DE102021129789A1

DE102021129789A1 - Arrangement and method for manufacturing a magnetically bistable impulse wire from a wire

Info

Publication number: DE102021129789A1
Application number: DE102021129789.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Backes; Brian Pulisciano
Original assignee: Fraba BV
Current assignee: Fraba BV
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-17
Also published as: WO2023088739A1

Abstract

Anordnung (10) zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht (12),umfassend mindestens zwei Umlenkrollen (22), die jeweils um eine feststehende Drehachse (24) drehbar sind,wobei die Anordnung (10) eingerichtet ist, den Draht (12) nacheinander über die mindestens zwei Umlenkrollen (22) zu führen, derart, dass der Draht (12) durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen (22) jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen (34,36) umgelenkt wird.Die erfindungsgemäße Anordnung (10) ermöglicht es, magnetisch bistabilen Impulsdraht mit einem relativ hohen Durchsatz und mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil aus dem Draht (12) herzustellen.Arrangement (10) for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire (12), comprising at least two deflection rollers (22) which are each rotatable about a fixed axis of rotation (24), the arrangement (10) being set up to guide the wire (12 ) successively over the at least two deflection rollers (22) in such a way that the wire (12) is deflected by two successive deflection rollers (22) in opposite circumferential directions (34, 36). The arrangement (10) according to the invention makes it possible to magnetically to produce bistable impulse wire with a relatively high throughput and with a relatively high yield of wire portion usable as impulse wire from the wire (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.The present invention relates to an arrangement and a method for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire.

Ein Impulsdraht im Sinne der vorliegenden Erfindung wird auch als Wieganddraht bezeichnet, ist magnetisch bistabil und weist im Allgemeinen einen hartmagnetischen Mantel sowie einen weichmagnetischen Kern auf. Unter Einwirkung eines externen Magnetfelds invertiert sich eine Magnetisierungsrichtung des Impulsdrahts schlagartig, wodurch in einer den Impulsdraht radial umschließenden Drahtwicklung ein kurzer Spannungspuls erzeugt werden kann, der über die beiden Enden der Drahtwicklung abgegriffen werden kann. Dieser Effekt wird als Wiegand-Effekt bezeichnet und ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt.An impulse wire within the meaning of the present invention is also referred to as a Wiegand wire, is magnetically bistable and generally has a hard-magnetic sheath and a soft-magnetic core. Under the influence of an external magnetic field, the direction of magnetization of the impulse wire is suddenly inverted, as a result of which a short voltage pulse can be generated in a wire winding radially enclosing the impulse wire, which can be tapped at the two ends of the wire winding. This effect is referred to as the Wiegand effect and is well known in the prior art.

Aus der DE 10 2017 002 939 B3 ist eine Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht bekannt, wobei der Draht nacheinander durch mehrere Spannfutter geführt. Die Anordnung ist derart ausgebildet, dass der Draht durch die Spannfutter zuerst in eine erste Richtung tordiert wird und anschließend in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung tordiert wird. Die offenbarte Anordnung erlaubt jedoch keine kontinuierliche Durchführung des Drahts, da der Draht zum Tordieren in den Spannfuttern eingeklemmt werden muss. Die Anordnung ermöglicht daher nur einen relativ geringen Drahtdurchsatz. Ferner wird der Draht im Bereich der Klemmung durch die Spannfutter einerseits nicht tordiert und andererseits relativ stark beschädigt, sodass diese Bereiche des Drahts nicht genutzt werden können. Die Anordnung schafft daher nur eine verhältnismäßig geringe Ausbeute an nutzbarem Impulsdraht aus einer vorgegebenen Drahtmenge.From the DE 10 2017 002 939 B3 discloses an arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire, the wire being successively passed through a plurality of chucks. The arrangement is designed such that the wire is first twisted by the chucks in a first direction and is then twisted in a second direction opposite to the first direction. However, the arrangement disclosed does not allow the wire to be fed through continuously since the wire must be clamped in the chucks for twisting. The arrangement therefore allows only a relatively low wire throughput. Furthermore, the wire is not twisted in the clamping area by the chucks and is relatively severely damaged, so that these areas of the wire cannot be used. The arrangement therefore creates only a relatively small yield of usable impulse wire from a given amount of wire.

Aus der DE 28 19 305 A1 ist eine weitere Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht bekannt, wobei der Draht nacheinander in eine erste Richtung und in eine entgegengesetzte zweite Richtung tordiert wird. Auch diese Anordnung ermöglicht jedoch keine kontinuierliche Durchführung des Drahts und somit nur einen relativ geringen Drahtdurchsatz. Ferner kann auch bei dieser Anordnung auf Grund von untordierten und beschädigten Haltebereichen nur eine verhältnismäßige geringe Ausbeute an nutzbarem Impulsdraht erzielt werden.From the DE 28 19 305 A1 discloses another arrangement for making a magnetically bistable impulse wire from a wire, the wire being twisted sequentially in a first direction and in an opposite second direction. However, this arrangement also does not allow the wire to be fed through continuously and therefore only allows a relatively low wire throughput. Furthermore, only a relatively small yield of usable impulse wire can be achieved with this arrangement due to untwisted and damaged holding areas.

Es stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit einem relativ hohen Durchsatz und mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil zu ermöglichen.Against this background, the problem arises of making it possible to produce a magnetically bistable impulse wire from a wire with a relatively high throughput and with a relatively high yield of wire that can be used as an impulse wire.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.This object is achieved by an arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire having the features of claim 1 and by a method for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire having the features of claim 8 .

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht umfasst mindestens zwei Umlenkrollen. Unter einer Umlenkrolle ist im vorliegenden Zusammenhang ein Körper zu verstehen, der mindestens abschnittsweise kreiszylinderförmig ausgebildet ist, wobei eine Zylinderachse des kreiszylinderförmigen Abschnitts die Drehachse des Körpers bildet. Unter einer Umlenkrolle ist im vorliegenden Zusammenhang also neben einer Umlenkrolle im klassischen Sinne insbesondere auch eine Walze zu verstehen. Die Umlenkrollen sind vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet, weisen also vorzugsweise eine axiale Ausdehnung auf, die deutlich geringer ist als ein Durchmesser ihres kreiszylinderförmigen Abschnitts. Die Umlenkrollen weisen vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 10 mm bis 30 mm auf. Die Umlenkrollen umfassen vorzugsweise eine Drahtführungsvorrichtung, die auf einer Mantelfläche des kreiszylinderförmigen Abschnitts ausgebildet ist, und sich entlang des gesamten Umfangs der Umlenkrolle erstreckt. Die Drahtführungsvorrichtung kann beispielsweise durch eine auf der Mantelfläche ausgebildete Rille gebildet sein oder durch zwei parallele Stege gebildet sein, die in radialer Richtung von der Mantelfläche hervorstehen und in Umfangsrichtung der Umlenkrolle verlaufen.The arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire comprises at least two deflection rollers. In the present context, a deflection roller is to be understood as meaning a body which is configured in the shape of a circular cylinder at least in sections, with a cylinder axis of the circular-cylindrical section forming the axis of rotation of the body. In the present context, a deflection roller is to be understood not only as a deflection roller in the classic sense but also, in particular, as a roller. The deflection rollers are preferably designed in the form of disks, that is to say they preferably have an axial extent which is significantly less than the diameter of their circular-cylindrical section. The deflection rollers preferably have a diameter in the range from 10 mm to 30 mm. The deflection rollers preferably include a wire guide device which is formed on a lateral surface of the circular-cylindrical section and extends along the entire circumference of the deflection roller. The wire guide device can be formed, for example, by a groove formed on the lateral surface or by two parallel webs which protrude in the radial direction from the lateral surface and run in the circumferential direction of the deflection roller.

Die Umlenkrollen weisen eine feststehende Drehachse auf, also eine Drehachse, deren räumliche Ausrichtung unveränderlich ist. Dies bedeutet einerseits, dass eine Position der Umlenkrollen bezogen auf eine senkrecht zu ihrer Zylinderachse stehende Transversalebene festgelegt ist, und andererseits, dass die räumliche Ausrichtung der Transversalebene der Umlenkrollen festgelegt ist, also insbesondere, dass die Umlenkrollen um keine andere Achse als ihre Drehachse drehbar oder kippbar sind. Vorzugsweise sind die Umlenkrollen derart angeordnet, dass auch ihre Position in axialer Richtung, also parallel zu ihrer Zylinderachse, festgelegt ist.The deflection rollers have a fixed axis of rotation, ie an axis of rotation whose spatial alignment is unchangeable. This means, on the one hand, that a position of the deflection rollers is fixed in relation to a transverse plane that is perpendicular to their cylinder axis, and, on the other hand, that the spatial alignment of the transverse plane of the deflection rollers is fixed, i.e. in particular that the deflection rollers cannot be rotated about any axis other than their axis of rotation or are tiltable. The deflection rollers are preferably arranged in such a way that their position in the axial direction, ie parallel to their cylinder axis, is also fixed.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht ist eingerichtet, den Draht nacheinander über die mindestens zwei Umlenkrollen zu führen. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung derart eingerichtet, dass der Draht zwischen den einzelnen Umlenkrollen mit einer entlang einer Längsachse des Drahts wirkenden Zugspannung beaufschlagt ist. In jedem Fall ist die erfindungsgemäße Anordnung eingerichtet, den Draht derart über die einzelnen Umlenkrollen zu führen, dass der Draht durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen umgelenkt wird. Wird der Draht durch eine Umlenkrolle im Uhrzeigersinn umgelenkt, dann wird er durch die im Drahtverlauf unmittelbar nachfolgende Umlenkrolle gegen den Uhrzeigersinn umgelenkt. Wird der Draht durch eine Umlenkrolle gegen den Uhrzeigersinn umgelenkt, dann wird er durch die im Drahtverlauf unmittelbar nachfolgende Umlenkrolle im Uhrzeigersinn umgelenkt. Der Draht wird also durch die Umlenkrollen der erfindungsgemäßen Anordnung abwechseln „hin und her“ gebogen.The arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire is set up to guide the wire successively over the at least two deflection rollers. The arrangement according to the invention is preferably set up in such a way that the wire between the individual deflection rollers is subjected to a tensile stress acting along a longitudinal axis of the wire. In any case, the invention arrangement according to the invention set up to guide the wire over the individual deflection rollers in such a way that the wire is deflected by two successive deflection rollers in opposite circumferential directions. If the wire is deflected clockwise by a deflection pulley, then it is deflected counterclockwise by the deflection pulley immediately following in the course of the wire. If the wire is deflected counterclockwise by a deflection pulley, it is then deflected clockwise by the deflection pulley immediately following in the course of the wire. The wire is thus alternately bent “back and forth” by the deflection rollers of the arrangement according to the invention.

Durch das abwechselnde hin-und-her-Biegen wird in einem Randbereiche des Drahts eine wechselnden Zug-Druck-Belastung erzeugt, wohingegen ein Kern des Drahts weitestgehend unbelastet bleibt. Hierdurch wird eine interne Verspannung des Drahts sowohl in radialer als auch in axialer Drahtrichtung erzeugt, wodurch in dem Draht hartmagnetische Bereiche und weichmagnetische Bereiche ausgebildet werden, was wiederum die magnetische-bistabilen Eigenschaften bewirkt und somit aus dem den Draht einen magnetisch bistabilen Impulsdraht macht.By alternating back and forth bending, an alternating tensile-compressive load is generated in an edge area of the wire, whereas a core of the wire remains largely unloaded. This creates internal tension in the wire in both the radial and axial wire directions, creating hard-magnetic areas and soft-magnetic areas in the wire, which in turn causes the magnetic-bistable properties and thus turns the wire into a magnetically bistable impulse wire.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Draht im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge homogen bearbeitet, sodass im Wesentlichen die gesamte Länge des durch die Anordnung verarbeiteten Drahts als Impulsdraht verwendbar ist. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung an keiner Stelle ein Festhalten oder Klemmen des Drahts erforderlich, sodass der Draht kontinuierlich und ohne Beschädigungen der Drahtoberfläche durch die Anordnung geführt werden kann.As a result of the arrangement according to the invention, the wire is processed homogeneously essentially along its entire length, so that essentially the entire length of the wire processed by the arrangement can be used as an impulse wire. Furthermore, the arrangement according to the invention does not require the wire to be held or clamped at any point, so that the wire can be guided through the arrangement continuously and without damaging the wire surface.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht also die Herstellung von magnetisch bistabilem Impulsdraht mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil und mit einem relativ hohen Durchsatz.The arrangement according to the invention thus makes it possible to produce magnetically bistable impulse wire with a relatively high yield of wire that can be used as impulse wire and with a relatively high throughput.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung mindestens drei Umlenkrollen, die derart angeordnet sind, dass sich Orthogonalprojektionen auf eine erste Ebene von mindestens zwei der Umlenkrollen überlappen, und dass sich Orthogonalprojektionen auf eine senkrecht zu der ersten Ebene stehende zweite Ebene von mindestens zwei der Umlenkrollen überlappen. Dies bedeutet, dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer senkrecht auf der ersten Ebene stehende Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind, und dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer senkrecht auf der zweiten Ebene stehende Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Umlenkrollen können beispielsweise derart angeordnet sein, dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer horizontalen Richtung nebeneinanderliegend angeordnet sind, und dass mindestens zwei der Umlenkrollen in einer vertikalen Richtung übereinanderliegend angeordnet sind. Grundsätzlich können die beiden zueinander senkrechten Ebenen beziehungsweise die beiden zueinander senkrechten Richtungen jedoch beliebig im dreidimensionalen Raum orientiert sein. Dadurch, dass die Rollen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen nebeneinanderliegend angeordnet sind, ist für die Umlenkrollen nur ein relativ geringer Bauraum erforderlich. Dies schafft eine besonders kompakte Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.The arrangement according to the invention preferably comprises at least three deflection rollers, which are arranged in such a way that orthogonal projections on a first plane of at least two of the deflection rollers overlap, and that orthogonal projections on a second plane, which is perpendicular to the first plane, of at least two of the deflection rollers overlap. That is, at least two of the pulleys are juxtaposed in a direction perpendicular to the first plane, and at least two of the pulleys are juxtaposed in a direction perpendicular to the second plane. The deflection rollers can be arranged, for example, such that at least two of the deflection rollers are arranged side by side in a horizontal direction, and that at least two of the deflection rollers are arranged one above the other in a vertical direction. In principle, however, the two mutually perpendicular planes or the two mutually perpendicular directions can be oriented as desired in three-dimensional space. Due to the fact that the rollers are arranged next to one another in two mutually perpendicular directions, only a relatively small amount of space is required for the deflection rollers. This provides a particularly compact arrangement for making a magnetically bistable impulse wire from a wire.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung eine gerade Anzahl von Umlenkrollen, sodass der Draht durch die Umlenkrollen gleich oft in die erste Umfangsrichtung und in die entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung verbogen wird. Dies ermöglicht eine zuverlässige und effiziente Herstellung des Impulsdrahts.The arrangement according to the invention preferably comprises an even number of deflection rollers, so that the wire is bent equally often in the first circumferential direction and in the opposite second circumferential direction by the deflection rollers. This enables the impulse wire to be manufactured reliably and efficiently.

Die Stärke der durch die Umlenkrolle im Draht erzeugte Druck- beziehungsweise Zugbelastung ist direkt proportional zum Rollendurchmesser der jeweiligen Umlenkrolle. Die Umlenkrollen weisen daher vorzugsweise unterschiedliche Rollendurchmesser auf, um eine gezielte Abfolge von unterschiedlichen Zug-Druck-Belastungen im Draht erzeugen zu können. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige und effiziente Herstellung des Impulsdrahts.The strength of the compressive or tensile load generated by the deflection roller in the wire is directly proportional to the diameter of the respective deflection roller. The deflection rollers therefore preferably have different roller diameters in order to be able to generate a targeted sequence of different tensile and compressive loads in the wire. This enables the impulse wire to be produced in a particularly reliable and efficient manner.

Besonders bevorzugt sind die Umlenkrollen derart ausgebildet, dass jede Umlenkrolle einen Rollendurchmesser aufweist, der größer oder gleichgroß ist wie der Rollendurchmesser der jeweils im Drahtverlauf nachfolgenden Umlenkrolle, sodass die durch die jeweilige Umlenkrolle im Draht erzeugte Druck- beziehungsweise Zugbelastung beim Durchlaufen der Anordnung immer weiter ansteigt. Durch das kontinuierlich Erhöhen der Belastung ist es möglich, ein finales Belastungsniveau zu erreichen, welches zu Beginn ein Reißen des Drahts verursacht hätte. Das hohe finale Belastungsniveau ermöglicht wiederum das Erzeugen besonders ausgeprägter Verspannungen im Draht und somit die Herstellung von Impulsdraht mit besonders ausgeprägten magnetisch-bistabilen Eigenschaften.The deflection rollers are particularly preferably designed in such a way that each deflection roller has a roller diameter that is greater than or equal to the roller diameter of the respective subsequent deflection roller in the course of the wire, so that the compressive or tensile load generated in the wire by the respective deflection roller continues to increase as it runs through the arrangement . By continuously increasing the load, it is possible to reach a final load level that would have initially caused the wire to break. The high final load level in turn enables the generation of particularly pronounced tension in the wire and thus the production of impulse wire with particularly pronounced magnetically bistable properties.

Vorzugsweise sind die Umlenkrollen derart angeordnet, dass die Drehachsen von mindestens zwei der Umlenkrollen in einem Winkel zueinander verlaufen. Beispielsweise können die Umlenkrollen auf verschiedenen Seiten einer, beispielsweise rechteckigen, Umlenkrollenhaltevorrichtung angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung der Umlenkrollen und somit eine besonders kompakte Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.The deflection rollers are preferably arranged in such a way that the axes of rotation of at least two of the deflection rollers run at an angle to one another. For example, the deflection rollers can be arranged on different sides of a deflection roller holding device, for example a rectangular one be. This enables a particularly compact arrangement of the deflection rollers and thus a particularly compact arrangement for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung eine Umlenkrollenhaltevorrichtung mit einer Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen, die derart ausgebildet sind, dass die Umlenkrollen über die Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen an verschiedenen Positionen der Umlenkrollenhaltevorrichtung befestigbar sind. Die Umlenkrollenbefestigungselemente können beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein, in die ein entsprechender Lagerzapfen der Umlenkrollen eingesteckt werden kann, oder können als hervorstehende Lagerzapfen ausgebildet sein, die in ein entsprechendes Drehlager einer Umlenkrolle eingesteckt werden können. Die Umlenkrollenbefestigungselemente sind im Wesentlichen identisch ausgebildet, sodass eine entsprechend ausgebildete Umlenkrolle an jeder der Umlenkrollenbefestigungselemente befestigt werden kann. Die Umlenkrollenhaltevorrichtung mit der Vielzahl von Umlenkrollenbefestigungselementen ermöglicht einerseits eine relative variable Positionierung der Umlenkrollen zueinander und andererseits einen einfachen Austausch der Umlenkrollen, beispielsweise zur Verwendung von Umlenkrollen mit unterschiedlichen Durchmessern. Dies erlaubt auf einfache Weise eine relativ variable Anpassung der im Draht durch die Umlenkrollen jeweils erzeugten Belastung und ermöglicht somit beispielsweise eine relativ einfache Anpassung der Anordnung an verschiedene Drahttypen. Dies schafft eine besonders vielseitig einsetzbare Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht.The arrangement according to the invention preferably comprises a deflection roller holding device with a multiplicity of deflection roller fastening elements which are designed in such a way that the deflection rollers can be fastened at different positions of the deflection roller holding device via the multiplicity of deflection roller fastening elements. The deflection roller fastening elements can be designed, for example, as bores into which a corresponding bearing journal of the deflection rollers can be inserted, or can be designed as protruding bearing journals that can be inserted into a corresponding pivot bearing of a deflection roller. The deflection roller attachment elements are configured essentially identically, so that a correspondingly designed deflection roller can be attached to each of the deflection roller attachment elements. The deflection roller holding device with the multiplicity of deflection roller fastening elements enables, on the one hand, a relative variable positioning of the deflection rollers to one another and, on the other hand, a simple exchange of the deflection rollers, for example for the use of deflection rollers with different diameters. This allows a relatively variable adjustment of the load generated in the wire by the deflection rollers in a simple manner and thus enables, for example, a relatively simple adjustment of the arrangement to different wire types. This provides a particularly versatile arrangement for making a magnetically bistable impulse wire from a wire.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Draht derart über zwei Umlenkrollen geführt wird, dass der Draht durch die zwei Umlenkrollen abwechselnd in entgegengesetzte Umfangsrichtungen umgelenkt und dabei nicht tordiert wird. Durch das abwechselnde hin-und-her-Biegen werden, wie oben bereits beschrieben, interne Verspannung im Draht erzeugt, was wiederum die magnetische-bistabilen Eigenschaften bewirkt und somit aus dem den Draht einen magnetisch bistabilen Impulsdraht macht.The method according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire is characterized in that the wire is guided over two deflection rollers in such a way that the wire is alternately deflected by the two deflection rollers in opposite circumferential directions and is not twisted in the process. As described above, the alternating back and forth bending creates internal tension in the wire, which in turn causes the magnetic bistable properties and thus makes the wire a magnetically bistable impulse wire.

Da der Draht hierbei im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge homogen bearbeitet wird und an keiner Stelle festgehalten oder eingeklemmt wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von magnetisch bistabilem Impulsdraht mit einer relativ hohen Ausbeute von als Impulsdraht nutzbarem Drahtanteil und mit einem relativ hohen Durchsatz.Since the wire is processed homogeneously essentially along its entire length and is not held or pinched at any point, the method according to the invention enables the production of magnetically bistable impulse wire with a relatively high yield of wire portion usable as impulse wire and with a relatively high throughput.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht sowie ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Seite einer Umlenkrollenhaltevorrichtung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht, auf der mehrere Umlenkrollen angeordnet sind, und
2 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Seite der Umlenkrollenhaltevorrichtung aus 1, auf der ebenfalls mehrere Umlenkrollen angeordnet sind.

An exemplary embodiment of an arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire and an exemplary embodiment of a method according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire are described below with reference to the attached figures. This shows:

1 a schematic plan view of a first side of a deflection roller holding device of an arrangement according to the invention for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire on which a plurality of deflection rollers are arranged, and
2 a schematic top view of a second side of the deflection roller holding device 1 , on which several deflection rollers are also arranged.

Die 1 und 2 zeigen zwei nebeneinanderliegende Seiten einer Anordnung 10 zur Herstellung eines magnetisch bistabilen Impulsdrahts aus einem Draht 12.The 1 and 2 show two adjacent sides of an arrangement 10 for the production of a magnetically bistable impulse wire from a wire 12.

Die Anordnung 10 umfasst eine feststehende Umlenkrollenhaltevorrichtung 14 mit einer ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 und einer zweiten Umlenkrollenhaltefläche 18, die jeweils im Wesentlichen planar sind. Die beiden Umlenkrollenhalteflächen 16,18 sind senkrecht zueinander angeordnet.The assembly 10 includes a fixed pulley support 14 having a first pulley support surface 16 and a second pulley support surface 18, each of which is substantially planar. The two deflection roller holding surfaces 16,18 are arranged perpendicular to one another.

Auf jeder der beiden Umlenkrollenhalteflächen 16,18 sind achtzehn Umlenkrollenbefestigungselemente 20 angeordnet, an denen jeweils eine Umlenkrolle befestigbar ist. Die Umlenkrollenbefestigungselemente 20 können beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein, in die ein Lagerzapfen einer Umlenkrolle eingesteckt werden kann. Die Umlenkrollenbefestigungselemente 20 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet und in einer 6x3-Matrix mit gleichem Zeilen- und Spaltenabstand auf der jeweiligen Umlenkrollenhaltefläche 16,18 positioniert.Eighteen deflection roller fastening elements 20 are arranged on each of the two deflection roller holding surfaces 16,18, on each of which a deflection roller can be fastened. The deflection roller fastening elements 20 can be formed, for example, as bores into which a bearing journal of a deflection roller can be inserted. The deflection roller fastening elements 20 are of essentially identical design and are positioned in a 6×3 matrix with the same row and column spacing on the respective deflection roller holding surface 16,18.

Die Anordnung 10 umfasst acht Umlenkrollen 22a-22h die jeweils derart an einem der Umlenkrollenbefestigungselemente 20 befestigt sind, dass sie um eine feststehende Drehachse 24 drehbar sind. Die Umlenkrollen 22a-22d sind auf der ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 angeordnet, und die Umlenkrollen 22e-22h sind auf der zweiten Umlenkrollenhaltefläche 18 angeordnet. Die Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22a-22d verlaufen also senkrecht zu den Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22e-22h.The arrangement 10 comprises eight deflection rollers 22a-22h which are each attached to one of the deflection roller attachment elements 20 in such a way that they can be rotated about a fixed axis of rotation 24. Pulleys 22a - 22d are disposed on the first pulley support surface 16 and pulleys 22e - 22h are disposed on the second pulley support surface 18 . The axes of rotation 24 of the deflection rollers 22a-22d thus run perpendicular to the axes of rotation 24 of the deflection rollers 22e-22h.

Die Umlenkrolle 22b weist einen Rollendurchmesser 25b auf, der kleiner ist als ein Rollendurchmesser 25a der Umlenkrolle 22a. Die Umlenkrolle 22c weist einen Rollendurchmesser 25c auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25b der Umlenkrolle 22b. Die Umlenkrolle 22d weist einen Rollendurchmesser 25d auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25c der Umlenkrolle 22c. Die Umlenkrolle 22e weist einen Rollendurchmesser 25e auf, der gleichgroß ist wie der Rollendurchmesser 25d der Umlenkrolle 22d. Die Umlenkrolle 22f weist einen Rollendurchmesser 25f auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25e der Umlenkrolle 22e. Die Umlenkrolle 22g weist einen Rollendurchmesser 25g auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25f der Umlenkrolle 22f. Die Umlenkrolle 22h weist einen Rollendurchmesser 25h auf, der kleiner ist als der Rollendurchmesser 25g der Umlenkrolle 22g.The deflection roller 22b has a roller diameter 25b which is smaller than a roller diameter 25a of the deflection roller 22a. The deflection roller 22c has a roller diameter 25c which is smaller than the roller diameter 25b of the deflection roller 22b. The deflection roller 22d has a roller diameter 25d which is smaller than the roller diameter 25c of the deflection roller 22c. The deflection roller 22e has a roller diameter 25e which is the same as the roller diameter 25d of the deflection roller 22d. The deflection roller 22f has a roller diameter 25f which is smaller than the roller diameter 25e of the deflection roller 22e. The deflection roller 22g has a roller diameter 25g which is smaller than the roller diameter 25f of the deflection roller 22f. The deflection roller 22h has a roller diameter 25h which is smaller than the roller diameter 25g of the deflection roller 22g.

Die Umlenkrollen 22a-22d sind derart auf der ersten Umlenkrollenhaltefläche 16 angeordnet, dass sich Orthogonalprojektionen 26 auf eine horizontale Ebene 28 von mindestens zwei der Umlenkrollen 22a-22d überlappen, und dass sich Orthogonalprojektionen 30 auf eine vertikale Ebene 32 von mindesten zwei der Umlenkrollen 22a-22d überlappen. Im Speziellen überlappen sich bezogen auf die horizontale Ebene 28 die Orthogonalprojektion 26a-26d aller vier Umlenkrollen 22a-22d, und überlappen sich bezogen auf die vertikale Ebene 32 die Orthogonalprojektion 30a,30d der beiden Umlenkrollen 22a,22d sowie die Orthogonalprojektion 30c,30d der beiden Umlenkrollen 22c,22d.The deflection rollers 22a-22d are arranged on the first deflection roller support surface 16 such that orthogonal projections 26 on a horizontal plane 28 of at least two of the deflection rollers 22a-22d overlap, and that orthogonal projections 30 on a vertical plane 32 of at least two of the deflection rollers 22a- 22d overlap. In particular, the orthogonal projection 26a-26d of all four deflection rollers 22a-22d overlap with respect to the horizontal plane 28, and the orthogonal projection 30a, 30d of the two deflection rollers 22a, 22d and the orthogonal projection 30c, 30d of the two overlap with respect to the vertical plane 32 Deflection rollers 22c, 22d.

Die Anordnung 10 ist eingerichtet, den Draht 12 nacheinander über alle acht Umlenkrollen 22a-22h zu führen. Im Speziellen ist die Anordnung 10 eingerichtet, den Draht 12 in einer ersten Umfangsrichtung 34 (hier: gegen den Uhrzeigersinn) um die erste Umlenkrolle 22a zu führen, den Draht 12 in einer der ersten Umfangsrichtung 34 entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung 36 (hier: im Uhrzeigersinn) um die zweite Umlenkrolle 22b zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die dritte Umlenkrolle 22c zu führen, den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die vierte Umlenkrolle 22d zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die fünfte Umlenkrolle 22e zu führen, den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die sechste Umlenkrolle 22f zu führen, den Draht 12 in der ersten Umfangsrichtung 34 um die siebte Umlenkrolle 22g zu führen, und den Draht 12 in der zweiten Umfangsrichtung 36 um die achte Umlenkrolle 22h zu führen.The assembly 10 is configured to sequentially guide the wire 12 over all eight deflection pulleys 22a-22h. In particular, the arrangement 10 is set up to guide the wire 12 in a first circumferential direction 34 (here: counterclockwise) around the first deflection roller 22a, to guide the wire 12 in a second circumferential direction 36 opposite the first circumferential direction 34 (here: clockwise) to guide the second deflection roller 22b, to guide the wire 12 in the first circumferential direction 34 around the third deflection roller 22c, to guide the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the fourth deflection roller 22d, to guide the wire 12 in the first circumferential direction 34 around the fifth deflection pulley 22e, guiding the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the sixth deflection pulley 22f, guiding the wire 12 in the first circumferential direction 34 around the seventh deflection pulley 22g, and guiding the wire 12 in the second circumferential direction 36 around the eighth Guide pulley 22h to lead.

Die Anordnung 10 ist also derart eingerichtet, dass der Draht 12 beim Durchlaufen der Anordnung 10 durch zwei aufeinanderfolgende Umlenkrollen 22a-22h jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen 34,36 umgelenkt wird. Der Draht 12 wird folglich beim Durchlaufen der Anordnung 10 abwechselnd gegen den Uhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn gebogen, also kontinuierlich „hin und her“ gebogen und dadurch in einem radialen Randbereich plastisch verformt, wobei der Draht 12 auf Grund der feststehenden Drehachsen 24 der Umlenkrollen 22a-22h nicht signifikant tordiert wird.The arrangement 10 is thus set up in such a way that the wire 12 is deflected in opposite circumferential directions 34, 36 when passing through the arrangement 10 through two successive deflection rollers 22a-22h. The wire 12 is consequently bent alternately counterclockwise and clockwise as it passes through the arrangement 10, i.e. continuously bent “back and forth” and thereby plastically deformed in a radial edge region, the wire 12 being due to the fixed axes of rotation 24 of the deflection rollers 22a- 22h is not significantly twisted.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Anordnungarrangement
1212: Drahtwire
1414: UmlenkrollenhaltevorrichtungIdler Pulley Bracket
1616: erste Umlenkrollenhalteflächefirst pulley support surface
1818: zweite Umlenkrollenhalteflächesecond pulley support surface
2020: UmlenkrollenbefestigungselementePulley Fasteners
2222: Umlenkrollenpulleys
2424: Drehachsenaxes of rotation
2525: Rollendurchmesserroll diameter
2626: Orthogonalprojektionenorthogonal projections
2828: horizontale Ebenehorizontal plane
3030: Orthogonalprojektionenorthogonal projections
3232: vertikale Ebenevertical plane
3434: erste Umfangsrichtungfirst circumferential direction
3636: zweite Umfangsrichtungsecond circumferential direction

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017002939 B3 [0003]
DE 2819305 A1 [0004]

Claims

Arrangement (10) for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire (12), comprising at least two deflection rollers (22), each rotatable about a fixed axis of rotation (24), wherein the arrangement (10) is set up to guide the wire (12) one after the other over the at least two deflection rollers (22) in such a way that the wire (12) is guided through two successive deflection rollers (22) in opposite circumferential directions (34, 36) is deflected.

Arrangement (10) after claim 1 , comprising at least three deflection rollers (22) arranged such that orthogonal projections (26) on a first plane (28) of at least two of the deflection rollers (22) overlap, and that orthogonal projections (30) on a plane perpendicular to the first Level (28) standing second level (32) of at least two of the deflection rollers (22) overlap.

Arrangement (10) according to one of the preceding claims, comprising an even number of deflection rollers (22).

Arrangement (10) according to any one of the preceding claims, wherein the deflection rollers (22) have different roller diameters (25).

Arrangement (10) after claim 4 , wherein the deflection rollers (22) are designed in such a way that each deflection roller (22) has a larger roller diameter (25) which is greater than or equal to the roller diameter (25) of the respective subsequent deflection roller (22) in the course of the wire.

Arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the deflection rollers (22) are arranged in such a way that the axes of rotation (24) of at least two of the deflection rollers (22) extend at an angle to one another.

Arrangement (10) according to any one of the preceding claims, additionally comprising a deflection roller holding device (14) with a multiplicity of deflection roller fastening elements (20) which are designed in such a way that the deflection rollers (22) can be positioned over the multiplicity of deflection roller fastening elements (20) at different positions of the deflection roller holding device (14) are attachable.

Method for producing a magnetically bistable impulse wire from a wire (12), the wire (12) being guided over two deflection rollers (22) in such a way that the wire is deflected by the two deflection rollers (22) in opposite circumferential directions and thereby in a radial edge area is plastically deformed and not twisted.