Verfahren zur Herstellung von Fernleitungsgebilden für Fernmeldeanlagen. Die Kabeltechnik verwendet in grossem Umfange bandförmige ferromagnetische Werkstoffe, die teils unter dem Kabelmantel als Abschirm- und Belastungsmaterialien, teils über dem Kabelmantel als Induktions schutz gegen starke äussere Felder Verwen dung finden. Je nach dem Anwendungsgebiet werden bei diesen Werkstoffen möglichst hohe Werte entweder der Anfangspermeabi- lität oder der Maximalpermeabilität verlangt.
Beide Eigenschaften sind nun gegen eine mechanische Beanspruchung des Werkstoffes ausserordentlich empfindlich. Da naturgemäss die ferromagnetischen Bänder beim Auf bringen auf das Kabel stark deformiert wer den, besteht seit jeher das Bestreben, den Ein fluss der Deformation, der sich in der Aus bildung innerer Spannungen äussert und hier durch einen Rückgang der Permeabilität nach sich zieht, zu vermindern oder zu beseitigen.
Am einfachsten geschieht dies durch nach- trägliches kurzzeitiges Erwärmen, was bei Krarup-Adern ohne besondere Schwierigkei ten durchführbar ist, da das ierromagne- tische Band auf eine Kupferader gewickelt ist, die einer Wärmebehandlung bei<B>600'</B> bis 700 C ohne weiteres standhält.
Für eine derartige Behandlung von Krarup-Adern ist es auch bereits bekannt geworden, das Er wärmen unter dem Einfluss eines Hochfre- quenzfeldes durchzuführen.
Wesentlich schwieriger wird jedoch die Aufgabe, wenn das ferromagnetische Band als Armierung oder als Abschirmmaterial dienen soll. Als Bewehrungswerkstoff muss das Band nämlich auf eine geteerte Jute unterlage und zum Zwecke der Abschirmung auf eine leicht brennbare papierumhüllte Ka belseele aufgebracht werden. Beide Arten von Unterlagen halten jedoch die zur Beseitigung der innern Spannungen erforderliche Wärme behandlung nicht ohne Beschädigungen aus.
Um diese Schwierigkeiten wenigstens teil weise zu beseitigen, ist bereits ein Verfahren bekannt geworden, wonach die Bewehrungs- bänder unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Kabel auf über 600 C erwärmt und dann im heissen Zustand auf eine geteerte Jutepolsterung aufgewickelt werden. Um das Entflammen der Unterlage zu vermeiden, wird diese vor dem Aufbringen des heissen Bandes mit einem wässrigen Kaolin-Aufstrich versehen. Die von dem magnetisierbaren Band zugeführte Wärme bringt dann das Wasser des Aufstriches zum Verdampfen.
Der Dampf seinerseits verhindert das Entflammen der sieh gleichfalls verflüchtigenden Destilla- tionsprodukte des Teers.
Dieses bekannte Verfahren versucht dem nach von vornherein die Entstehung nachtei liger Deformationsspannungen zu verhindern, was seinen Niederschlag darin findet, da.ss eine beachtliche Verbesserung der Maximal permeabilität gegenüber im kalten Zustand aufgewickelten Bändern auf diese Weise er zielt werden kann.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die abschreckende Wirkung des wässrigen Kaolin- Aufstriches erneut innere Spannungen auf treten, die zu einer Permeabilitätsverminde- rung führen. Sollte es demnach gelingen, auch diese Spannungen zu vermeiden oder zu beseitigen, so müsste damit eine weitere Ver besserung der Permeabilitätswerte erhalten werden.
Hier greift nun die Erfindung ein, die sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Fernleitung zsgebilden, z. B. von Fernmelde- kabeln und -Kabelseelen, bezieht. Erfin dungsgemäss -wird hiernach. das in radialer Richtung mit mindestens einem Teil der Ba.ndbewicklung versehene Fernleitungs- gebilde einer Erwärmung mittels eines Hoch frequenzfeldes ausgesetzt.
Die Erwärmung wird zweckmässigerweise auf über<B>600'</B> C durchgeführt. Hierbei kann das Band vor dem Aufwickeln kalt oder warm sein. Durch das neue Verfahren wird ein derart grosser technischer Fortschritt erzielt, dass es, wie Versuche gezeigt haben, sogar möglich ist, Abschirmbänder auf einer papierisolierten Kabelseele thermisch zu behandeln, ohne die :Seele zu zerstören.
Die Erfindung baut auf die folgender, beiden Erkenntnisse auf 1. Wird in ein hochfrequentes elektri sches Feld ein ringförmig aufgewickeltes ferromagnetisches Band gebracht, so werden nur die äussersten Lagen des Ringes auf sehr hohe Temperaturen erhitzt. Die äussern Schichten bilden einen elektromagnetischen Schirm und schützen die untern Lagen vor der zur Erwärmung des Materials führenden Wirbelstrombildung. Dabei ist die Eindring- tiefe des Stromes um so geringer, je höher seine Frequenz ist.
Wird nun noch, wie bei der Kabelarmie- rung, der Bleimantel durch eine wärmeiso lierende Schiebt, beispielsweise aus impräg nierter Jute oder Asbest, vom Bewehrungs- band getrennt, dann ist bei kurzzeitiger Er wärmung mittels eines Hochfrequenzfeldes eine Zerstörung des Mantels unmöglich.
2. Für die thermische Behandlung von papierumhüllten Kabelseelen, auf die Ab schirmbänder aufgewickelt sind, wurde von folgender bekannter Tatsache ausgegangen: Legt man auf ein Blatt Papier eine gut leitende dünne Metallfolie, so kann man auf diese Folie ein sehr heisses Metallstück auf bringen, ohne da.ss das unter der Folie liegende Papier < < ngesengt wird, da. die. Folie die Wärme rasch nach allen Seiten ableitet und gleichmässig verteilt.
In Anwendung dieses Gedankens auf die abgeschirmte Kabelseele kann, um die Seele bei der Erwärmung vor dem Entflammen zu schützen, eine entsprechend der Dicke des Abschirmbandes bemessene Kupferfolie zwi schen Kabelseele und Absehirmband ein gefügt -werden. Es tritt dann lediglich eine Erwärmung des magnetisierbaren Werkstof fes durch die Wirbelstrombildung ein.
Die Kupferfolie leitet bei der kurzen Erhitzungs- dauer, die zur Beseitigung der im Material vorhandenen innern Spannungen. ausreicht, die Wärme so stark ab, dass es zu keiner Ver kokung der Kabelseele kommt. Statt einer Kupferfolie kann selbstverständlich jedes andere gut wärmeleitende Material in dünner Schicht verwendet werden, wie beispielsweise metallisiertes Papier.
In der folgenden Tabelle sind nun für eine Reihe von Materialien die Werte der Maximalpermeabilität angegeben, die bei drei verschiedenen Verfahren erhalten werden. Die Spalte 2 enthält die Werte für magneti- sierbare Bänder, die im kalten Zustand auf gebracht und nicht wärmebehandelt wurden, weil dies, wie eingangs erwähnt, nach dem Aufbringen bisher nicht möglich war. Spalte 3 enthält die ,um"Werte für solches Material, das kurz vor dem Aufwickeln auf eine Tem peratur von 650 bis 700 C erhitzt und in diesem heissem Zustand aufgewickelt wurde. Diesen Werten gegenübergestellt sind die Werte der Spalte 5, die für ein Ausführungs beispiel der Erfindung gelten.
Hierzu war das Material im kalten Zustand aufgewickelt und dann .einer kurzzeitigen Erwärmung auf ebenfalls 650 bis<B>700'</B> C mittels eines- Hoch- frequenzfeldes ausgesetzt worden.
Die durch das Heissaufwickeln gegenüber dem Kaltaufwickeln erhaltene Verbesserung ist in Prozenten in Spalte 4 angegeben, wäh rend Spalte 6 die durch das Verfahren gemäss der Erfindung in Unterspalte a gegenüber den durch Kaltaufwickeln und in Unter spalte b gegenüber den durch Heissaufwickeln erhaltenen Werten erzielte Verbesserung ent hält.
Schliesslich ist aus Spalte 1 die Zu sammensetzung der Legierung zu entnehmen.
EMI0003.0019
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6
<tb> kalt <SEP> auf- <SEP> Verbesserung
<tb> Eisen-Legierung <SEP> mit <SEP> kalt <SEP> auf- <SEP> heiss <SEP> auf- <SEP> Verbesse- <SEP> gewickelt, <SEP> /
<tb> /o <SEP> si <SEP> % <SEP> A1 <SEP> gewickelt <SEP> gewickelt <SEP> rang <SEP> % <SEP> hochfrequent <SEP> a <SEP> <SEP> b
<tb> geglüht
<tb> 0,35 <SEP> 1,06 <SEP> 2910 <SEP> 3860 <SEP> 33 <SEP> 4260 <SEP> 47 <SEP> 11
<tb> 2,31 <SEP> - <SEP> 3200 <SEP> 4120 <SEP> 29 <SEP> 4750 <SEP> 49 <SEP> 16
<tb> - <SEP> 4,0 <SEP> 3600 <SEP> 4320 <SEP> 20 <SEP> 4580 <SEP> 27 <SEP> 6
<tb> 3,0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5380 <SEP> 30 <SEP> 7150 <SEP> 74 <SEP> 33
<tb> 3,0 <SEP> - <SEP> 4000 <SEP> 5380 <SEP> 35 <SEP> 6800 <SEP> 70 <SEP> 26
<tb> 3,
0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5050 <SEP> 24 <SEP> 6000 <SEP> 46 <SEP> 19
<tb> 3,0 <SEP> - <SEP> 4080 <SEP> 5280 <SEP> 30 <SEP> 6230 <SEP> 58 <SEP> 18
<tb> 3,0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5380 <SEP> 31 <SEP> 6550 <SEP> 59 <SEP> 22
<tb> 3,0 <SEP> - <SEP> 4150 <SEP> 5500 <SEP> 32 <SEP> 6500 <SEP> 58 <SEP> 18 Die in der Tabelle angegebenen Werte wurden auf folgende Weise gefunden: Von je 12 m langen Stücken wurde - die Hälfte kalt, die andere Hälfte heiss aufgewickelt.
Es wurden an den kalt aufgewickelten Bändern die Werte der Spalte 2 und an den heiss auf gewickelten Bändern die Werte der Spalte 3 gefunden. Nach der Messung wurden die kalt aufgewickelten Materialien im Ilochfrequenz- feld kurzzeitig geglüht. Die nochmalige Mes sung ergab dann die Werte der Spalte 5.
Es ist aus der Tabelle sofort die grosse Verbesserung der Maximalpermeabilität er- sichtlich, die durch das Verfahren gemäss der Erfindung erzielt wird, und die im Durch schnitt gegenüber dem Kaltaufbringen 54% und gegenüber dem Heissaufbringen 19 % be trägt. Durch das bekannte Heissaufwickeln konnten gegen das Kaltaufwickeln im Durch schnitt aber nur<B>29%</B> Verbesserung erzielt werden.
Diese Verbesserung erklärt sich aus der Beseitigung der durch das Aufwickeln in das Material hineingebrachten innern Spannungen, wobei die für diese Beseitigung erforderliche Nachglühung erstmalig dadurch ermöglicht wird, dass hierzu ein Hoch frequenzfeld verwendet wird.
Weiterhin lässt sich das neue Verfahren nicht nur auf solche Kabel bezw. Kabelseelen anwenden, auf die die Bänder im kalten Zu stand aufgewickelt wurden, sondern die Hochfrequenzfeldbehandlung kann mit Vor teil auch dann angewendet werden, wenn die Bänder im warmen Zustand, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 500 und<B>800</B> C, auf gewickelt wurden.
Das neue Verfahren brachte beispiels weise folgende Ergebnissee mit sich. Ein Eisen-Silizium-Band mit '2,64% Silizium wurde zunächst im kalten Zustand auf ein Kabel aufgewickelt. Die Messung ergab eine Maximalpermeabilität von 4000. Wurde dem gegenüber auf ein gleiches Kabelstück ein gleiches Band im warmen Zustand von etwa <B>600'</B> C aufgebracht, so wurde eine Maximal- perrneabilität von 5160 gemessen.
Das warme Aufwickeln des Bandes brachte also eine Verbesserung von etwa 29 % mit sich. \Vurde nun dieses Kabelstück mit dem warmauf gebrachten Band einer kurzzeitigen Erwär mung mittels eines Hochfrequenzfeldes aus gesetzt, so konnte eine Maximalpermeabilität von<B>6110</B> festgestellt werden. Das bedeutet. also gegenüber dem bekannten Verfahren des Warmaufbringens eine Verbesserung von 19 % und gegenüber dem Aufbringen im kal ten Zustand eine Erhöhung um 52/1o.
Das neue Verfahren kann ausserdem auch mit Vorteil so angewendet werden, dass an sich spröde Materialien, wie Eisen-Silizium- oder Eisen-Aluminium-Legierungen, auf eine Temperatur von nur 200 bis<B>300,</B> C vor gewärmt und in diesem Zustand auf das Ka bel bezw. auf die Kabelseele aufgewickelt werden. Mit Rücksicht auf die infolge der Erwärmung verringerte Sprödigkeit lässt sieh der Werkstoff dann vom mechanischen Stand punkt aus wesentlich leichter aufwickeln.
Das für die beschriebenen Versuche ver wendete Material war mit einem Walzgrad von 60 bis<B>7090'</B> kaltverformt worden. Es ist selbstverständlich, dass sich die Permeabilität Wie Versuehe gezeigt haben, ist das Ver fahren gemäss der Erfindung nicht. nur mit Vorteil auf die als Beispiele gebrachten Le gierungen anwendbar, sondern kann mit glei chem Vorteil auch bei andern für die Be wehrung bez\%-. die Abschirmung von Kabeln geeigneten ferromagnetischen Werkstoffen angewendet werden.
Bei dem Versuch, die beschriebenen Ver fahren auch auf mehrlagige Bewicklungen anzuwenden, hat sich nun herausgestellt, dass in dem Fall, wo zur Erzeugung der Hoch frequenz ein Röhrensender benutzt wurde. die obere Lage rascher und stärker erwärmt wurde als die untere. Dies liegt daran, dass die obere Lage einen elektromagnetischen Schirm bildet und die untere Lage vor der zur Erwärmung des Materials führenden Wir belstrombildung schützt.
Dieses Ergebnis ist naturgemäss un erwünscht, und es ist daher erstrebenswert, für eine möglichst gleichmässige Erwärmung sowohl der untern, als aiieh der obern Lage zu sorgen. Das kann dadurch erreicht werden, dass die Erwärmung mittels eines Hoch frequenzfeldes bei melirlagigen Bewicklungen derart durchgeführt wird, dass sie jeweils im Anschluss an das Aufbringen einer einzelnen Lage vorgenommen wird.
Der folgende Ver such bestätigt dies: Es wurden zwei Kabel enden von etwa 3 in Länge mit einer ein fachen Eisenbewehrung versehen, und zwar das eine mit hochgeglühtem unlegiertem Ei sen und das andere mit einem 3,2%i--en Sili- ziumeisen. Jedes Kabel wurde durch die Hochfrequenzspule eines Röhrensenders ge zogen, die aus einem von Kühlwasser durch- flossenen Kupferrohr bestand.
Das Beweh- rungseisen glühte hierbei sehr gleichmässig auf, ohne dass der darunterliegende Blei mantel im geringsten verletzt wurde. Dann wurde die zweite Lage des Bewehrungsban- des aufgebracht und die so erhaltenen doppel- lab gen Kabelenden wurden nochmals durch die Hochfrequenzspule des Röhrensenders ge zogen. Auf diese Weise konnte erreicht wer den, dass beide Lagen Bewehrungsband gleichmässig rasch und stark geglüht wurden.
Eine einfache Anordnung zur Durchfüh rung dieses Verfahrens kann darin bestehen, dass in die Armiermaschine nicht nur eine, sondern vielmehr zwei Hochfrequenzspulen eingebaut sind, die zweckmässig von einem ihnen gemeinsamen Röhrensender gespeist werden.
In der Armiermaschine wird also zu nächst eine Lage Bewehrungsband aufge bracht, das Kabel wird dann durch die erste Spule geführt; im Anschluss hieran wird die zweite Lage aufgesponnen und abschliessend das Kabel durch die zweite Spule gezogen. Bei der Durchführung des beschriebenen Verfahrens wurde auch geprüft, ob zur Er zeugung der Hochfrequenz neben einem Röhrensender auch ein Maschinensender ge eignet sei.
Hierzu wurde .ein Kabelende, das mit zwei Lagen Silizium-Bandeisen bewickelt war, durch die Hochfrequenzspule eines 10 kHz-Maschinensenders geführt. Dabei zeigte sich in gleicher Weise, wie es oben für die Benutzung eines Röhrensenders beschrie ben ist, dass die untere Lage nicht zum Glühen gebracht werden konnte. Auch bei einem zweimaligen Durchziehen des Kabels durch die Spule konnte ein Glühen der untern Lage nicht festgestellt werden. Es sollte nun das Verfahren der Einzelglühung jeder Lage angewendet werden.
Es wurde hierzu zu nächst nur eine einzige Lage Bewehrungs- band aufgebracht, die dann in der Hoch frequenzspule eines Maschinensenders ge glüht werden sollte.
Diese Glühung war je doch nicht durchführbar, da der unter dem Bewehrungsband befindliche Bleimantel schon schmolz, bevor das Band zu glühen anfing. Hieraus folgt, dass für die Erzeugung der Hochfrequenz ein Sender mit der für Ma schinensender erreichbaren Frequenz weniger geeignet ist und daher zweckmässig ein Röhrensender Anwendung finden soll.
Process for the production of transmission line structures for telecommunication systems. Cable technology uses band-shaped ferromagnetic materials to a large extent, some of which are used under the cable jacket as shielding and loading materials, and partly above the cable jacket as induction protection against strong external fields. Depending on the area of application, the highest possible values for either the initial permeability or the maximum permeability are required for these materials.
Both properties are now extremely sensitive to mechanical stress on the material. Since the ferromagnetic tapes are naturally severely deformed when they are attached to the cable, there has always been an effort to reduce the influence of deformation, which is expressed in the formation of internal stresses and here in the form of a decrease in permeability or eliminate.
The easiest way to do this is to subsequently warm it up briefly, which can be carried out with Krarup veins without any particular difficulties, since the electromagnetic band is wound on a copper vein that is subject to heat treatment at <B> 600 '</B> to 700 C easily withstands.
For such a treatment of Krarup veins, it has also already become known to carry out the heating under the influence of a high-frequency field.
However, the task becomes much more difficult when the ferromagnetic tape is to serve as reinforcement or as a shielding material. As a reinforcement material, the tape must be applied to a tarred jute base and, for the purpose of shielding, to a flammable, paper-wrapped cable core. However, both types of documents do not withstand the heat treatment required to remove the internal stresses without damage.
In order to at least partially eliminate these difficulties, a method has already become known, according to which the reinforcement tapes are heated to over 600 C immediately before being applied to the cable and then wound onto tarred jute upholstery while they are hot. In order to prevent the base from catching fire, it is provided with an aqueous kaolin spread before the hot tape is applied. The heat supplied by the magnetizable tape then causes the water in the spread to evaporate.
The steam in turn prevents the tar distillation products from igniting, which also volatilize.
This known method tries to prevent the development of disadvantageous deformation stresses from the outset, which is reflected in the fact that a considerable improvement in the maximum permeability compared to tapes wound in the cold state can be achieved in this way.
However, it has been shown that the deterrent effect of the aqueous kaolin spread causes internal tensions to occur again, which lead to a reduction in permeability. Should it therefore be possible to avoid or eliminate these stresses as well, a further improvement in the permeability values would have to be obtained.
This is where the invention intervenes, zsgebilden on a method for the production of long-distance line, z. B. of telecommunication cables and cable cores. In accordance with the invention -will hereafter. the long-distance line structure provided with at least part of the tape winding in the radial direction is subjected to heating by means of a high-frequency field.
The heating is expediently carried out to over <B> 600 '</B> C. The tape can be cold or warm before being wound up. The new process achieves such great technical progress that it is even possible, as tests have shown, to thermally treat shielding tapes on a paper-insulated cable core without destroying the core.
The invention is based on the following two findings: 1. If a ferromagnetic band wound in a ring is placed in a high-frequency electrical field, only the outermost layers of the ring are heated to very high temperatures. The outer layers form an electromagnetic shield and protect the lower layers from the eddy currents that cause the material to heat up. The depth of penetration of the current is lower, the higher its frequency.
If the lead sheath is separated from the reinforcement tape by a heat-insulating slide, for example made of impregnated jute or asbestos, as is the case with cable armouring, the sheath cannot be destroyed if the sheath is briefly heated by means of a high-frequency field.
2. For the thermal treatment of paper-wrapped cable cores on which shielding tapes are wound, the following known fact was assumed: If a thin, conductive metal foil is placed on a sheet of paper, a very hot piece of metal can be placed on this foil without that the paper lying under the foil is singed, there. the. Foil that quickly dissipates heat on all sides and distributes it evenly.
In application of this idea to the shielded cable core, a copper foil measured according to the thickness of the shielding tape between the cable core and a shielding tape can be inserted in order to protect the core when it is heated. It then occurs only a heating of the magnetizable Werkstof fes by the eddy current formation.
During the short heating time, the copper foil conducts the removal of the internal stresses in the material. is sufficient to dissipate the heat so much that there is no coking of the cable core. Instead of a copper foil, any other material with good thermal conductivity can of course be used in a thin layer, such as, for example, metallized paper.
In the following table, the values of the maximum permeability are given for a number of materials, which are obtained with three different processes. Column 2 contains the values for magnetizable tapes that were applied in the cold state and not heat-treated because, as mentioned at the beginning, this was not previously possible after application. Column 3 contains the "um" values for material that was heated to a temperature of 650 to 700 ° C. shortly before being wound up and wound up in this hot state. These values are compared with the values in column 5, which are for an exemplary embodiment of the invention apply.
For this purpose, the material was wound up in the cold state and then subjected to a brief heating to 650 to 700 ° C by means of a high-frequency field.
The improvement obtained by hot winding compared to cold winding is given as a percentage in column 4, while column 6 contains the improvement achieved by the method according to the invention in sub-column a compared to the values obtained by cold winding and in sub-column b compared to the values obtained by hot winding .
Finally, column 1 shows the composition of the alloy.
EMI0003.0019
1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6
<tb> cold <SEP> on- <SEP> improvement
<tb> Iron alloy <SEP> with <SEP> cold <SEP> on- <SEP> hot <SEP> on- <SEP> improve- <SEP> wound, <SEP> /
<tb> / o <SEP> si <SEP>% <SEP> A1 <SEP> wrapped <SEP> wrapped <SEP> rank <SEP>% <SEP> high frequency <SEP> a <SEP> <SEP> b
<tb> annealed
<tb> 0.35 <SEP> 1.06 <SEP> 2910 <SEP> 3860 <SEP> 33 <SEP> 4260 <SEP> 47 <SEP> 11
<tb> 2.31 <SEP> - <SEP> 3200 <SEP> 4120 <SEP> 29 <SEP> 4750 <SEP> 49 <SEP> 16
<tb> - <SEP> 4.0 <SEP> 3600 <SEP> 4320 <SEP> 20 <SEP> 4580 <SEP> 27 <SEP> 6
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5380 <SEP> 30 <SEP> 7150 <SEP> 74 <SEP> 33
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> 4000 <SEP> 5380 <SEP> 35 <SEP> 6800 <SEP> 70 <SEP> 26
<tb> 3,
0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5050 <SEP> 24 <SEP> 6000 <SEP> 46 <SEP> 19
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> 4080 <SEP> 5280 <SEP> 30 <SEP> 6230 <SEP> 58 <SEP> 18
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> 4100 <SEP> 5380 <SEP> 31 <SEP> 6550 <SEP> 59 <SEP> 22
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> 4150 <SEP> 5500 <SEP> 32 <SEP> 6500 <SEP> 58 <SEP> 18 The values given in the table were found in the following way: From each 12 m long pieces - half cold, the other half hot.
The values in column 2 were found on the cold-wound tapes and the values in column 3 on the hot-wound tapes. After the measurement, the cold wound materials were briefly annealed in the pigeon hole frequency field. The repeated measurement then gave the values in column 5.
The table immediately shows the great improvement in the maximum permeability which is achieved by the method according to the invention, and which is on average 54% compared to cold application and 19% compared to hot application. However, with the well-known hot winding, an average improvement of only <B> 29% </B> could be achieved compared to cold winding.
This improvement is explained by the elimination of the internal stresses brought into the material by the winding process, whereby the afterglow required for this elimination is made possible for the first time by the fact that a high-frequency field is used for this purpose.
Furthermore, the new method can not only bezw. Use cable cores on which the tapes were wound in the cold state, but the high-frequency field treatment can also be used with advantage when the tapes are warm, preferably at temperatures between 500 and 800 C. were wrapped.
The new process brought, for example, the following results. An iron-silicon tape with 2.64% silicon was initially wound onto a cable in the cold state. The measurement resulted in a maximum permeability of 4000. If, on the other hand, the same tape in the warm state of about 600 ° C was applied to the same piece of cable, a maximum permeability of 5160 was measured.
The warm winding of the tape thus brought about an improvement of about 29%. \ If this piece of cable with the heated tape was exposed to brief heating by means of a high-frequency field, a maximum permeability of <B> 6110 </B> could be determined. That means. thus an improvement of 19% compared to the known method of hot application and an increase of 52 / 1o compared to application in the cold state.
The new method can also be used with advantage so that brittle materials, such as iron-silicon or iron-aluminum alloys, are preheated to a temperature of only 200 to 300 C. in this state on the Ka bel respectively. be wound onto the cable core. In view of the reduced brittleness as a result of the heating, the material can then be wound up much more easily from a mechanical point of view.
The material used for the tests described had been cold-worked with a rolling degree of 60 to 7090 '. It goes without saying that the permeability, as experiments have shown, is not the method according to the invention. Can only be used with advantage on the alloys given as examples, but can also be used with the same advantage on other alloys for reinforcement. Shielding of cables using suitable ferromagnetic materials.
In an attempt to drive the process described to apply also to multilayer windings, it has now been found that in the case where a tube transmitter was used to generate the high frequency. the upper layer was heated more quickly and more strongly than the lower. This is due to the fact that the upper layer forms an electromagnetic shield and the lower layer protects against the vortex formation that leads to the heating of the material.
This result is naturally undesirable, and it is therefore desirable to ensure that both the lower and upper layers are heated as evenly as possible. This can be achieved in that the heating is carried out by means of a high-frequency field in the case of windings with melamine layers in such a way that it is carried out in each case after the application of an individual layer.
The following test confirms this: Two cable ends about 3 in length were provided with a simple iron armouring, one with highly annealed unalloyed iron and the other with 3.2% i-en silicon iron. Each cable was pulled through the high-frequency coil of a tube transmitter, which consisted of a copper pipe with cooling water flowing through it.
The reinforcing iron glowed very evenly without damaging the lead casing underneath in the least. Then the second layer of the reinforcement tape was applied and the double-ended cable ends thus obtained were pulled through the high-frequency coil of the tube transmitter again. In this way, it was possible to ensure that both layers of reinforcement tape were annealed quickly and vigorously.
A simple arrangement for implementing this method can consist in that not only one, but rather two high-frequency coils are built into the reinforcing machine, which are expediently fed by a tube transmitter shared by them.
In the reinforcement machine, a layer of reinforcement tape is brought up next, the cable is then passed through the first coil; Then the second layer is spun and finally the cable is pulled through the second spool. When carrying out the method described, it was also checked whether a machine transmitter was suitable for generating the high frequency in addition to a tube transmitter.
For this purpose, one end of the cable, which was wrapped with two layers of silicon band iron, was passed through the high-frequency coil of a 10 kHz machine transmitter. In the same way as it is described above for the use of a tube transmitter, it was found that the lower layer could not be made to glow. Even when the cable was pulled through the coil twice, no glowing of the lower layer could be detected. The process of annealing each layer individually should now be used.
Initially, only a single layer of reinforcement tape was applied, which was then to be annealed in the high-frequency coil of a machine transmitter.
However, this annealing was not feasible because the lead jacket located under the reinforcement band melted before the band started to glow. It follows from this that a transmitter with the frequency achievable for machine transmitters is less suitable for generating the high frequency and therefore a tube transmitter should be used appropriately.