WO2023088739A1 - Anordnung und verfahren zur herstellung eines magnetisch bistabilen impulsdrahts aus einem draht - Google Patents

Anordnung und verfahren zur herstellung eines magnetisch bistabilen impulsdrahts aus einem draht Download PDF

Info

Publication number
WO2023088739A1
WO2023088739A1 PCT/EP2022/081205 EP2022081205W WO2023088739A1 WO 2023088739 A1 WO2023088739 A1 WO 2023088739A1 EP 2022081205 W EP2022081205 W EP 2022081205W WO 2023088739 A1 WO2023088739 A1 WO 2023088739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
deflection
deflection rollers
arrangement
roller
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/081205
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas BACKES
Brian Pulisciano
Original Assignee
Fraba B.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraba B.V. filed Critical Fraba B.V.
Publication of WO2023088739A1 publication Critical patent/WO2023088739A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F9/00—Straining wire
    • B21F9/005—Straining wire to affect the material properties of the wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F9/00—Straining wire
    • B21F9/007—Straining wire to induce a plastic deformation of the wire

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement and a method for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire.
  • An impulse wire within the meaning of the present invention is also referred to as a Wiegand wire, is magnetically bistable and generally has a hard-magnetic sheath and a soft-magnetic core. Under the influence of an external magnetic field, the direction of magnetization of the impulse wire is abruptly inverted, whereby a short voltage pulse can be generated in a wire winding radially surrounding the impulse wire, which can be tapped at the two ends of the wire winding. This effect is referred to as the Wiegand effect and is well known in the prior art.
  • DE 10 2017 002 939 B3 discloses an arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire, with the wire being guided through a plurality of chucks in succession.
  • the arrangement is designed such that the wire is first twisted by the chucks in a first direction and is then twisted in a second direction opposite to the first direction.
  • the arrangement disclosed does not allow the wire to be fed through continuously since the wire must be clamped in the chucks for twisting.
  • the arrangement therefore allows only a relatively low wire throughput.
  • the wire is not twisted in the clamping area by the chucks and is relatively severely damaged, so that these areas of the wire cannot be used. The order therefore provides only a relatively small yield of usable impulse wire from a given amount of wire.
  • This object is achieved by an arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire having the features of claim 1 and by a method for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire having the features of claim 8 .
  • the arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire comprises at least two deflection rollers.
  • a deflection roller is to be understood as meaning a body which is configured in the shape of a circular cylinder at least in sections, with a cylinder axis of the circular-cylindrical section forming the axis of rotation of the body.
  • a deflection roller is next to one To understand deflection roller in the classic sense in particular a roller.
  • the deflection rollers are preferably designed in the form of disks, that is to say they preferably have an axial extent which is significantly less than the diameter of their circular-cylindrical section.
  • the deflection rollers preferably have a diameter in the range from 10 mm to 30 mm.
  • the deflection rollers preferably include a wire guide device which is formed on a lateral surface of the circular-cylindrical section and extends along the entire circumference of the deflection roller.
  • the wire guide device can be formed, for example, by a groove formed on the lateral surface or by two parallel webs which protrude in the radial direction from the lateral surface and run in the circumferential direction of the deflection roller.
  • the deflection rollers have a fixed axis of rotation, ie an axis of rotation whose spatial alignment is unchangeable. This means, on the one hand, that a position of the deflection rollers is fixed in relation to a transverse plane that is perpendicular to their cylinder axis, and, on the other hand, that the spatial alignment of the transverse plane of the deflection rollers is fixed, i.e. in particular that the deflection rollers cannot be rotated about any axis other than their axis of rotation or are tiltable.
  • the deflection rollers are preferably arranged in such a way that their position in the axial direction, ie parallel to their cylinder axis, is also fixed.
  • the arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire is set up to guide the wire successively over the at least two deflection rollers.
  • the arrangement according to the invention is preferably set up in such a way that the wire between the individual deflection rollers is subjected to a tensile stress acting along a longitudinal axis of the wire.
  • the arrangement according to the invention is set up to guide the wire over the individual deflection rollers in such a way that the wire is deflected in opposite circumferential directions by two successive deflection rollers. If the wire is deflected clockwise by a deflection pulley, then it is deflected counterclockwise by the deflection pulley immediately following in the course of the wire.
  • the wire is deflected counterclockwise by a deflection pulley, it is then deflected clockwise by the deflection pulley immediately following in the course of the wire.
  • the wire is thus alternately bent "back and forth" by the deflection rollers of the arrangement according to the invention.
  • the wire is processed homogeneously essentially along its entire length, so that essentially the entire length of the wire processed by the arrangement can be used as an impulse wire. Furthermore, the arrangement according to the invention does not require the wire to be held or clamped at any point, so that the wire can be guided through the arrangement continuously and without damaging the wire surface.
  • the arrangement according to the invention thus makes it possible to produce magnetically bistable impulse wire with a relatively high yield of wire that can be used as impulse wire and with a relatively high throughput.
  • the arrangement according to the invention preferably comprises at least three deflection rollers, which are arranged in such a way that orthogonal projections on a first plane of at least two of the deflection rollers overlap, and that orthogonal projections on a second plane, which is perpendicular to the first plane, of at least two of the deflection rollers overlap. That is, at least two of the pulleys are juxtaposed in a direction perpendicular to the first plane, and at least two of the pulleys are juxtaposed in a direction perpendicular to the second plane.
  • the deflection rollers can be arranged, for example, such that at least two of the deflection rollers are arranged side by side in a horizontal direction, and that at least two of the deflection rollers are arranged one above the other in a vertical direction.
  • the two mutually perpendicular planes or the two mutually perpendicular directions can be oriented as desired in three-dimensional space. Due to the fact that the rollers are arranged next to one another in two mutually perpendicular directions, only a relatively small amount of space is required for the deflection rollers. This provides a particularly compact arrangement for making a magnetically bistable impulse wire from a wire.
  • the arrangement according to the invention preferably comprises an even number of deflection rollers, so that the wire passes through the deflection rollers equally often in the first circumferential direction and in the second, opposite direction Circumferential direction is bent. This enables the impulse wire to be manufactured reliably and efficiently.
  • the strength of the compressive or tensile load generated by the deflection roller in the wire is directly proportional to the diameter of the respective deflection roller.
  • the deflection rollers therefore preferably have different roller diameters in order to be able to generate a targeted sequence of different tensile and compressive loads in the wire. This enables the impulse wire to be produced in a particularly reliable and efficient manner.
  • the deflection rollers are particularly preferably designed in such a way that each deflection roller has a roller diameter that is greater than or equal to the roller diameter of the respective subsequent deflection roller in the course of the wire, so that the compressive or tensile load generated in the wire by the respective deflection roller continues to increase as it runs through the arrangement .
  • the high final load level in turn enables the generation of particularly pronounced tension in the wire and thus the production of impulse wire with particularly pronounced magnetically bistable properties.
  • the deflection rollers are preferably arranged in such a way that the axes of rotation of at least two of the deflection rollers run at an angle to one another.
  • the deflection rollers can be arranged on different sides of a, for example rectangular, deflection roller holding device. This enables a particularly compact arrangement of the deflection rollers and thus a particularly compact arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire.
  • the arrangement according to the invention preferably comprises a deflection roller holding device with a multiplicity of deflection roller fastening elements which are designed in such a way that the deflection rollers can be fastened at different positions of the deflection roller holding device via the multiplicity of deflection roller fastening elements.
  • the deflection roller fastening elements can be designed, for example, as bores into which a corresponding bearing journal of the deflection rollers can be inserted, or can be designed as protruding bearing journals that can be inserted into a corresponding pivot bearing of a deflection roller.
  • the deflection roller attachment elements are configured essentially identically, so that a correspondingly designed deflection roller can be attached to each of the deflection roller attachment elements.
  • the deflection roller holding device with the multiplicity of deflection roller fastening elements enables, on the one hand, a relative variable positioning of the deflection rollers to one another and, on the other hand, a simple exchange of the deflection rollers, for example for the use of deflection rollers with different diameters.
  • This allows a relatively variable adjustment of the load generated in the wire by the deflection rollers in a simple manner and thus enables, for example, a relatively simple adjustment of the arrangement to different wire types.
  • This provides a particularly versatile arrangement for making a magnetically bistable impulse wire from a wire.
  • the method according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire is characterized in that the wire is guided over two deflection rollers in such a way that the wire is alternately deflected by the two deflection rollers in opposite circumferential directions and is not twisted in the process.
  • the method according to the invention enables the production of magnetically bistable impulse wire with a relatively high yield of wire portion usable as impulse wire and with a relatively high throughput.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a first side of a deflection roller holding device of an arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire, on which a plurality of deflection rollers are arranged, and
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a second side of the deflection roller holding device from FIG. 1, on which a plurality of deflection rollers are also arranged.
  • Figures 1 and 2 show two adjacent sides of an arrangement 10 for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire 12.
  • the assembly 10 includes a fixed pulley support 14 having a first pulley support surface 16 and a second pulley support surface 18, each of which is substantially planar.
  • the two deflection roller holding surfaces 16,18 are arranged perpendicular to one another.
  • Eighteen deflection roller fastening elements 20 are arranged on each of the two deflection roller holding surfaces 16,18, on each of which a deflection roller can be fastened.
  • the deflection roller fastening elements 20 can be formed, for example, as bores into which a bearing journal of a deflection roller can be inserted.
  • the deflection roller fastening elements 20 are of essentially identical design and are positioned in a 6 ⁇ 3 matrix with the same row and column spacing on the respective deflection roller holding surface 16,18.
  • the arrangement 10 comprises eight deflection rollers 22a-22h which are each attached to one of the deflection roller attachment elements 20 in such a way that they can be rotated about a fixed axis of rotation 24.
  • Pulleys 22a - 22d are disposed on the first pulley support surface 16 and pulleys 22e - 22h are disposed on the second pulley support surface 18 .
  • the axes of rotation 24 of the deflection rollers 22a-22d thus run perpendicular to the axes of rotation 24 of the deflection rollers 22e-22h.
  • the deflection roller 22b has a roller diameter 25b which is smaller than a roller diameter 25a of the deflection roller 22a.
  • the deflection roller 22c has a roller diameter 25c which is smaller than the roller diameter 25b of the deflection roller 22b.
  • the deflection roller 22d has a roller diameter 25d which is smaller than the roller diameter 25c of the deflection roller 22c.
  • the deflection roller 22e has a Roller diameter 25e, which is the same as the roller diameter 25d of the deflection roller 22d.
  • the deflection roller 22f has a roller diameter 25f which is smaller than the roller diameter 25e of the deflection roller 22e.
  • the deflection roller 22g has a roller diameter 25g which is smaller than the roller diameter 25f of the deflection roller 22f.
  • the deflection roller 22h has a roller diameter 25h which is smaller than the roller diameter 25g of the deflection roller 22g.
  • the deflection rollers 22a-22d are arranged on the first deflection roller support surface 16 such that orthogonal projections 26 on a horizontal plane 28 of at least two of the deflection rollers 22a-22d overlap, and that orthogonal projections 30 on a vertical plane 32 of at least two of the deflection rollers 22a- 22d overlap.
  • the orthogonal projection 26a-26d of all four idler pulleys 22a-22d overlap, and with respect to the vertical plane 32, the orthogonal projection 30a, 30d of the two idler pulleys 22a, 22d and the orthogonal projection 30c, 30d of the two overlap Pulleys 22c, 22d.
  • the assembly 10 is configured to sequentially guide the wire 12 over all eight deflection pulleys 22a-22h.
  • the arrangement 10 is set up to guide the wire 12 in a first circumferential direction 34 (here: counterclockwise) around the first deflection roller 22a, to guide the wire 12 in a second circumferential direction 36 opposite the first circumferential direction 34 (here: clockwise) to guide the second deflection roller 22b, to guide the wire 12 in the first circumferential direction 34 around the third deflection roller 22c, to guide the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the fourth deflection roller 22d, to guide the wire 12 in the first circumferential direction 34 around the fifth deflection roller 22e to guide the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the sixth deflection roller 22f to guide the wire 12 in the first circumferential direction 34 to guide the seventh deflection pulley 22g, and to guide the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the eighth deflection pulley 22h.
  • the arrangement 10 is thus set up in such a way that the wire 12 is deflected in opposite circumferential directions 34, 36 when passing through the arrangement 10 through two successive deflection rollers 22a-22h.
  • the wire 12 is consequently bent alternately counterclockwise and clockwise as it passes through the arrangement 10, i.e. continuously bent "back and forth” and thereby plastically deformed in a radial edge region, the wire 12 due to the fixed axes of rotation 24 of the deflection rollers 22a- 22h is not significantly twisted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Anordnung (10) zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht (12), umfassend mindestens zwei Umlenkrollen (22), die jeweils um eine feststehende Drehachse (24) drehbar sind, wobei die Anordnung (10) eingerichtet ist, den Draht (12) nacheinander über die mindestens zwei Umlenkrollen (22) zu führen, derart, dass der Draht (12) durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen (22) jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen (34, 36) umgelenkt wird. Die erfindungsgemäße Anordnung (10) ermöglicht es, magnetisch bistabilen Impulsdraht mit einem relativ hohen Durchsatz und mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil aus dem Draht (12) herzustellen.

Description

B E S C H R E I B U N G
Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.
Ein Impulsdraht im Sinne der vorliegenden Erfindung wird auch als Wieganddraht bezeichnet, ist magnetisch bistabil und weist im Allgemeinen einen hartmagnetischen Mantel sowie einen weichmagnetischen Kern auf. Unter Einwirkung eines externen Magnetfelds invertiert sich eine Magnetisierungsrichtung des Impulsdrahts schlagartig, wodurch in einer den Impulsdraht radial umschließenden Drahtwicklung ein kurzer Spannungspuls erzeugt werden kann, der über die beiden Enden der Drahtwicklung abgegriffen werden kann. Dieser Effekt wird als Wiegand- Effekt bezeichnet und ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
Aus der DE 10 2017 002 939 B3 ist eine Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht bekannt, wobei der Draht nacheinander durch mehrere Spannfutter geführt. Die Anordnung ist derart ausgebildet, dass der Draht durch die Spannfutter zuerst in eine erste Richtung tordiert wird und anschließend in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung tordiert wird. Die offenbarte Anordnung erlaubt jedoch keine kontinuierliche Durchführung des Drahts, da der Draht zum Tordieren in den Spannfuttern eingeklemmt werden muss. Die Anordnung ermöglicht daher nur einen relativ geringen Drahtdurchsatz. Ferner wird der Draht im Bereich der Klemmung durch die Spannfutter einerseits nicht tordiert und andererseits relativ stark beschädigt, sodass diese Bereiche des Drahts nicht genutzt werden können. Die Anordnung schafft daher nur eine verhältnismäßig geringe Ausbeute an nutzbarem Impulsdraht aus einer vorgegebenen Drahtmenge.
Aus der DE 28 19 305 Al ist eine weitere Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht bekannt, wobei der Draht nacheinander in eine erste Richtung und in eine entgegengesetzte zweite Richtung tordiert wird. Auch diese Anordnung ermöglicht jedoch keine kontinuierliche Durchführung des Drahts und somit nur einen relativ geringen Drahtdurchsatz. Ferner kann auch bei dieser Anordnung auf Grund von untordierten und beschädigten Haltebereichen nur eine verhältnismäßige geringe Ausbeute an nutzbarem Impulsdraht erzielt werden.
Es stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit einem relativ hohen Durchsatz und mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht umfasst mindestens zwei Umlenkrollen. Unter einer Umlenkrolle ist im vorliegenden Zusammenhang ein Körper zu verstehen, der mindestens abschnittsweise kreiszylinderförmig ausgebildet ist, wobei eine Zylinderachse des kreiszylinderförmigen Abschnitts die Drehachse des Körpers bildet. Unter einer Umlenkrolle ist im vorliegenden Zusammenhang also neben einer Umlenkrolle im klassischen Sinne insbesondere auch eine Walze zu verstehen. Die Umlenkrollen sind vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet, weisen also vorzugsweise eine axiale Ausdehnung auf, die deutlich geringer ist als ein Durchmesser ihres kreiszylinderförmigen Abschnitts. Die Umlenkrollen weisen vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 10 mm bis 30 mm auf. Die Umlenkrollen umfassen vorzugsweise eine Drahtführungsvorrichtung, die auf einer Mantelfläche des kreiszylinderförmigen Abschnitts ausgebildet ist, und sich entlang des gesamten Umfangs der Umlenkrolle erstreckt. Die Drahtführungsvorrichtung kann beispielsweise durch eine auf der Mantelfläche ausgebildete Rille gebildet sein oder durch zwei parallele Stege gebildet sein, die in radialer Richtung von der Mantelfläche hervorstehen und in Umfangsrichtung der Umlenkrolle verlaufen.
Die Umlenkrollen weisen eine feststehende Drehachse auf, also eine Drehachse, deren räumliche Ausrichtung unveränderlich ist. Dies bedeutet einerseits, dass eine Position der Umlenkrollen bezogen auf eine senkrecht zu ihrer Zylinderachse stehende Transversalebene festgelegt ist, und andererseits, dass die räumliche Ausrichtung der Transversalebene der Umlenkrollen festgelegt ist, also insbesondere, dass die Umlenkrollen um keine andere Achse als ihre Drehachse drehbar oder kippbar sind. Vorzugsweise sind die Umlenkrollen derart angeordnet, dass auch ihre Position in axialer Richtung, also parallel zu ihrer Zylinderachse, festgelegt ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht ist eingerichtet, den Draht nacheinander über die mindestens zwei Umlenkrollen zu führen. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung derart eingerichtet, dass der Draht zwischen den einzelnen Umlenkrollen mit einer entlang einer Längsachse des Drahts wirkenden Zugspannung beaufschlagt ist. In jedem Fall ist die erfindungsgemäße Anordnung eingerichtet, den Draht derart über die einzelnen Umlenkrollen zu führen, dass der Draht durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen umgelenkt wird. Wird der Draht durch eine Umlenkrolle im Uhrzeigersinn umgelenkt, dann wird er durch die im Drahtverlauf unmittelbar nachfolgende Umlenkrolle gegen den Uhrzeigersinn umgelenkt. Wird der Draht durch eine Umlenkrolle gegen den Uhrzeigersinn umgelenkt, dann wird er durch die im Drahtverlauf unmittelbar nachfolgende Umlenkrolle im Uhrzeigersinn umgelenkt. Der Draht wird also durch die Umlenkrollen der erfindungsgemäßen Anordnung abwechseln „hin und her" gebogen.
Durch das abwechselnde hin-und-her-Biegen wird in einem Randbereiche des Drahts eine wechselnden Zug-Druck-Belastung erzeugt, wohingegen ein Kern des Drahts weitestgehend unbelastet bleibt. Hierdurch wird eine interne Verspannung des Drahts sowohl in radialer als auch in axialer Drahtrichtung erzeugt, wodurch in dem Draht hartmagnetische Bereiche und weichmagnetische Bereiche ausgebildet werden, was wiederum die magnetische-bistabilen Eigenschaften bewirkt und somit aus dem den Draht einen magnetisch bistabilen Impulsdraht macht.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Draht im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge homogen bearbeitet, sodass im Wesentlichen die gesamte Länge des durch die Anordnung verarbeiteten Drahts als Impulsdraht verwendbar ist. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung an keiner Stelle ein Festhalten oder Klemmen des Drahts erforderlich, sodass der Draht kontinuierlich und ohne Beschädigungen der Drahtoberfläche durch die Anordnung geführt werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht also die Herstellung von magnetisch bistabilem Impulsdraht mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil und mit einem relativ hohen Durchsatz.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung mindestens drei Umlenkrollen, die derart angeordnet sind, dass sich Orthogonalprojektionen auf eine erste Ebene von mindestens zwei der Umlenkrollen überlappen, und dass sich Orthogonalprojektionen auf eine senkrecht zu der ersten Ebene stehende zweite Ebene von mindestens zwei der Umlenkrollen überlappen. Dies bedeutet, dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer senkrecht auf der ersten Ebene stehende Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind, und dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer senkrecht auf der zweiten Ebene stehende Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Umlenkrollen können beispielsweise derart angeordnet sein, dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer horizontalen Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind, und dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer vertikalen Richtung übereinanderliegend angeordnet sind. Grundsätzlich können die beiden zueinander senkrechten Ebenen beziehungsweise die beiden zueinander senkrechten Richtungen jedoch beliebig im dreidimensionalen Raum orientiert sein. Dadurch, dass die Rollen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen nebeneinanderliegend angeordnet sind, ist für die Umlenkrollen nur ein relativ geringer Bauraum erforderlich. Dies schafft eine besonders kompakte Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung eine gerade Anzahl von Umlenkrollen, sodass der Draht durch die Umlenkrollen gleich oft in die erste Umfangsrichtung und in die entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung verbogen wird. Dies ermöglicht eine zuverlässige und effiziente Herstellung des Impulsdrahts.
Die Stärke der durch die Umlenkrolle im Draht erzeugte Druck- beziehungsweise Zugbelastung ist direkt proportional zum Rollendurchmesser der jeweiligen Umlenkrolle. Die Umlenkrollen weisen daher vorzugsweise unterschiedliche Rollendurchmesser auf, um eine gezielte Abfolge von unterschiedlichen Zug-Druck-Belastungen im Draht erzeugen zu können. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige und effiziente Herstellung des Impulsdrahts.
Besonders bevorzugt sind die Umlenkrollen derart ausgebildet, dass jede Umlenkrolle einen Rollendurchmesser aufweist, der größer oder gleichgroß ist wie der Rollendurchmesser der jeweils im Drahtverlauf nachfolgenden Umlenkrolle, sodass die durch die jeweilige Umlenkrolle im Draht erzeugte Druck- beziehungsweise Zugbelastung beim Durchlaufen der Anordnung immer weiter ansteigt. Durch das kontinuierlich Erhöhen der Belastung ist es möglich, ein finales Belastungsniveau zu erreichen, welches zu Beginn ein Reißen des Drahts verursacht hätte. Das hohe finale Belastungsniveau ermöglicht wiederum das Erzeugen besonders ausgeprägter Verspannungen im Draht und somit die Herstellung von Impulsdraht mit besonders ausgeprägten magnetisch-bistabilen Eigenschaften.
Vorzugsweise sind die Umlenkrollen derart angeordnet, dass die Drehachsen von mindestens zwei der Umlenkrollen in einem Winkel zueinander verlaufen. Beispielsweise können die Umlenkrollen auf verschiedenen Seiten einer, beispielsweise rechteckigen, Umlenkrollenhaltevorrichtung angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung der Umlenkrollen und somit eine besonders kompakte Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung eine Umlenkrollenhaltevorrichtung mit einer Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen, die derart ausgebildet sind, dass die Umlenkrollen über die Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen an verschiedenen Positionen der Umlenkrollenhaltevorrichtung befestigbar sind. Die Umlenkrollenbefestigungselemente können beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein, in die ein entsprechender Lagerzapfen der Umlenkrollen eingesteckt werden kann, oder können als hervorstehende Lagerzapfen ausgebildet sein, die in ein entsprechendes Drehlager einer Umlenkrolle eingesteckt werden können. Die Umlenkrollenbefestigungselemente sind im Wesentlichen identisch ausgebildet, sodass eine entsprechend ausgebildete Umlenkrolle an jeder der Umlenkrollenbefestigungselemente befestigt werden kann. Die Umlenkrollenhaltevorrichtung mit der Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen ermöglicht einerseits eine relative variable Positionierung der Umlenkrollen zueinander und andererseits einen einfachen Austausch der Umlenkrollen, beispielsweise zur Verwendung von Umlenkrollen mit unterschiedlichen Durchmessern. Dies erlaubt auf einfache Weise eine relativ variable Anpassung der im Draht durch die Umlenkrollen jeweils erzeugten Belastung und ermöglicht somit beispielsweise eine relativ einfache Anpassung der Anordnung an verschiedene Drahttypen. Dies schafft eine besonders vielseitig einsetzbare Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Draht derart über zwei Umlenkrollen geführt wird, dass der Draht durch die zwei Umlenkrollen abwechselnd in entgegengesetzte Umfangsrichtungen umgelenkt und dabei nicht tordiert wird. Durch das abwechselnde hin-und-her-Biegen werden, wie oben bereits beschrieben, interne Verspannung im Draht erzeugt, was wiederum die magnetische-bistabilen Eigenschaften bewirkt und somit aus dem den Draht einen magnetisch bistabilen Impulsdraht macht.
Da der Draht hierbei im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge homogen bearbeitet wird und an keiner Stelle festgehalten oder eingeklemmt wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von magnetisch bistabilem Impulsdraht mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil und mit einem relativ hohen Durchsatz.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht sowie ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Hierbei zeigt:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Seite einer Umlenkrollenhaltevorrichtung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht, auf der mehrere Umlenkrollen angeordnet sind, und
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Seite der Umlenkrollenhaltevorrichtung aus Figur 1, auf der ebenfalls mehrere Umlenkrollen angeordnet sind.
Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei nebeneinanderliegende Seiten einer Anordnung 10 zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht 12. Die Anordnung 10 umfasst eine feststehende Umlenkrollenhaltevorrichtung 14 mit einer ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 und einer zweiten Umlenkrollenhaltefläche 18, die jeweils im Wesentlichen planar sind. Die beiden Umlenkrollenhalteflächen 16,18 sind senkrecht zueinander angeordnet.
Auf jeder der beiden Umlenkrollenhalteflächen 16,18 sind achtzehn Umlenkrollenbefestigungselemente 20 angeordnet, an denen jeweils eine Umlenkrolle befestigbar ist. Die Umlenkrollenbefestigungselemente 20 können beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein, in die ein Lagerzapfen einer Umlenkrolle eingesteckt werden kann. Die Umlenkrollenbefestigungselemente 20 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet und in einer 6x3-Matrix mit gleichem Zeilen- und Spaltenabstand auf der jeweiligen Umlenkrollenhaltefläche 16,18 positioniert.
Die Anordnung 10 umfasst acht Umlenkrollen 22a-22h die jeweils derart an einem der Umlenkrollenbefestigungselemente 20 befestigt sind, dass sie um eine feststehende Drehachse 24 drehbar sind. Die Umlenkrollen 22a-22d sind auf der ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 angeordnet, und die Umlenkrollen 22e-22h sind auf der zweiten Umlenkrollenhaltefläche 18 angeordnet. Die Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22a-22d verlaufen also senkrecht zu den Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22e-22h.
Die Umlenkrolle 22b weist einen Rollendurchmesser 25b auf, der kleiner ist als ein Rollendurchmesser 25a der Umlenkrolle 22a. Die Umlenkrolle 22c weist einen Rollendurchmesser 25c auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25b der Umlenkrolle 22b. Die Umlenkrolle 22d weist einen Rollendurchmesser 25d auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25c der Umlenkrolle 22c. Die Umlenkrolle 22e weist einen Rollendurchmesser 25e auf, der gleichgroß ist wie der Rollendurchmesser 25d der Umlenkrolle 22d. Die Umlenkrolle 22f weist einen Rollendurchmesser 25f auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25e der Umlenkrolle 22e. Die Umlenkrolle 22g weist einen Rollendurchmesser 25g auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25f der Umlenkrolle 22f. Die Umlenkrolle 22h weist einen Rollendurchmesser 25h auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25g der Umlenkrolle 22g.
Die Umlenkrollen 22a-22d sind derart auf der ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 angeordnet, dass sich Orthogonalprojektionen 26 auf eine horizontale Ebene 28 von mindestens zwei der Umlenkrollen 22a-22d überlappen, und dass sich Orthogonalprojektionen 30 auf eine vertikale Ebene 32 von mindesten zwei der Umlenkrollen 22a-22d überlappen. Im Speziellen überlappen sich bezogen auf die horizontale Ebene 28 die Orthogonalprojektion 26a-26d aller vier Umlenkrollen 22a-22d, und überlappen sich bezogen auf die vertikale Ebene 32 die Orthogonalprojektion 30a, 30d der beiden Umlenkrollen 22a, 22d sowie die Orthogonalprojektion 30c, 30d der beiden Umlenkrollen 22c, 22d.
Die Anordnung 10 ist eingerichtet, den Draht 12 nacheinander über alle acht Umlenkrollen 22a-22h zu führen. Im Speziellen ist die Anordnung 10 eingerichtet, den Draht 12 in einer ersten Umfangsrichtung 34 (hier: gegen den Uhrzeigersinn) um die erste Umlenkrolle 22a zu führen, den Draht 12 in einer der ersten Umfangsrichtung 34 entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung 36 (hier: im Uhrzeigersinn) um die zweite Umlenkrolle 22b zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die dritte Umlenkrolle 22c zu führen, den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die vierte Umlenkrolle 22d zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die fünfte Umlenkrolle 22e zu führen, den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die sechste Umlenkrolle 22f zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die siebte Umlenkrolle 22g zu führen, und den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die achte Umlenkrolle 22h zu führen.
Die Anordnung 10 ist also derart eingerichtet, dass der Draht 12 beim Durchlaufen der Anordnung 10 durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen 22a-22h jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen 34,36 umgelenkt wird. Der Draht 12 wird folglich beim Durchlaufen der Anordnung 10 abwechselnd gegen den Uhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn gebogen, also kontinuierlich „hin und her" gebogen und dadurch in einem radialen Randbereich plastisch verformt, wobei der Draht 12 auf Grund der feststehenden Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22a-22h nicht signifikant tordiert wird.
Bezugszeichenliste
10 Anordnung
12 Draht 14 Umlenkrollenhaltevorrichtung
16 erste Umlenkrollenhaltefläche
18 zweite Umlenkrollenhaltefläche
20 Umlenkrollenbefestigungselemente
22 Umlenkrollen 24 Drehachsen
25 Rollendurchmesser
26 Orthogonalprojektionen
28 horizontale Ebene
30 Orthogonalprojektionen 32 vertikale Ebene
34 erste Umfangsrichtung
36 zweite Umfangsrichtung

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Anordnung (10) zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht (12), umfassend mindestens zwei Umlenkrollen (22), die jeweils um eine feststehende Drehachse (24) drehbar sind, wobei die Anordnung (10) eingerichtet ist, den Draht (12) nacheinander über die mindestens zwei Umlenkrollen (22) zu führen, derart, dass der Draht (12) durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen (22) jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen (34,36) umgelenkt wird.
2. Anordnung (10) nach Anspruch 1, umfassend mindestens drei Umlenkrollen (22), die derart angeordnet sind, dass sich Orthogonalprojektionen (26) auf eine erste Ebene (28) von mindestens zwei der Umlenkrollen (22) überlappen, und dass sich Orthogonalprojektionen (30) auf eine senkrecht zu der ersten Ebene (28) stehende zweite Ebene (32) von mindestens zwei der Umlenkrollen (22) überlappen.
3. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine gerade Anzahl von Umlenkrollen (22).
4. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkrollen (22) unterschiedliche Rollendurchmesser (25) aufweisen.
5. Anordnung (10) nach Anspruch 4, wobei die Umlenkrollen (22) derart ausgebildet sind, dass jede Umlenkrolle (22) einen größeren Rollendurchmesser (25) aufweist, der größer oder gleichgroß ist wie der Rollendurchmesser (25) der jeweils im Drahtverlauf nachfolgenden Umlenkrolle (22). Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkrollen (22) derart angeordnet sind, dass die Drehachsen (24) von mindestens zwei der Umlenkrollen (22) in einem Winkel zueinander verlaufen. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend eine Umlenkrollenhaltevorrichtung (14) mit einer Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen (20), die derart ausgebildet sind, dass die Umlenkrollen (22) über die Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen (20) an verschiedenen Positionen der Umlenkrollenhaltevorrichtung (14) befestigbar sind. Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht (12), wobei der Draht (12) derart über zwei Umlenkrollen (22) geführt wird, dass der Draht durch die zwei Umlenkrollen (22) in entgegengesetzte Umfangsrichtungen umgelenkt und dadurch in einem radialen Randbereich plastisch verformt und nicht tordiert wird.
PCT/EP2022/081205 2021-11-16 2022-11-09 Anordnung und verfahren zur herstellung eines magnetisch bistabilen impulsdrahts aus einem draht WO2023088739A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021129789.3A DE102021129789A1 (de) 2021-11-16 2021-11-16 Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht
DE102021129789.3 2021-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023088739A1 true WO2023088739A1 (de) 2023-05-25

Family

ID=84331968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/081205 WO2023088739A1 (de) 2021-11-16 2022-11-09 Anordnung und verfahren zur herstellung eines magnetisch bistabilen impulsdrahts aus einem draht

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021129789A1 (de)
WO (1) WO2023088739A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892118A (en) * 1970-01-26 1975-07-01 Velinsky Milton Method of manufacturing bistable magnetic device
DE2819305A1 (de) 1977-05-03 1978-11-23 Echlin Mfg Co Schaltbare magnetische einrichtung und verfahren zu deren herstellung
CN200942419Y (zh) * 2006-09-01 2007-09-05 南京艾驰电子科技有限公司 磁双稳态合金丝连续扭拧加工设备
DE102017002939B3 (de) 2017-03-24 2018-07-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Vorrichtung, insbesondere Maschine, zum Herstellen von Wieganddraht aus einem Draht, insbesondere Impulsdraht, und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
WO2021001271A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 Nv Bekaert Sa Apparatus and methods using the apparatus for treating metal wire

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3820090A (en) 1970-01-26 1974-06-25 Vlinsky M Bistable magnetic device
US4242789A (en) 1979-03-16 1981-01-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for making an improved magnetic encoding device
GB2109280B (en) 1981-11-18 1985-07-10 Allied Steel Wire Ltd Cold working of metal rod or wire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892118A (en) * 1970-01-26 1975-07-01 Velinsky Milton Method of manufacturing bistable magnetic device
DE2819305A1 (de) 1977-05-03 1978-11-23 Echlin Mfg Co Schaltbare magnetische einrichtung und verfahren zu deren herstellung
CN200942419Y (zh) * 2006-09-01 2007-09-05 南京艾驰电子科技有限公司 磁双稳态合金丝连续扭拧加工设备
DE102017002939B3 (de) 2017-03-24 2018-07-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Vorrichtung, insbesondere Maschine, zum Herstellen von Wieganddraht aus einem Draht, insbesondere Impulsdraht, und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
EP3600713B1 (de) * 2017-03-24 2021-05-12 Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG Vorrichtung, insbesondere maschine, zum herstellen von wieganddraht aus einem draht, insbesondere impulsdrahtes, und verfahren zum betreiben einer vorrichtung
WO2021001271A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 Nv Bekaert Sa Apparatus and methods using the apparatus for treating metal wire

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021129789A1 (de) 2023-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH708913A2 (de) Statorkernaufhängung für einen Turbogenerator.
DE102020128410A1 (de) Kabelrichtvorrichtung
DE2211507B2 (de) Schwingungsdämpfer für Freileitungen
EP0870934A1 (de) Vorrichtung zum Fixieren von Drähten oder von drahtähnlichen Gebilden
DE2327796C3 (de) Verfahren zum Herstellen von ösen an Schraubenzugfedern
EP3511582A1 (de) Carbonfaserschraube
DE2916446C2 (de) Schraubenfedersatz
WO2023088739A1 (de) Anordnung und verfahren zur herstellung eines magnetisch bistabilen impulsdrahts aus einem draht
WO2001056111A1 (de) Verfahren zur herstellung einer helix-antennenstruktur
EP1628035B1 (de) Drehfederelement und Stellvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen
DE102006032996A1 (de) Elektromechanischer Motor
EP1441144A2 (de) Torsions- oder Biegefeder aus Einzelstäben
DE102008024816A1 (de) Dynamischer elektro-akustischer Wandler und Hörer
DE1963959C3 (de) Schwingungsdämpfer, insbesondere für elektrische Freileitungen
DE2832495C2 (de) Bewehrungsfaser und Vorrichtung zur Herstsellung der Bewehrungsfaser
DE2619123B2 (de) Auf Zug beanspruchte Schraubenfeder
EP0470512A2 (de) Verfahren zum Richten von Metallbändern im Durchlauf
DE102020200480A1 (de) Sondeneinrichtung mit Biegefeder, Rotierkopf und Prüfgerät
DE102019131431A1 (de) Laschenkette
EP3875934B1 (de) Abzugskraftmessvorrichtung
DE102016223524A1 (de) Dämpfungs- und Federanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102017201291B4 (de) Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung
EP1191246B1 (de) Schraubenfeder
DE670033C (de) Verfahren zum Erzielen geringerer Zugspannungen
DE19501001C2 (de) Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22802188

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1