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Die Erfindung betrifft einen langgestreckten magnetischen Schaltkern,
der einen Impuls in einer ihn umgebenden Spule induziert, wenn das äußere magnetische
Feld bestimmte Feldstärkewerte über- oder unterschreitet. Die Wirkungsweise dieses
Schaltkerns beruht auf der schon von Preisach 1929 (F. Preisach: Ann. Phys., Lpz.
3 (1929) S. 737 bis 799) an sehr langen, dünnen Permalloy-Drähten unter Zugspannung
beobachteten Ummagnetisierung in einem einzigen großen Barkhausen-Sprung aufgrund
der Bewegung einer 180°-Blochwand. Dieser Effekt wurde von Sixtus und Tonks in einer
Reihe grundlegender Arbeiten in den Jahren 1931 bis 1933 eingehend untersucht und
beschrieben. (S. z. B. K. J. Sixtus: In »Probleme der
technischen
Magnetisierungskurve«, herausgegeben von R. Becker, Berlin: Springer 1938).
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Mit der Zugspannung wurde eine einachsige Anisotropie in dem Permalloy-Draht
erzeugt, die dafür sorgte, daß aus energetischen Gründen nur 1800-Blochwände auftreten
konnten. Die große Länge des Drahtes bei kleinem Durchmesser hat zur Folge, daß
den Ummagnetisierungsvorgang störende entmagnetisierende Felder aufgrund des kleinen
Streufaktors vernachlässigbar gering sind.
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Die sprunghafte Ummagnetisierung aufgrund der schnellen Bewegung
einer 1800-Blochwand ist bei dem in der US-PS 3820090 beschriebenen Schaltkern ausgenutzt
worden. Dieser Schaltkern besteht, wie in der US-PS 3892 118 (siehe auch DE-OS 21
43326 und DE-OS 28 19 305) ausgeführt wird, aus einem ferromagnetischen Draht aus
einer Eisen-Cobalt-Vanadium-Legierung, der zu seiner Herstellung eine komplizierte
Zug- und Drillbehandlung durchläuft, wobei der innere und der äußere Teil des Drahtes
trotz gleicher Zusammensetzung unterschiedliche magnetische Eigenschaften annehmen.
Und zwar geht der äußere Teil in einen dauermagnetischen Zustand mit erhöhter Koerzitivfeldstärke
über, während der innere Teil weichmagnetische Eigenschaften annimmt. Dabei soll
sich im inneren Teil des Drahtes eine Zugspannung ausbilden, die zu einer einachsigen
Anisotropie im weichmagnetischen Werkstoff führt In einem Magnetfeld parallel zur
Drahtachse, das sich aus einem äußeren Feld bestimmter Größe und dem vom dauermagnetischen
Außenteil des Drahtes herrührenden Feld zusammengesetzt, klappt die Magnetisierung
des weichmagnetischen Innenteils in einem einzigen Barkhausen-Sprung um Dabei bildet
sich zwischen dem inneren und dem äußeren Teil des Drahtes eine 1800-Blochwand aus,
wenn man vom magnetisch gesättigten Zustand des Drahtes ausgeht.
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Polt man das Schaltfeld anschließend um, so wird bei einer ganz bestimmten
Größe desselben der weichmagnetische innere Teil des Drahtes schlagartig wieder
ummagnetisiert und die 1800-Blochwand aus dem Material herausgetrieben. Nachteilig
wirkt sich bei dem vorbeschriebenen Schaltkern, der auch z. B. in »Electronik« 1980
Heft 7, Seiten 43 bis 47 und 50 als magnetischer Sensor zur Anzeige der Präsenz
eines Magnetfeldes durch Impulsabgabe beschrieben wird, aus, daß man im wesentlichen
nur drahtformige Körper zur Verfügung hat und auf chemisch homogenes Material aus
einem bestimmten Legierungssystem beschränkt ist. Diese Drähte müssen zudem einer
höchst aufwendigen wie umständlichen Zug- und Drillbehandlung unterzogen werden,
wobei man von einer definierten, feinen Kornstruktur zur Sicherstellung der erforderlichen
Duktilität auszugehen hat, an deren Ende eine Kombination aus hartmagnetischem äußeren
Teil und weichmagnetischem inneren Teil steht.
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Es sind auch schon magnetische Ringkerne aus einem chemisch und magnetisch
einheitlichen Werkstoff, wie z. B. aus Ferrit, als Schaltkerne vorgeschlagen worden.
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Weiterhin sind magnetische Ringkerne bekannt, bei denen die radial
innenliegenden Teile bei kleineren Feldern schalten als die außenliegenden. Der
geschilderte Schaltmechanismus läßt sich jedoch nur bei Ringkernen erzeugen, nicht-
dagegen bei Schaltkennen mit langgestreckter Form, die eine völlig andere Geometrie
besitzen.
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen
Schaltkern zu schaffen, der die genannten Nachteile nicht besitzt und der in bezug
auf die Formgestaltung und die Umschaltprozesse erweiterte und optimierte Anwendungsmöglichkeiten
bietet.
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Die Aufgabe wird durch einen langgestreckten magnetischen Schaltkern
mit mindestens zwei einander berührenden Bereichen gelöst, dessen Bereiche jeweils
aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen bestehen, von denen mindestens
einer magnetisierbar, d.h. ferromagnetisch, ist, wobei die Bereiche unlösbar zu
einem gemeinsamen Verbundkörper zusammengefügt sind.
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Dieser Verbundkörper, der durch Fügeverfahren wie Gießen, Strangpressen,
Schmieden, Ziehen, Plattieren Aufschrumpfen und/oder Kleben aus verschiedenen Werkstoffkomponenten
hergestellt wird, eröffnet eine weitaus größere Möglichkeit hinsichtlich der Formgestaltung
des magnetischen Schaltkernes. Der Verbundkörper kann z. B. als drahtförmiger Einkernkörper
ausgebildet sein, der den einen Werkstoff als Drahtkern und den anderen Werkstoff
als koaxialen Mantel aufweist, oder z. B. als drahtförmiger Kern mit zwei koaxialen
Mänteln aus jeweils unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
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Weiterhin kann der Schaltkern auch als Mehrkernkörper ausgebildet
sein, wobei in einem Mantel aus einer Werkstoffkomponente ein Bündel von Drähten
aus mindestens zwei unterschiedlichen Werkstoffen untergebracht ist Schließlich
können die von einem Mantel eingeschlossenen Drähte einen unterschiedlichen Querschnitt
aufweisen und aus einem zentralen Drahtkern mit größerem Durchmesser aus einem Werkstoff
und ihn umgbenden Drähten mit kleinerem Durchmesser aus einem anderen Werkstoff
bestehen.
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Jedoch ist man nicht an die Drahtform gebunden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind nämlich auch
»sandwichartig« aufgebaute, ebene Mehrschichtkörper mit mindestens zwei Schichten
möglich, die aus mindestens zwei unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Damit kann
die für das sprunghafte Schalten des magnetischen Schaltkerns erforderliche axiale
magnetische Vorzugsrichtung des weichmagnetischen Werkstoffes im Gegensatz zu dem
bisher nach dem Stand der Technik bekannten Schaltkern mit einer Vielzahl unterschiedlicher
Methoden erhalten werden.
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So kann z. B. ein weichmagnetischer Texturwerkstoff eingesetzt werden,
wodurch bei nicht verschwindender Kristallanisotropie eine ganz bestimmte Magnetisierungsrichtung
begünstigt wird Auch durch eine nachträglich eingebrachte Anisotropie, z B. durch
eine Magnetfeldglühung unterhalb der Curietemperatur, läßt sich dem Werkstoff nach
Belieben eine magnetische Vorzugsrichtung einprägen.
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Des weiteren kann die je nach Werkstoff unerschiedliche Magnetostriktion
ausgenutzt werden, um eine bestimmte magnetische Vorzugsrichtung herzustellen.
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So läßt sich z. B. durch Ziehen des Verbundkörpers ein innerer Spannungszustand
realisieren, der durch eine starke Druckspannungskomponente gekennzeichnet ist Bei
vorliegender negativer Magnetostriktion des weichmagnetischen Werkstoffs in Längsrichtung
stellt sich dann in dieser eine magnetische Vorzugsrichtung ein.
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Durch Einbau einer zusätzlichen unmagnetischen Werkstoffkomponente,
die ein sog. Formerinnerungsvermögen besitzt (z. B. eine Legierung aus je 50 Atom-%
Nickel und Titan, die z.B. in der DE-AS 1288 363 und DE-PS 15 58 715 beschrieben
wird), kann
durch eine Wärmebehandlung ein bestimmter Spannungszustand
eingestellt werden. Je nach Vorzeichen der Magnetostriktion läßt sich damit durch
Zug- bzw.
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Druckspannungen die gewünschte axiale magnetische Vorzugsrichtung
einstellen. Darüber hinaus ist dieser Spannungszustand durch Temperatureinwirkung
steuerbar, was die Möglichkeit eröffnet, die eigentliche Funktion des magnetischen
Schaltkerns bei einer bestimmten Temperatur an- bzw. abzuschalten.
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Ebenso lassen sich unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten
der einzelnen Werkstoff komponenten ausnutzen, um geeignete Spannungszustände und
damit Vorzugsrichtungen zu realisieren.
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Besitzt nämlich die magnetisch weichere Komponente z. B. einen kleineren
linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die sonstige(n) Komponente(n)
und führt man eine entsprechende Schlußwärmebehandlung durch, so verbleibt nach
der Abkühlung die weichmagnetische Komponente unter Druckspannung, was bei negativer
Magnetostriktion in Längsrichtung zu einer axialen magnetischen Vorzugsrichtung
der weichmagnetischen Komponente führt. Bei positiver Magnetostriktion in Längsrichtung
müßte, um denselben Effekt zu erreichen, ein weichmagnetischer Werkstoff mit einem
größeren linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gewählt werden. Die unmagnetischen
bzw.
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unmagnetisierbaren Bereiche aus einer Legierung mit Formerinnerungsvermögen
(sog. Memory-Legierung) oder aus einer Legierung mit zu der magnetisierbaren bzw.
magnetischen Legierung des Nachbarbereiches unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten
werden demnach dazu verwendet, um bestimmte Spannungszustände und damit magnetische
Vorzugsrichtungen in den Nachbatbereichen einzustellen.
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Es ist jedoch ebenso möglich, Schaltkerne zu verwenden, die Bereiche
aus mindestens zwei magnetisierbaren Werkstoffen mit unterschiedlichen Koerzitivfeldstärken
besitzen. Hierdurch ergeben sich erweiterte Möglichkeiten hinsichtlich der Kombination
unterschiedlicher Werkstoffe, womit die Eigenschaften des magnetischen Schaltkerns
in vielfältiger Weise verändert und damit dem jeweiligen Anwendungfall angepaßt
werden können. Bei solchen magnetischen Schaltkernen können nacheinander mehrere
Schaltungen erfolgen.
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Derartige magnetische Mehrfachschaltkerne eignen sich z. B. zur Erfassung
mehrerer unterschiedlicher Schwellenwerte von äußeren Magnetfeldern und so zur Erfassung
von diskreten Feldstärkebereichen.
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Die Querschnittsverhältnisse der einzelnen Werkstoffkomponenten lassen
sich sowohl bei Einkernkörpern als auch bei Mehrkern- bzw. Mehrschichtkörpern im
Prinzip beliebig einstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform eines Verbundkörpers
aus einer weichmagnetischen und einer magnetisch härteren Komponente wird deren
Querschnittsverhältnis jedoch so eingestellt, daß es dem Verhältnis aus Remanenz
der magnetisch härteren und Sättigungspolarisation der magnetisch weicheren Komponente
entspricht Dabei ergibt sich bei entgegengesetzter Magnetisierung beider Komponenten
ein jeweils etwa gleich großer Magnetfluß und damit ein weitgehend streufeldfreier
Zustand mit geschlossenem magnetischem Feld.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung erhält der Schaltkern einen
weichmagnetischen Werkstoff mit axialer Vorzugsrichtung bzw. es ist ein zusätzlicher
Bereich aus einem Werkstoff mit Formerinnerungsvermögen oder einem größeren linearen
thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei positiver Magnetostriktion bzw. einem kleineren
thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei negativer Magnetostriktion in Längsrichtung
vorgesehen. Vorteilhafterweise werden auch Schaltkerne verwendet, die eine gut verformbare
Dauermagnetlegierung wie einerseits Nickel und andererseits eine Legierung, die
im wesentlichen 45 bis 55% Co, 30 bis 50% Fe und 4 bis 14% (Cr+V) enthält Nach einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung werden auch Schaltkerne mit Bereichen aus
einer austenitischen Legierung, die durch Verformung magnetisierbar wird, verwendet,
wozu sich z. B. einerseits Nickel und andererseits eine Legierung aus 16 bis 19%
Cr, 8 bis 12% Ni, 2% Mn, 2% Si, 0,1% C und weitere Legierungsbestandteile wie z.
B. Mo, Ti oder Nb und als Rest Fe vorzugsweise anbieten. Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung besitzen die Bereiche mit einem weichmagnetischen Werkstoff eine Legierung
mit großem elektrischen Widerstand, z. B. aus einer Cobalt-Nickel-Legierung.
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Vorteilhafterweise werden die Schaltkerne durch Fügeverfahren wie
z. B. Gießen, Strangpressen, Schmieden, Ziehen, Plattieren, Aufschrumpfen und/oder
Kleben unlösbar zu einem gemeinsamen Verbundkörper zusammengefügt, woran sich mehrstufige
Wärmebehandlungen oder beim Kaltziehen bei 800 bis 12000C Zwischenglühungen und
anschließende Schlußgiühungen bei 400 bis 6000 C mit einer Dauer von 5 Minuten für
die Zwischenglühung und 10 Minuten für die Schlußglühung anschließen.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der langgestreckten magnetischen Schaltkerne
nach der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 10 sowie entsprechende Hystereseschleifen
in F i g. 11 und 12 dargestellt Es zeigen F i g. 1 und 2 jeweils einen Querschnitt
durch einen Einkernkörper, F i g. 3 bis 7 Querschnitte durch Mehrkernkörper unterschiedlicher
Anordnung, Fig. 8 bis 10 Querschnitte durch sandwichartig aufgebaute Mehrschichtkörper,
Fig. 11 eine typische Hysteresescheife von einem einfach schaltenden magnetischen
Schaltkern gemäß der Erfindung und Fig. 12 eine typische Hystereseschleife von einem
mehrfach schaltenden magnetischen Schaltkern gemäß der Erfindung.
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Welche Anordnung zweckmäßigerweise zu wählen ist, hängt von verschiedenen
Gesichtspunkten ab, z. B.
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von den untèrschiedlichen Verformbarkeiten der verschiedenen Werkstoffe,
die für Schalteffekte bei bestimmten Feldern ausgewählt werden, und von der Verfügbarkeit
der verschiedenen Komponenten in unterschiedlicher Halbzeugform (Draht, Stange,
Rohr, Blech usw.).
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In den F i g. 1 und 2 sind mögliche rotationssymmetrische Anordnungen
von Einkernkörpern dargestellt Dabei kann, wie in Fig.l, der magnetisch weichere
Werkstoff als Kern 1 und der magnetisch härtere Werkstoff als Mantel 2 oder umgekehrt
der magnetisch weichere als Mantel 2 und der magnetisch härtere als Kern 1, wie
in F i g. 2, eingesetzt werden.
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Der in F i g. 3 gezeigte Querschnitt einer mehrschaligen, konzentrischen
Anordnung mit 3 verschiedenen Werkstoffen 3, 4 und 5 stellt einen magnetischen Schaltkern
dar, mit dem zwei Schaltungen hintereinander bei verschiedenen Feldstärken ausgelöst
werden können.
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Die in den Flug.4 bis 6 dargestellten Mehrkernkörper-Anordnungen
besitzen den Vorteil, daß die
Querschnittsverhältnisse der beiden
drahtförmigen Komponenten 6 und 7 bzw. 9, 10 und 11 auf einfache Art geändert werden
können, ohne die Abmessungen des Ausgangszustandes zu verändern, was für eine' wirtschaftliche
Fertigung von besonderem Interesse ist Man braucht lediglich bei gegebener Gesamtzahl
der Drähte eine entsprechende Zahl von Drähten aus den einzelnen Komponenten 6 und
7 bzw. 9, 10 und 11 zu verwenden. Das Bündel aus den Einzeldrähten wird in einen
passenden Mantel 8 eingeführt Dieser Mantel kann ein Schutzrohr zur Fixierung des
Bündels sein oder zusätzlich auch eine magnetische Funktion ausüben. Die vorhandenen
Lücken schließen sich, wenn der Mehrkernkörper durch Strangpressen, Schmieden und/oder
Ziehen umgeformt wird, wobei gleichzeitig eine Kaltverschweißung der einzelnen Bestandteile
stattfindet, so daß diese sich nicht mehr gegeneinander verschieben können. Auch
bei dieser Anordnung der Kerndrähte sind Mehrfachschaltungen möglich. Dies beruht
vermutlich auf dem nicht rotationssymmetrischen Aufbau des Schaltkerns, was zu lokal
unterschiedlichen Feldstärken in der weichmagnetischen Komponenteführt.
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Auch mit Mehrkernkörpern ist bei geeignetem Aufbau, Fig. 6, mit z.
B. 3 magnetisierbaren Werkstoffen 9, 10 und 11, eine Doppelschaltung - ähnlich wie
bei dem Draht nach Fig.3 - möglich. Darüber hinaus können auch 3 und mehr Schaltungen
bei entsprechender Zahl der magnetisierbaren Komponenten erreicht werden.
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Der in Fig. 7 dargestellte Mehrkernkörper aus den Werkstoffen 12
und 13 und dem Mantel 8 ist eine »Kombination« der in F i g. 3 einerseits und den
Fig. 4 bis 6 andererseits dargestellten Anordnungen. Die in den F i g. 8 bis 10
dargestellten sandwichartig aufgebauten Mehrschichtkörper sind mögliche Fälle geometrischer
Anordnungen bei Verwendung von Blechen.
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Fig. 8 zeigt den Querschnitt eines Zweischichtkörpers aus zwei Komponenten
14 und 15, Fig.9 den eines Dreischichtkörpers mit zwei oder drei verschiedenen Werkstoffen
16, 17 und 18, db. die Werkstoffe 16 und 18 können gleich oder verschieden sein.
Ein vielschicht-Verbundkörper der Art, wie er in F i g. 10 mit den Komponenten 19,20,21,22
und 23 dargestellt ist, eignet sich gut dazu, weitere Werkstoffe, z. B. solche mit
Formerinnerungsvermögen (Memo ry- Legierungen) z. B. NiTi, einzubauen. Im folgenden
soll anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden.
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Beispiel 1 In einem Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung der Komponenten
gemäß Fig. 1 wurde mit einem Nickel-Kern 1 und einem Mantel2 aus einer Legierung,
die im wesentlichen aus 51% Co, 8% V, 4% Cr, 0,5% Mn, 0,3% Si, Rest Fe bestand,
gearbeitet Es wurde von einem Rohr aus der oben genannten Eisen-Cobalt-Vanadium.Chrom-Legierung
der Abmessung 10 x I mm (d. h. 10 mm Außendurchmesser, 1 mm Wandstärke) ausgegangen,
in das ein Nickelstab mit 8 mm Durchmesser eingezogen wurde. Dieser Verbundkörper
wurde an einen Durchmesser von 0,25 mm kaitgezogen, wobei lediglich eine Glühung
von 5 Minuten Dauer bei 10000C bei einem Durchmesser von 2 mm eingeschaltet wurde.
Er wurde schließlich 10 Minuten bei 5000C geglüht. Danach wurde an einer 100 mm
langen Probe die in Fig. lot dargestellte Hystereseschleife bei langsamer Feldänderung,
d. h.
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quasistatisch, gemessen. Die Meßspule hatte eine Länge von 50 mm und
trug 5000 Windungen. Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß beim symmetrischen Durchfahren
der Hystereseschleife (Punkte a bis X a) Polarisationssprünge /1ffi1 bzw. AJ2 von
rd. 0,1 T bei einer Sprungfeldstärke von rd. 1,5 kA/m auftreten. Bei unsymmetrischem
Durchlaufen der Hystereseschleife treten je nach Lage des Umkehrpunktes (c - - .
d) Polarisationssprünge Af3 Af4 bis zu -445T bei Sprungfeldstärken bis zu etwa 2,5
kA/m auf. Bei 50 Hz-Betrieb wurden unter Verwendung einer Spule mit 4000 Windungen
Spannungsimpulse mit Amplituden bis zu 3 V und typischen Halbwertsbreiten von 20
ps gemessen.
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Beispiel 2 In einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung
der Komponenten gemäß F i g. I wurde mit denselben Werkstoffen gearbeitet und von
denselben Abmessungen ausgegangen wie in Beispiel 1. Der Verbundkörper wurde bei
2 mm Durchmesser 5 Minuten bei 10000C geglüht und anschließend an einen Durchmesser
von 0,5 mm kaltgezogen. An einer 100 mm langer. Probe dieses Drahtes wurde bei einer
dynamischen Messung mit 50 Hz ein Impuls von 25 V erhalten Die Meßspule hatte eine
Länge von 50 mm und trug 4000 Windungen. Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, daß
für den erfindungsgemäßen magnetischen Schaltkern weder ein bestimmter Drahtdurchmesser
noch eine abschließende Glühung unbedingt erforderlich sind.
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Beispiel 3 Ein Rohr aus einer Eisen-Cobalt-Vanadium-Chrom-Legierung
der Abmessungen 55 x 5 mm und einer Länge von 120 mm wurde an einem Ende mit einer
5mm dicken Platte (Material St37) verschlossen. In diesen Topf wurde ein Nickelzylinder
eingepaßt, so daß wieder ein Aufbau wie in Fig. 1 entstand. Der Verbundkörper wurde
bei 12000C mittels einer Strangpresse zu einem Stab mit 20 mm Durchmesser umgeformt
Nach Reinigung des Stabes und Entfernung der Endstücke wurde dieser an einen Durchmesser
von 0,25 mm kaltgezogen, wobei lediglich zwei Glühungen von 5 Minuten Dauer bei
10000C bei Durchmessern von 8 und 2 mm eingeschaltet wurden, und 10 Minuten bei
500°C geglüht Die magnetische und die Impulsmessungen waren ähnlich wie die in Beispiel
1.
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Beispiel 4 Für die Herstellung eines nach F i g. 5 aufgebauten magnetischen
Schaltkernes wurden 13 Drähte 6 aus Ni und 6 Drähte 7 aus der im Beispiel 1 genannten
Legierung mit Durchmessern von 2 mm verwendet.
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Diese wurden in ein Schutzrohr 8 aus einer Kupfer-Nikkel-Legierung
mit 70% Kupfer der Abmessung 12 x I mm eingeschoben. Dieser Verbundkörper wurde
unter Einschaltung einer Glühbehandlung bei 2 mm Durchmesser an einen Durchmesser
von 0,25 mm gezogen und anschließend bei 5000 C geglüht Die magnetischen Eigenschaften
zeigt Fig. ins Auf der symmetrischen Schleife (Punkte a bis g, a) treten 2mal 4
Polarisationssprünge Aji bis Af8 von jeweils etwa 0,1 T bei Sprungfeldstärken zwischen
1,5 und 3,5 kA/m auf Bei unsymmetrischer Betriebsweise findet man je nach Lage des
Umkehrpunktes (c, d oder e) auf dem rücklaufenden Kurventeil ein, zwei oder mehrere
Polarisationssprünge 419 bis all5 mit Sprunghöhen bis zu 0,25 T.
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Beispiel 5 In einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung
der Komponenten gemäß F i g. 1 wurde mit einem Nickel-Kern 1 und einem Mantel 2
aus V2A gearbeitet. Abmessungen und Verarbeitung entsprachen denjenigen von Beispiel
1, wobei lediglich die Anlaßbehandlung bei 5000C entfiel. Die magnetische Messungen
zeigten ähnlich wie bei Beispiel 1 (F i g. 11) bei symmetrischer Erregung zwei Polarisationssprünge
JJI und Af2 von rd. 0,1 T bei rd. 1,5 kA/m und bei unsymmetrischer Erregung Polarisationssprünge
auf dem rücklaufenden Teil bis zu 0,5 T bei Sprungfeldstärken zwischen 1,5 und 2
kA/m. Dabei wurden Spannungsimpulse mit einer Amplitude bis zu 1,5 V und einer typischen
Halbwertsbreite von 20 ns erhalten.
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Beispiel 6 Ein Rohr aus Nickel der Abmessungen 55 x 12 mm und einer
Länge von 120 mm wurde an einem Ende mit einer 5 mm dicken Platte (Material St 37)
verschlossen.
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In diesen Topf wurde ein Zylinder aus einer Eisen-Cobalt-Vanadium#Chrom.Legierung
eingepaßt, so daß wieder ein Aufbau wie in F i g. 1 entstand. Die Weiterverarbeitung
erfolgte gemäß Beispiel 2. Bei symmetrischer und unsymmetrischer Betriebsweise wurden
Polarisationssprünge von rd. 0,1 T bei Sprungfeldstärken von 0,5 bis 1,0 kA/m erhalten.
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Anstelle der in den Ausführungsbeispielen benutzten Dauermagnetmaterialien
auf der Basis Eisen-Cobalt-Vanadin-Chrom können mit Erfolg auch andere verformbare
Magnetwerkstoffe eingesetzt werden, z. B.
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Chrom-Eisen-Cobalt- oder Eisen-Molybdän-Nickel-Legierungen. Bei Chrom-Eisen-Cobalt-Legierungen
im Zusammensetzungsbereich 20 bis 35% Cr, 4 bis 20% Co, Rest Fe lassen sich durch
Variation der Zusammensetzung und der Wärmebehandlung die Magnetwerte (Remanenz
und Koerzitivfeldstärke) in weiten Grenzen verändern. Dadurch ist die Möglichkeit
gegeben, die Sprungfeldstärke der langgestreckten magnetischen Schaltkerne den jeweiligen
Anwendungsfällen gezielt anzupassen.
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Anstelle des in den Ausführungsbeispielen als weichmagnetische Komponente
eingesetzten Nickels können andere weichmagnetische Materialien mit axialer magnetischer
Vorzugsrichtung benutzt werden, z.B. Texturmaterialien aus Fe-Ni, Fe-Co, Bi-Co oder
Fe- Ni - Co-Legierungen.