CH115403A - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters mit gleichförmig verteilter induktiver Belastung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters mit gleichförmig verteilter  . induktiver Belastung. -         Krarupleiter,    das heisst Leiter mit gleich  förmig verteilter induktiver Belastung, wer  den zur Zeit     ausnahmslos    in der     Weise    her  gestellt, dass der     ferromagnetische    Belastungs  stoff als Draht oder Band in der zur Errei  chung der gewünschten     Induktivität    des Lei  ters erforderlichen Schichtdicke um den Kup  ferleiter gewickelt     wird.    Dabei muss das     Be-          wicklungsmaterial    genügend     fein    dimensio  niert sein,

   um den in der Belastungsschicht  auftretenden Wirbelströmen einen .genügen  den Widerstand entgegenzusetzen. Das Zie  hen oder Walzen des Belastungsmaterials  auf sehr geringe Stärken ist aber umständ  lich, und die     Bewicklung    des Leiters mit der  artig dünn dimensioniertem Material erfor  dert bei der     begrenzten    Tourenzahl der     Be-          wicklungsmaschinen    sehr viel Zeit.

   Nachtei  lig ist ferner, dass eine derartige     Bewicklung     nicht dicht     am    Leiter anliegt; dadurch kommt  die     ferromagnetische    Schicht ausserhalb der       magnetisch    wirksamsten Zone zu liegen;  ausserdem können entstehende Hohlräume bei  Tiefseekabeln zum Bruch der Isolation füh-         ren.        Schliesslich    ist man bei der Auswahl  des     ferromagnetischen    Stoffes     auf        hochduk-          tile    Legierungen - angewiesen, während die  nicht     schmied-,    walz- und ziehbaren Legie  rungen für das Verfahren nicht in Frage  kommen.

    



  Man hat auch vorgeschlagen, den f     erro-          msgnetischen    Stoff     elektrolytisch    auf den  Leiter aufzutragen. Dieses Verfahren führt  aber zu einer ganz ausserordentlichen Er  höhung des Verlustwiderstandes, sä dass es  schon aus diesem Grunde unanwendbar er  scheint. Zudem ist dieses. Verfahren gerade  bei gewissen Eisenlegierungen, die bei den in  Frage kommenden geringen Feldstärken eine  hohe     Permeabilität    besitzen, nicht ausführbar.  



  Den     Gegenstand    der vorliegenden Erfin  dung bildet ein     Verfahren    zur Herstellung  eines     Krarupleiters,    das dadurch gekennzeich  net ist; dass der Belastungsstoff in flüssiger  Form durch Aufspritzen auf den elektrischen  Leiter aufgetragen wird.  



       Metallspritzverfahren    sind an sich be  kannt. Ihre Anwendung auf das     vorliegende              Gebiet    ist jedoch neu und bietet Vorteile, die  sich mit den zur Zeit üblichen Herstellungs  verfahren; nicht erzielen lassen. So erlaubt  das     Spritzverfahren    die Anwendung jeder       beliebigen,    auch nicht     duktilen    Legierung als       Belastungsstoff.    Die chemische     Zusammen-          setzung    des Belastungsstoffes hat aber be  kanntlich auf die magnetischen Eigenschaf  ten zuweilen einen ausserordentlich hohen  Einfluss.  



  Soll zum Beispiel die als hochmagnetisch  bekannte, aber sehr spröde 8     %ige        Eisen-          Siliziumlegierung        Anwendung    finden, so  wird man etwa, so vorgehen,     da.ss    zwei Eisen  elektroden mit 5 %     bezw.    11      lo        Si-Geh-alt,     die je für sich     bearbeitet    sind, in einer  Wärmequelle kontinuierlich abgeschmolzen  und -auf den Leiter aufgetragen werden, so  dass die erhaltene Legierung 8 %     Si    enthält.

         Bearbeitba.re    Legierungen kann man ent  iveder vorher fertigstellen oder aber ihre       Grundstoffe    nur mechanisch, in Form von  langen Bändern, Stäben     usw.,    vereinigen, um  sie erst kurz vor dem Auftragen zusammen  zuschmelzen.  



  Das     Spritzverfahren    gestattet weiter, die  Schichten zur Herabsetzung der Wirbel  stromverluste beliebig dünn aufzutragen. Ist  mit Rücksicht auf die verlangte     Sestinduk-          tivität    eine grössere Dicke der     Belastungs-          hülle    erforderlich, so werden zweckmässig  mehrere     Schichten        übereinander    auf den Lei  ter,     zwecks    Erzielung grösserer     Gleichmässig-          l@eit    der Hülle, aufgebracht.

   Zur     Herabsot-          zung    der     Wirbelstromverluste    können dann  die einzelnen Schichten durch isolierende       Zwischenschichten    voneinander getrennt wer  den.     Als    Isoliermaterial eignen sich beson  ders Lacke oder     Flussemaille.     



  Es ist ohne     Belang    für das     Verfahren,    ob  als Leiter ein ungeteilter oder ein     gelitzter     Draht zur Anwendung kommt. Ebensogut  lässt sich ein aus einem runden Mittelleiter       und    einer Anzahl von     Formdrähten    bestehen  des     Leitergebilde    von kreisrundem Quer  schnitt:     verwenden.    In allen Fällen     liegt    der       Belastungsstoff    dicht auf der Aussenfläche  auf.

      Um ein Eintreten der in dem Leiter flie  ssenden Ströme in die     ferromagnetischen     Schichten völlig auszuschliessen, können diese  in der Längsrichtung durch rings um den  Leiter verlaufende     Liic.ken    unterbrochen wer  den. Dabei ist es     z-#vecl#.mässig,    die verschie  denen     Schieht.en    nicht an den gleichen Stel  len zu     unterbrechen,    so dass sie einander       überlappen.    plan vermeidet dadurch gleich  zeitig ,jede magnetische Streuung.  



  Im     CTegensatz    zu den     heute    üblichen Ver  fahren lässt sich auch für sehr lange Leiter  leicht eine solche     Auftragung    des Belastungs  stoffes erzielen, dass die     Induktivität    pro  Längeneinheit     überall    gleich ist.

   Zu diesem       Zwecke    wird     vorteilhafterweise    der     Auftra-          gungsvorgaaig    in     seiner        Wirkung    auf die       Selbstindukticn    durch     ble_sung    verfolgt und  die     Auftragung    nur so     jveit    fortgesetzt, bis  der     gewünschte        Induktivitätswert    erreicht ist.  



  Zeigt es sich, dass das aufgespritzte Me  tall     Gase        ausgenommen    hat, so lassen sich  diese in     bekannter    Weise durch Erhitzung  austreiben. Ebenso lasen sich die der     V        er-          besseiun.g    der magnetischen     Eigenchaften     der Hülle dienenden     Glühverfahren    anwen  den, wenn als Isolierstoff zwischen den ein  zelnen     ferromagnetisclen    Schichten ein     liitze-          beständiges    und gegenüber dem-     ferroma.gne-          tischen    Stoff neutrales Mittel,

   wie zum Bei  spiel Emaille,     Verwendung    findet.  



       Da"    Gefüge der aufgetragenen Schicht  ist von der     Auischleuderungsgeschwindigkait          abhängig    und daher in gewissen Grenzen re  gelbar. Ganz dichte Schichten können er  zielt werden, wenn der Leiter nach der Auf  tragung des     Eelastungsstof'f.'es    durch -Walzen  paare oder eine     Ziehvorrichtung        geführt     wird.  



  Im folgenden ist     angegeben,    wie das den       C'regenstand    der     Erfindung    bildende Verfah  ren beispielsweise     durchgeführt    werden kann.  



  Der zu belastende Kupferleiter wird mit       gleichmässiger    Geschwindigkeit von einer  Vorratstrommel durch eine Anzahl von     Nam-          mern        geführt,    in. denen die einzelnen     Arheits-          gäiige,        Auftragen    des     ferroma.gnetischen              Stifffes    und der Isolierschichten, Ausglühen  und     Ahhühlen,    vorgenommen werden. In den  Auftragekammern werden zum Beispiel     meh-          3        ere    Spritzdüsen rings um den Leiter ange  ordnet.

   Die     Auftragung    von     Isolierlack    kann       mittelst    gewöhnlicher     Spritzpistolen.    erfol  gen. Für Emaille lassen sich die     bekannten          Schoopschen    Einrichtungen verwenden.

   Die       Spritzvorrichtungen    für die Eisenlegierung  können beispielsweise einen elektrischen       Lichtbogen    enthalten, der zwischen den aus  dem aufzutragenden Metall     bestehenden          hlektroden        unterhalten    wird; das schmel  zende Metall wird alsdann durch ein mag  netisches Gebläse im Vakuum oder durch  einen Luft- oder Gasstrom     auf,    den Leiter  aufgetragen. Diese Spritzverfahren sind für  andere Zwecke an sich bekannt, und ein  näheres Eingehen ist daher nicht erforder  lich.

   Die Kammern für die     Auftrabggung    der  Isolation und des Eisens wechseln miteinan  der ab; soll der Leiter in einem Arbeitsgange  fertiggestellt werden, so sind so viele Kam  mern vorzusehen, dass die gewünschte Zahl  von     Schichten    erreicht wird. Die Durchzugs  geschwindigkeit ist dann so zu bemessen, dass  die erforderliche Schichtstärke entsteht.

   Den  <B>1</B>     chluss        bilden        nötigenfalls        eine        Einrichtung     zum Verdichten des Gefüges des     ferroma.gne-          tischen    Stoffes, etwa aus mehreren Walzen  paaren bestehend, sowie eine Muffel, in der  der Leiter bei bekannter oder durch Versuche  festzustellender günstigster Temperatur er  hitzt wird.     Bringt    man die Zugvorrichtung  in Abhängigkeit von einer     Messvorrichtung;

       die von der     Induktivität    des aus der Vorrich  tung heraustretenden Leiterstückes     beein-          flusst    wird, so kann man den ganzen Vorgang  selbsttätig gestalten und erhält einen völlig       gleieliförmig        belasteten    Leiter.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines elektri- sehen Leiters mit gleichförmig verteilter in duktiver Belastung, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungsstoff in flüssiger Form durch Aufspritzen auf den elektrischen Lei ter aufgetragen wird. UNTIJRAN SPRtrCHP 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Belastungsstoff aus einer Legierung besteht, deren Grund stoffe vor der Auftrabgung zusammen geschmolzen werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstoffe der den Belastungs stoff bildenden Legierung miteinander zu nächst -mechanisch verbunden und dann kontinuierlich in dem Masse zusammen geschmolzen werden, in dem die Auftra- bung fortschreitet. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Belastungsstoff in meh reren Schichten aufgetragen wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen Leiter und Be lastungsstoff, wie mich zwischen je zwei Schichten des letzteren eine isolierende Schicht aufgebracht ist. 5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Belastungsschichten durch rings um den Leiter verlaufende Unterbrechungen in der Längsrichtung ge teilt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch Bekenn zeichnet, da die Belastungsschichten der art geteilt werden, dass die Sehichten ein ander überlappen. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis G, dadurch gekenn zeichnet, - dass- die Auftragung der sämt lichen Belastungstoff- und Isolierschieh- ten an einem gleichmässig schnell fort bewegten Leiter in einem einzigen Ar beitsgange vorgenommen wird.