DE3603473A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
magnetischen Ringkernen mit vorgegebenem Kernquerschnitt
durch spiralförmiges Wickeln eines Metallbandes, dessen
Breite sich in Abhängigkeit von seiner Länge derart än
dert, daß beim Wickeln der vorgegebene Kernquerschnitt
entsteht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Bei einem aus der DE-PS 9 04 324 bekannten Verfahren die
ser Art wird ein von einer Vorratsspule gezogenes Band
aus magnetischem Werkstoff längs beider Kanten durch
Schneidwerkzeuge zugeschnitten, die von einer Schablone
so gesteuert sind, daß das Band nach dem Wickeln auf
einen Wickeldorn einen Kern mit dem gewünschten Kernquer
schnitt bildet. Dadurch können Ringkerne hergestellt wer
den, deren Kernquerschnitt günstiger ist als der recht
eckige Kernquerschnitt, der beim spiralförmigen Wickeln
eines Bandes gleichbleibender Breite entsteht. Insbeson
dere können auf diese Weise Ringkerne mit angenähert
kreisförmigem Kernquerschnitt hergestellt werden.
Es ist andererseits bekannt, magnetische Ringkerne durch
spiralförmiges Wickeln eines dünnen Bandes aus amorphem
Metall herzustellen. Amorphe Metalle haben im Gegensatz
zu den üblichen Metallen keine kristalline Struktur, son
dern einen vollständig ungeordneten Atomaufbau. Amorphe
Metallegierungen auf Eisen-, Nickel- oder Kobaltbasis
zeichnen sich durch sehr kleine Koerzitivfeldstärken,
hohe Permeabilitätswerte und geringe Ummagnetisierungs
verluste aus. Ein aus einer solchen amorphen Metallegie
rung hergestelltes Metallband ergibt daher magnetische
Ringkerne mit hervorragenden Eigenschaften.
Beim gegenwärtigen Stand der Technik werden amorphe
Metallbänder fast ausschließlich im Schmelzspinnverfahren
hergestellt. Die Metallschmelze wird dabei auf eine
schnell bewegte Kühlfläche gerichtet, z.B. auf eine rotie
rende Kühlwalze. Auf der Walzenoberfläche erstarrt das
Material zu einem dünnen Metallband, das dann abgezogen
werden kann. Mit diesem Verfahren lassen sich Metall
bänder mit Bandbreiten von etwa 1 mm bis 100 mm und mit
einer Banddicke von etwa 20 bis 50 µm herstellen. Dickere
amorphe Metallbänder können mit dem Schmelzspinnverfahren
nicht hergestellt werden, da bei größerer Banddicke die
Wärme nicht mehr schnell genug abgeführt werden kann.
Die nach dem herkömmlichen Schmelzspinnverfahren herge
stellten Metallbänder haben durchwegs eine konstante
Bandbreite. Ein durch spiralförmiges Wickeln eines sol
chen amorphen Metallbandes hergestellter Ringkern hat
daher einen rechteckigen Kernquerschnitt. Die bekannte
Maßnahme, das Metallband im Zuge des Wickelvorgangs längs
beider Kanten durch Schneidwerkzeuge zu beschneiden, ist
nicht nur aufwendig, sondern bei im Schmelzspinnver
fahren hergestellten amorphen Metallbändern wegen der
geringen Banddicke auch mit beträchtlichen technischen
Schwierigkeiten verknüpft.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens,
das eine sehr einfache und präzise Fertigung von Ring
kernen mit beliebigem vorgegebenem Kernquerschnitt durch
spiralförmiges Wickeln eines Metallbandes aus amorphem
Metall ermöglicht.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei Verwendung eines im Schmelzspinnverfahren hergestell
ten Metallbandes aus amorphem Metall die Breite des Metall
bandes beim Schmelzspinnvorgang verändert wird.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung entsteht im Schmelz
spinnvorgang von vornherein ein Metallband veränderlicher
Breite, das beim Wickeln zu einem Ringkern den vorgege
benen Kernquerschnitt ergibt. Somit entfällt jede Notwen
digkeit einer Nachbearbeitung des Metallbandes. Insbe
sondere ist es möglich, das von der Kühlfläche der Schmelz
spinnvorrichtung abgezogene Metallband unmittelbar einer
Ringkern-Wickelvorrichtung zuzuführen. Diese Maßnahme
ergibt den zusätzlichen Vorteil, daß die Abmessungen des
entstehenden Ringkernwickels erfaßt und zur Steuerung oder
Regelung der Breite des Metallbandes herangezogen werden
können.
Die Änderung der Breite des Metallbandes beim Schmelz
spinnvorgang kann insbesondere durch Änderung der effek
tiven Breite des Austrittsschlitzes der Düse der Schmelz
spinnvorrichtung erfolgen. Eine besonders einfache und
wirkungsvolle Maßnahme zur Änderung der effektiven Breite
des Austrittsschlitzes der Düse besteht darin, daß die
Winkelstellung des Austrittsschlitzes relativ zur Längs
richtung des Metallbandes verändert wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit
einer Schmelzspinnvorrichtung, die eine Kühlfläche, einen
eine Metallschmelze enthaltenden Tiegel und eine Düse
mit einem Austrittsschlitz, durch den ein Schmelzstrahl
auf die Kühlfläche gerichtet wird, aufweist, enthält
nach der Erfindung vorzugsweise eine Schlitzbreiten-
Verstellvorrichtung zur Veränderung der für die Breite
des im Schmelzspinnverfahren hergestellten Metallbandes
maßgeblichen effektiven Breite des Austrittsschlitzes
der Düse und eine Steueranordnung zur Steuerung der
Schlitzbreiten-Verstellvorrichtung.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Anlage zur Herstellung von magneti
schen Ringkernen nach der Erfindung,
Fig. 2 eine diametrale Schnittansicht eines
mit der Anlage von Fig. 1 herge
stellten magnetischen Ringkerns,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des
zur Herstellung des Ringkerns von
Fig. 2 verwendeten Metallbandes,
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf
die Schmelzspinnvorrichtung bei
einer Stellung des Austrittsschlit
zes der Düse zur Erläuterung einer
bevorzugten Maßnahme zur Änderung
der effektiven Breite des Austritts
schlitzes und
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 bei
einer anderen Stellung des Austritts
schlitzes der Düse.
Die in Fig. 1 gezeigte Anlage zur Herstellung eines
magnetischen Ringkerns enthält eine Schmelzspinnvorrich
tung 10 zur Herstellung eines Metallbandes 11 aus amor
phem Metall und eine Ringkern-Wickelvorrichtung 12. Die
Schmelzspinnvorrichtung 10 enthält eine Kühlwalze 13,
die durch einen nicht dargestellten motorischen Antrieb
in der Pfeilrichtung in eine gleichförmige Drehbewegung
um ihre Achse versetzt wird, und einen Schmelztiegel 14,
der eine Schmelze 15 aus der Metallegierung enthält, aus
der das Metallband 11 im Schmelzspinnverfahren hergestellt
werden soll. Die Schmelze 15 wird durch eine Induktions
spule 16 oder eine andere geeignete Heizeinrichtung auf
der erforderlichen Temperatur gehalten. Am unteren Ende
des Schmelztiegels 14 ist eine Düse 17 angebracht. Die
Schmelze 15 wird im Schmelztiegel 14 unter Druck gesetzt,
so daß ein Schmelzstrahl 18 durch die Düse 17 auf die
Umfangsfläche der rotierenden Kühlwalze 13 gespritzt wird,
wo sie extrem rasch abgekühlt wird. Das dadurch auf der
Umfangsfläche der Kühlwalze 13 entstehende Metallband 11
hat eine sehr geringe Dicke und ist bereits nach einer
Strecke, die einem Bruchteil des Walzenumfangs entspricht,
soweit erstarrt und abgekühlt, daß es von der Kühlwalze
13 abgezogen werden kann.
Das nach diesem Schmelzspinnverfahren hergestellte Metall
band 11 besteht aus amorphem Metall. Amorphe Metalle haben
im Gegensatz zu den üblichen Metallen keine kristalline
Struktur, sondern einen vollständig ungeordneten Atomauf
bau, weil das schnelle Abschrecken die Kristallisation
des Metalls verhindert. Die ungeordnete Flüssigkeits
struktur der Schmelze wird gewissermaßen im Festkörper
zustand bei Raumtemperatur eingefroren. Weil diese Vor
gänge beim Glas ähnlich ablaufen und das Glas im festen
Zustand ebenfalls einen amorphen Aufbau zeigt, nennt man
armophe Metalle häufig auch metallische Gläser. Mit dem
Schmelzspinnverfahren können heutzutage Metallbänder aus
amorphem Metall mit einer Banddicke von etwa 20 bis 50 µm
und mit Bandbreiten von etwa 1 mm bis 100 mm hergestellt
werden.
Da aus dem Metallband 11 magnetische Ringkerne für Trans
formatoren oder Induktionsspulen hergestellt werden sol
len, muß das amorphe Metall eine ferromagnetische Legie
rung sein. Armorphe Metallegierungen auf Eisen-, Nickel
oder Kobaltbasis zeichnen sich durch sehr kleine Koerzi
tivfeldstärken, hohe Permeabilitätswerte und geringe
Ummagnetisierungsverluste aus. Das aus einer solchen
amorphen Metallegierung hergestellte Metallband 11 ergibt
daher magnetische Ringkerne mit hervorragenden Eigen
schaften.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage werden die Ring
kerne durch unmittelbares spiralförmiges Aufwickeln des
von der Kühlwalze 13 abgezogenen armorphen Metallbandes
11 mittels der Ringkern-Wickelvorrichtung 12 hergestellt.
Die Ringkern-Wickelvorrichtung 12 ist von an sich bekann
ter Bauart und enthält einen Wickeldorn 19, der durch
einen nicht dargestellten motorischen Antrieb in der
Pfeilrichtung in Drehung versetzt wird. Das auf dem Um
fang des Wickeldorns 19 spiralförmig aufgewickelte Metall
band 11 bildet einen Ringkernwickel 20 von zunehmender
radialer Dicke. Eine nicht dargestellte Drehzahlregel
einrichtung an sich bekannter Art regelt die Drehzahl des
Wickeldorns 19 so, daß die Umfangsgeschwindigkeit des
Ringkernwickels 20 bei zunehmendem Radius stets gleich
der Geschwindigkeit ist, mit der das amorphe Metallband
11 von der Kühlwalze 13 abläuft.
Wenn das amorphe Metallband 11, wie beim Schmelzspinn
verfahren üblich, mit konstanter Breite hergestellt würde,
hätten die daraus hergestellten Ringkerne einen recht
eckigen Kernquerschnitt. Eine Besonderheit der in Fig. 1
dargestellten Anlage besteht darin, daß die Breite des
Metallbandes 11 bei seiner Herstellung im Schmelzspinn
verfahren so verändert wird, daß jeder daraus herge
stellte Ringkernwickel 20 einen im wesentlichen kreis
runden Kernquerschnitt hat.
Fig. 2 zeigt einen diametralen Schnitt durch einen in
dieser Weise hergestellten fertigen Ringkernwickel 20,
und Fig. 3 zeigt schematisch die Änderung der Breite des
Metallbandes 11, die erforderlich ist, damit der daraus
durch spiralförmiges Aufwickeln hergestellte Ringkern
wickel 20 den in Fig. 2 dargestellten Kernquerschnitt
hat. Zu diesem Zweck hat der Anfangsabschnitt 11 a des
Metallbandes 11 eine kleinste Breite B min . Dann nimmt
die Breite des Metallbandes 11 zum mittleren Bandab
schnitt 11 b hin bis zu einer maximalen Breite B max all
mählich zu. Von der Mitte des Metallbandes an nimmt
die Breite allmählich wieder ab, bis sie am Endabschnitt
11 c wieder den kleinsten Wert B min erreicht. Die größte
Breite B max ist gleich dem Durchmesser des Kernquer
schnitts. Die Breite des Metallbandes müßte sich theore
tisch nach beiden Seiten hin bis zum Wert Null verrin
gern. In der Praxis genügt es, wenn die kleinste Breite
B min etwa ein Viertel der maximalen Breite B max beträgt;
die dadurch bedingten Abflachungen des Kernquerschnitts
sind vernachlässigbar, wie die Schnittansicht von Fig. 2
erkennen läßt.
Infolge der geringen Dicke des Metallbandes ist die zum
Wickeln eines Ringkerns erforderliche Länge des Metall
bandes sehr groß; sie kann, je nach der Dicke des Metall
bandes, mehrere hundert Meter betragen. Die in Fig. 3
durch gestrichelte Linien stark gestaucht angedeutete
Breitenänderung erfolgt also in Wirklichkeit nur sehr
allmählich.
Die erforderliche Änderung der Breite des Metallbandes
11 während seiner Herstellung im Schmelzspinnverfahren
erfolgt bei der Anlage von Fig. 1 dadurch, daß die
effektive Breite des Austrittsschlitzes der Düse 17
geändert wird. Zu diesem Zweck ist an der Düse 17 eine
Schlitzbreiten-Verstellvorrichtung 21 angebracht, die
so ausgebildet ist, daß sie eine Einstellung der effek
tiven Breite des Austrittsschlitzes der Düse 17 ermög
licht. Unter der "effekten Breite" des Austrittsschlitzes
der Düse 17 ist die Breite zu verstehen, die für die
Breite des im Schmelzspinnverfahren hergestellten Metall
bandes 11 maßgeblich ist.
Eine weitere Besonderheit der Anlage von Fig. 1 besteht
darin, daß die Breite des Metallbandes 11 mit Hilfe eines
Regelkreises 22 in Abhängigkeit von der fortschreitenden
Bildung des Ringkernwickels 20 geregelt wird. Zu diesem
Zweck wird der Ringkernwickel 20 berührungslos durch
eine optische Abtastvorrichtung 25 abgetastet. Die opti
sche Abtastvorrichtung 25 enthält eine Lichtquelle 26
und eine photoelektrische Wandleranordnung 27. Die Licht
quelle 26 erzeugt ein paralleles Lichtbündel 28, das
derart auf die photoelektrische Wandleranordnung 27 ge
richtet ist, daß es von dem Ringkernwickel 20 teilweise
abgefangen wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der
optischen Abtastvorrichtung 25 enthält die photoelektri
sche Wandleranordnung 27 eine zweidimensionale Anordnung
von lichtempfindlichen Elementen, deren Ausdehnung sowohl
in der radialen Richtung des Ringkernwickels 20 (parallel
zur Zeichenebene von Fig. 1) als auch in der axialen
Richtung (senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1) größer
als die größten vorkommenden Abmessungen des Ringkern
wickels sind. Das von der Lichtquelle 26 erzeugte paral
lele Lichtbündel 28 hat in den beiden Dimensionsrich
tungen entsprechend große Abmessungen, und die Anordnung
ist so getroffen, daß der größte vorkommende Querschnitt
des Ringkernwickels 20, der senkrecht zum Lichtbündel 28
steht, vollständig innerhalb des Lichtbündels 28 und der
Erfassungsfläche der photoelektrischen Wandleranordnung
27 liegt. Bei der Bildung des Ringkernwickels 20 wird
dann entsprechend dem jeweils erreichten Wickelquer
schnitt ein zunehmender Bereich der photoelektrischen
Wandleranordnung 27 abgeschattet. Die photoelektrische
Wandleranordnung 27 liefert am Ausgang elektrische Signa
le, die für die Abmessungen des abgeschatteten Bereichs
kennzeichnend sind. Für die photoelektrische Wandleran
ordnung 27 eignet sich besonders vorteilhaft eine CCD-
Bildwandlermatrix, welche die durch die Abschattung er
zeugten Helligkeitsunterschiede in der üblichen Weise
in ein elektrisches Videosignal umwandelt, das am Ausgang
abgegeben wird. Aus dem elektrischen Videosignal können
die axialen und radialen Abmessungen des abgeschatteten
Bereichs und somit die entsprechenden Abmessungen der
Querschnittsfläche des Wickels ermittelt werden.
An den Ausgang der photoelektrischen Wandleranordnung 27
ist eine Rechenschaltung 29 angeschlossen, die aus den
Ausgangssignalen der photoelektrischen Wandleranordnung 27
die Soll-Breite des Metallbandes 11 berechnet, die der
jeweils erreichten Abmessung des Ringkernwickels 20
entspricht. Die Rechenschaltung 29 erzeugt Steuersignale,
die einer Steueranordnung 30 zugeführt werden, die die
Schlitzbreiten-Einstellvorrichtung 21 betätigt. Aufgrund
der von der Rechenschaltung 29 erzeugten Steuersignale
stellt die Steueranordnung 30 die Schlitzbreiten-Ver
stellvorrichtung 21 so ein, daß die Breite des von der
Kühlwalze 13 ablaufenden Metallbandes 11 der von der
Rechenschaltung 29 berechneten Soll-Breite entspricht.
Die Rechenschaltung 29 ist vorzugsweise ein in ent
sprechender Weise programmierter Computer.
Gemäß einer vereinfachten Ausführungsform kann die
photoelektrische Wandleranordnung 27 eine lineare Anord
nung von lichtempfindlichen Elementen enthalten, die
parallel zur radialen Richtung des Ringkernwickels 20
(also parallel zur Zeichenebene von Fig. 1) angeordnet
sind. In diesem Fall sind die elektrischen Ausgangs
signale der photoelektrischen Wandleranordnung 27 nur für
die jeweilige radiale Dicke D R des Ringkernwickels 20 kenn
zeichnend. Im Prinzip genügt die Ermittlung der radialen
Dicke, denn es besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwi
schen der radialen Dicke D R und der zugeordneten Breite des
Metallbandes 11, wie die Schnittansicht von Fig. 2 er
kennen läßt. Dieser Zusammenhang zwischen der radialen
Dicke des Ringkernwickels 20 und der Breite des Metall
bandes 11 muß in der Rechenschaltung 29 gespeichert sein.
Bei dieser vereinfachten Ausführungsform besteht jedoch
keine Möglichkeit zu überprüfen, ob die Breite des von
der Kühlwalze 13 ablaufenden Metallbandes auch tatsäch
lich der von der Rechenschaltung 29 vorgeschriebenen
Soll-Breite entspricht. Dagegen ermöglicht die zweidimen
sionale photoelektrische Wandleranordnung 27 auch eine
Kontrolle der Ist-Breite des Metallbandes 11.
Anstelle der optischen Abtastvorrichtung 25 kann natür
lich auch jede andere geeignete Abtastvorrichtung ver
wendet werden, die eine ein- oder zweidimensionale Ab
tastung des Ringkernwickels 20 ermöglicht. Im einfachsten
Fall kann beispielsweise ein mechanischer Fühler am Um
fang des Ringkernwickels 20 anliegen, so daß er in Abhän
gigkeit von der radialen Dicke des Ringkernwickels 20
verstellt wird. Aus verständlichen Gründen wird jedoch
eine berührungslose Abtastung bevorzugt.
Die Anlage von Fig. 1 kann ferner dadurch vereinfacht
werden, daß keine Abtastung des Ringkernwickels erfolgt.
Es ist grundsätzlich möglich, die für einen bestimmten
Ringkern erforderliche Breitenänderung des Metallbandes
unter Berücksichtigung der Banddicke im voraus zu berech
nen und dann die Breite des Metallbandes bei dessen Her
stellung nach einem aufgrund dieser Berechnung erstell
ten Programm in Abhängigkeit von einem anderen Parameter
als der Dicke des Ringkernwickels zu steuern. Dieser
Parameter kann insbesondere die Wickelzeit, die Länge
des Metallbandes 11 oder die Anzahl der Umdrehungen der
Kühlwalze 13 oder des Wickeldorns 19 sein. Das in dieser
Weise erstellte Programm ist dann in der Rechenschaltung
29 gespeichert. In diesem Fall ist es auch möglich, das
nach dem gespeicherten Programm mit veränderlicher Breite
erzeugte Metallband 11 nicht unmittelbar einer Ringkern-
Wickelvorrichtung zuzuführen, sondern zunächst in geeig
neter Weise zu speichern und erst später zu einem Ring
kern zu wickeln.
Alle zuvor beschriebenen Maßnahmen eignen sich natürlich
in gleicher Weise für den Fall, daß der gewünschte Kern
querschnitt des Ringkerns nicht kreisrund ist, sondern
eine andere von der Rechteckform abweichende Querschnitts
form hat, beispielsweise elliptisch. Auch in diesem Fall
gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der
radialen Dicke des Ringkernwickels und der zugeorndeten
Breite des Metallbandes.
Anhand der Fig. 4 und 5 wird eine bevorzugte Maßnahme
zur Veränderung der effektiven Breite des Austritts
schlitzes der Düse 17 erläutert. Diese Figuren zeigen
sehr schematisch in Draufsicht die Kühlwalze 13 mit
ihrer Antriebswelle 33, die Düse 17 mit ihrem Austritts
schlitz 34 und das von der Kühlwalze 13 ablaufende
Metallband 11. Der Austrittsschlitz 34 ist verhältnis
mäßig schmal und langgestreckt. In Fig. 4 steht der
Austrittsschlitz 34 senkrecht zur Längsrichtung des
Metallbandes 11, also parallel zur Achse der Kühlwalze 13.
Das Metallband 11 hat dann die größtmögliche Breite. In
Fig. 5 ist der Austrittsschlitz 34 verschwenkt, so daß er
mit der Längsrichtung des Metallbandes 11 einen Winkel α
einschließt, der kleiner als 90° ist. Die Breite des
Metallbandes 11 ist dann kleiner. Die Änderung der effek
tiven Breite des Austrittsschlitzes 34 erfolgt also in
diesem Fall dadurch, daß die Winkelstellung des Austritts
schlitzes 34 relativ zur Längsrichtung des von der Kühl
walze 13 ablaufenden Metallbandes verändert wird, während
die wirkliche Breite des Austrittsschlitzes unverändert
bleibt. Die Schlitzbreiten-Verstellvorrichtung 21 ist in
diesem Fall ein Drehmechanismus, der entweder die Düse 17
mit ihrem Austrittsschlitz oder den ganzen Schmelztiegel
14 verdreht.
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Maßnahme zur Ver
änderung der effektiven Breite des Austrittsschlitzes ist
zu beachten, daß die in der Zeiteinheit aus dem Austritts
schlitz austretende Menge der Schmelze konstant ist, so
daß das Metallband um so dicker wird, je kleiner seine
Breite ist. Wenn die Änderung der Winkelstellung des
Austrittsschlitzes 34 aufgrund eines im voraus berechne
ten und gespeicherten Programms erfolgt, muß das Programm
die Abhängigkeit der Metallbanddicke von der Metallband
breite berücksichtigen. Wenn dagegen eine Abtastung des
Querschnitts oder der radialen Dicke des Ringkernwickels
erfolgt, wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1,
wird durch die Regelung eine Änderung der Metallbanddicke
automatisch berücksichtigt.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen von magnetischen Ring
kernen mit vorgegebenem Kernquerschnitt durch spiral
förmiges Wickeln eines Metallbandes, dessen Breite sich
in Abhängigkeit von seiner Länge derart ändert, daß beim
Wickeln der vorgegebene Kernquerschnitt entsteht,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines im
Schmelzspinnverfahren hergestellten Metallbandes aus
amorphem Metall die Breite des Metallbandes beim Schmelz
spinnvorgang verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderung der Breite des Metallbandes durch Ände
rung der effektiven Breite des Austrittsschlitzes der
Düse der Schmelzspinnvorrichtung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Änderung der effektiven Breite des Austritts
schlitzes der Düse die Winkelstellung des Austritts
schlitzes relativ zur Längsrichtung des Metallbandes
verändert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderung der Breite des Metall
bandes beim Schmelzspinnvorgang nach einem zuvor erstell
ten Programm erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aus der Schmelzspinnvorrichtung
austretende Metallband unmittelbar zu einem Ringkern
gewickel wird und daß die Breite des Metallbandes in
Abhängigkeit von der radialen Dicke oder den Querschnitts
abmessungen des sich bildenden Ringkernwickels gesteuert
wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Schmelz
spinnvorrichtung, die eine Kühlfläche, einen eine Metall
schmelze enthaltenden Tiegel und eine Düse mit einem
Austrittsschlitz, durch den ein Schmelzstrahl auf die
Kühlfläche gerichtet wird, aufweist, gekennzeichnet durch
eine Schlitzbreiten-Verstellvorrichtung zur Veränderung
der für die Breite des im Schmelzspinnverfahren herge
stellten Metallbandes maßgeblichen effektiven Breite
des Austrittsschlitzes der Düse und durch eine Steuer
anordnung zur Steuerung der Schlitzbreiten-Verstellvor
richtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitzbreiten-Verstellvorrichtung ein die Winkel
stellung des Austrittsschlitzes relativ zur Längsrichtung
des Metallbandes verstellender Drehmechanismus ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet
durch eine Rechenschaltung, die zur Steueranordnung
Steuersignale liefert, die die Soll-Breite des Metall
bandes angeben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
eine Ringkern-Wickelvorrichtung, die das von der Kühl
walze der Schmelzspinnvorrichtung ablaufende Metallband
unmittelbar zu einem Ringkern wickelt, und durch eine
Abtastvorrichtung, die die radiale Dicke oder die Quer
schnittsabmessungen des sich in der Ringkern-Wickelvor
richtung bildenden Ringkernwickels abtastet und zu der
Rechenschaltung elektrische Signale liefert, die für die
abgetasteten Abmessungen kennzeichnend sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine optische Abtastvorrichtung mit einer auf einer Seite
des Ringkernwickels angeordneten Lichtquelle, die ein
Lichtbündel derart auf eine auf der entgegengesetzten
Seite des Ringkernwickels angeordnete photoelektrische
Wandleranordnung richtet, daß das Lichtbündel durch den
Ringkernwickel teilweise abgefangen wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die photoelektrische Wandleranordnung eine zwei
dimensionale Anordnung von lichtempfindlichen Elementen
enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die photoelektrische Wandleranordnung eine CCD-
Bildwandlermatrix ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die photoelektrische Wandleranordnung eine in
der radialen Richtung des Ringkerns ausgerichtete lineare
Anordnung von lichtempfindlichen Elementen enthält.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863603473 DE3603473A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863603473 DE3603473A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3603473A1 true DE3603473A1 (de) | 1987-08-06 |
| DE3603473C2 DE3603473C2 (de) | 1988-09-08 |
Family
ID=6293392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19863603473 Granted DE3603473A1 (de) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3603473A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521688A1 (de) * | 1991-07-05 | 1993-01-07 | General Electric Company | Verfahren für die Erzeugung eines Kernes aus amorphem Metall für einen Transformator, welcher Stufen zur Verminderung von Eisenverluste beinhaltet |
| EP0676776A1 (de) * | 1994-03-16 | 1995-10-11 | Kitamura Kiden Co., Ltd. | Wickelkern für Ringkerntransformator |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE904324C (de) * | 1950-10-21 | 1954-02-18 | Asea Ab | Verfahren zur Herstellung magnetischer Bandkerne mit im wesentlichen kreisfoermigem Querschnitt |
| DE2914123A1 (de) * | 1979-04-07 | 1980-10-23 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum herstellen von ringbandkernen fuer transformatoren |
| US4368447A (en) * | 1980-04-30 | 1983-01-11 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Rolled core |
| DE3414056A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-10-18 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo | Amorpher gewickelter kern |
| DE3415435A1 (de) * | 1983-04-25 | 1984-10-25 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo | Drosselspule und amorpher wickelkern |
-
1986
- 1986-02-05 DE DE19863603473 patent/DE3603473A1/de active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE904324C (de) * | 1950-10-21 | 1954-02-18 | Asea Ab | Verfahren zur Herstellung magnetischer Bandkerne mit im wesentlichen kreisfoermigem Querschnitt |
| DE2914123A1 (de) * | 1979-04-07 | 1980-10-23 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum herstellen von ringbandkernen fuer transformatoren |
| US4368447A (en) * | 1980-04-30 | 1983-01-11 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Rolled core |
| DE3414056A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-10-18 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo | Amorpher gewickelter kern |
| DE3415435A1 (de) * | 1983-04-25 | 1984-10-25 | Hitachi Metals, Ltd., Tokio/Tokyo | Drosselspule und amorpher wickelkern |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE-Z.: "etz", Bd.102/1981, H.21, S.1096-1100 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521688A1 (de) * | 1991-07-05 | 1993-01-07 | General Electric Company | Verfahren für die Erzeugung eines Kernes aus amorphem Metall für einen Transformator, welcher Stufen zur Verminderung von Eisenverluste beinhaltet |
| EP0676776A1 (de) * | 1994-03-16 | 1995-10-11 | Kitamura Kiden Co., Ltd. | Wickelkern für Ringkerntransformator |
| US6407655B1 (en) | 1994-03-16 | 2002-06-18 | Kitamura Kiden Co., Ltd. | Wound core for toroidal transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3603473C2 (de) | 1988-09-08 |
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