig groß, in den Richtungen senkrecht zu den Elementen, verhältnismäßig klein. Das entspricht vorerst der ersten Forderung. Aber auch die zweite Forderung ist erfüllt, denn in den flächenhaften Ausdehnungen der Elemente, Flußrichtung quer zu den Elementen, ist die Wirbelstromausbildung begünstigt, in den Richtungen senkrecht dazu, d. h. quer zu den Elementen, Fluß in Richtung der flächenhaften Ausdehnung der Elemente, ist die Wirbelstromausbildung weitgehend unterdrückt. Im Fall der letztgenannten Flußrichtung sind damit die Verhältnisse auf die statischen reduziert, gleichzeitig ist aber auch die erste Forderung wieder erfüllt, insbesondere wenn man die permeablen und nichtpermeablen Elementbestandteile von Fall zu Fall in ein geeignetes Verhältnis zueinander setzt. Das beschriebene Material interessiert vor allem im dynamischen Bereich, insbesondere im Netzfrequenzbereich, wo oft statischen und dynamischen Anforderungen gleichzeitig Rechnung getragen werden muß.It is also easy to see that a material (Type 1) such as it by example q. (Fig. .F) is illustrated and which is characterized is that the element is composed of at least one permeable, at least one non-permeable, electrically conductive layer and at least one non-permeable, electrically poorly conductive layer, the latter being the metallic layers isolate from each other, the above two requirements are met. Because in the directions of the two-dimensional expansions of the elements is the permeability relatively large, in the directions perpendicular to the elements, relatively small. Corresponding for the time being the first demand. But the second requirement is also met, because in the two-dimensional expansions of the elements, direction of flow transverse to the elements, the eddy current formation is favored, in the directions perpendicular thereto, d. H. across the elements, flow in the direction of the areal expansion of the elements, the eddy current formation is largely suppressed. In the case of the latter Direction of flow are thus reduced to the static conditions, at the same time but the first requirement is also met again, especially if you consider the permeable and non-permeable constituent elements in an appropriate proportion on a case-by-case basis to each other. The material described is of particular interest in the dynamic Range, especially in the line frequency range, where often static and dynamic Requirements must be taken into account at the same time.

Für ein Material (Typus II), das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Element sich aufbaut aus mindestens einer permeablen und mindestens einer nichtpermeablen, elektrisch schlechtleitenden Schicht, was vor allem etwa das zweite Beispiel und zum Teil auch das erste Beispiel berührt, gelten im allgemeinen die gleichen Überlegungen. Es besteht insofern ein wesentlicher Unterschied, als in den Richtungen der flächenhaften Ausdehnungen der Elemente, Flußrichtung senkrecht dazu, die Wirbelstromausbildung wegen der verhältnismäßig schlechten Leitfähigkeit nicht begünstigt wird. Die zweite Forderung ist also nur teilweise erfüllt, so daß dieses Material in erster Linie für den statischen Anwendungsbereich interessiert.For a material (Type II), which is characterized in that the Element is made up of at least one permeable and at least one non-permeable, electrically poorly conductive layer, which is mainly about the second example and If the first example is also partially affected, the same considerations generally apply. There is an essential difference, as in the directions of the two-dimensional Expansion of the elements, direction of flow perpendicular to it, the eddy current formation is not favored because of the relatively poor conductivity. The second The requirement is only partially met, so this material is primarily interested in static applications.

Für ein Material (Typus III), das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Element sich aufbaut aus mindestens einer permeablen und mindestens einer nichtpermeablen, elektrisch gutleitenden Schicht, gilt im allgemeinen ebenfalls das für das ersterwähnte Material gesagte. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß in den Richtungen quer zu den Elementen, Fluß in Richtung der flächenhaften Ausdehnung der Elemente, die Wirbelstromausbildung weitgehend begünstigt ist. Diese Abweichung von der zweiten Forderung schränkt die Verwendung dieses Materials im dynamischen Bereich beträchtlich ein.For a material (type III) which is characterized in that the element is made up of at least one permeable and at least one non-permeable, electrically good conductive layer, the same generally applies to the first-mentioned Material said. The main difference is that in the directions across the elements, flow in the direction of the areal expansion of the elements, the eddy current formation is largely favored. This deviation from the second The requirement limits the use of this material in the dynamic range considerably a.

Ein Material der genannten Arten erhält man etwa beim Walzen von Eisen, bei dem durch den Walzprozeß quer und längs der Walzrichtung verschiedene Permeabilitäten erzeugt werden. Man kennt weiter Kristalle, die sich der vorliegenden Kennzeichnung einordnen. Ferner kann derartiges Material durch elektrolytische Verfahren hergestellt werden, indem abwechslungsweise magnetische und nichtmagnetische Schichten niedergeschlagen werden. Dasselbe kann auch durch Aufdampfen, Spritzen usw. erreicht werden. Die so hergestellten Materialien haben aber unter anderem den Nachteil, daß sie zum Typus Il bzw. vor allem zum Typus III gehören, womit ihre nützliche Verwendbarkeit entsprechend eingeschränkt ist. Das Material anisotroper Eigenschaften, das erfindungsgemäß zur Erzielung hoher Abschirmwirkungen hervorragend geeignet ist, kann auch derart hergestellt werden, daß mittels geeigneter Bleche, Blätter, Folien usw. die einzelnen Elemente und die Elemente unter sich mit Hilfe eines Bindemittels durch Kleben bzw. Pressen zusammengefügt werden. Hierbei kann man das Bindemittel gleichzeitig als isolierende Schichten benutzen, wobei die letzteren naturgemäß möglichst dünn zu halten sind, oder man kann die Bleche, Blätter, Folien usw. auch mechanisch zusammenhalten, etwa durch Nieten oder Falzen, indem z. B. die letzte Schicht folgerichtig umgebördelt und das Ganze zusammengepreßt wird, oder durch Scharniere, teilweise oder ganz umschließende Kappen. Je nach der Möglichkeit zur spanabhebenden oder spanlosen Verarbeitung je nach der Gestaltung der Luftspalte eignet sich beim Aufbau und der Anwendung der Abschirmtöpfe der eine oder andere mechanische Zusammenhalt. Oft ist es von Vorteil, was sowohl bezüglich dem Klebe- und Preßverfahren, als auch bei mechanischem Verfahren gilt, wenn schon von Anbeginn an Eisenbleche verwendet werden, die galvanisch verkupfert, mit Kupfer gespritzt oder mit Kupfer plattiert sind. An Stelle des Kupfers kann auch ein anderes gut leitendes Metall verwendet werden. Die so behandelten Bleche können zudem ebenfalls schon von Anbeginn an isolierend lackiert werden. Als weitere mögliche Verbindungsverfahren seien endlich noch das Schweißen und Löten erwähnt.A material of the types mentioned is obtained, for example, by rolling iron, in which the rolling process has different permeabilities across and along the rolling direction be generated. One knows further crystals, which are the present marking classify. Such a material can also be produced by electrolytic processes are deposited by alternating magnetic and non-magnetic layers will. The same can be achieved by vapor deposition, spraying, etc. the materials produced in this way have, inter alia, the disadvantage that they are used for Type II or, above all, belong to type III, which means that they are useful is restricted accordingly. The material of anisotropic properties, which according to the invention is eminently suitable for achieving high shielding effects, can also be such are produced that by means of suitable sheets, sheets, foils, etc., the individual Elements and the elements among themselves with the help of a binding agent by gluing or Presses are joined together. Here you can use the binder at the same time as Use insulating layers, the latter naturally being as thin as possible are held, or you can hold the sheets, sheets, foils, etc. together mechanically, for example by riveting or folding, by z. B. consequently flanged the last layer and the whole is pressed together, or by hinges, partially or wholly enclosing Caps. Depending on the possibility of cutting or non-cutting processing according to the design of the air gap is suitable for the construction and application of the Shielding pots one or the other mechanical cohesion. It is often an advantage what both in terms of the gluing and pressing process, as well as mechanical processes applies if iron sheets that are electroplated with copper are used from the start, sprayed with copper or plated with copper. Instead of copper can another highly conductive metal can also be used. The sheets treated in this way can also be coated with insulating paint right from the start. As another Finally, possible connection methods should also be mentioned as welding and soldering.

Eine weitere Herstellungsmöglichkeit besteht darin, daß pulverisierte Schichten folgerichtig zusammengepreßt werden.Another manufacturing option is that pulverized Layers are consequently pressed together.

Schließlich ist es von Vorteil, das fertige Material beispielsweise durch thermische Behandlungen einer Permeabilitätsvergütung zu unterziehen.Finally, it is advantageous to use the finished material for example subject to a permeability treatment through thermal treatments.

Der Vorteil der Materialien anisotroper Eigenschaften, die erfindungsgemäß zur Erzielung hoher Schirmwirkungen benutzt werden, liegt besonders darin, daß auch bei Verwendung verhältnismäßig niederpermeabler, leichter erhältlicher Stoffe ausgezeichnete Abschirmwirkungen erzielt werden. .The advantage of the materials having anisotropic properties, according to the invention are used to achieve high shielding effects, lies in the fact that also excellent when using relatively low-permeability, more readily available substances Shielding effects can be achieved. .

Claims

PATENT CLAIMS: r. Material of anisotropic properties, marked by such a structure to achieve high magnetic shielding effects of shielding pots that it consists of at least two closely spaced surfaces Elements of thickness (d) that are no longer divided into elements of the same type can be divided, with the properties of the elements in terms of permeability, the dielectricity and the electrical conductivity firstly in the areal Dimensions of the elements are essentially the same, secondly over the thickness (d) are subject to at least one pronounced extreme swing and third repeat themselves from element to element in such a way that, according to the anisotropic behavior, the tensor ellipsoids belonging to the material tensors are ellipsoids of revolution, whose axes of rotation are perpendicular to the elements.

2. Material according to claim =, characterized in that the element is made up of at least one permeable and at least one non-permeable, electrically good conductive and at least one impermeable, electrically poorly conductive layer.

3. Material according to claim 2, characterized in that the electrically poorly conductive layer consists of an insulating material, is relatively thin and so arranged is that it is the metallic layers of the element and the elements against each other isolated. q ..

Material according to claim i, characterized in that the element is made up of at least one permeable and at least one non-permeable, electrically poorly conductive layer.

5. Material according to claim i, characterized in that that the element is composed of at least one permeable and at least one non-permeable, electrically conductive layer.

6. Material according to claim i, characterized characterized in that the size of the tensor ellipsoids in the direction transverse to the elements varies.

7. Material according to claim i, characterized in that with a copper layer provided iron sheets are part of the element. B.

Material according to claim 7, characterized in that the sheets are painted. G.

Material according to claim i, characterized in that the individual metallic components of the element and the elements are held together by a binding agent. ok

material according to claim i, characterized in that the individual layers of the elements and the elements are held together mechanically. ii.

Material after Claim i, characterized in that pulverized layers are consequently pressed together will.

12. Material according to claim i, characterized in that there is a permeability coating is subjected.