DE1433774A1 - Method and device for the production of dynamo sheets - Google Patents

Description

Bei der Herstellung sogenannter Dynamobleche, die insbesondere zu Ständer- und Läuferblechpaketen elektrischer'Maschinen oder zu Spulenkernen geschichtet werden, geht man von Tafel- oder Bandstäben mit garantierten elektrischen Werten für Wattverluste und Magnetisierung aus. Um Bleche mit sehr niedrigen Wattverlusten zu erhalten, verschmilzt man beispielsweise Slemens-Martin-Material mit Si-Zueatz, worauf dieses gewalzt und weiehgeglUht wird. Je niedriger dabei der SI-Gehalt ist, umso starter wird dabei das Blech im [Ofen auf Weichheit geglüht, um optimale elektrische Werte zu erhalten. Dies aber führt schliesslich au einer sehr schlechtenIn the production of so-called dynamo sheets, which in particular to Stator and rotor laminated cores for electrical machines or for coil cores are layered, one starts with table or ribbon rods with guaranteed electrical values for watt loss and magnetization the end. To obtain sheets with very low watt losses, if one fuses, for example, Slemens-Martin material with Si-Zueatz, whereupon this is rolled and annealed. The lower the SI content, the more start-up the sheet will be in the [Oven annealed to softness for optimum electrical values. But this ultimately leads to a very bad one

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Stanzarbeit der Bleche. Vor dem Stanzen der Dynamobleche werden die Blechtafeln oder -bänder durch ein- oder beidseitiges Aufbringen einer möglichst dünnen Schutzschicht, beispielsweise durch Bekleben mit Papier, isoliert. Es können 2tsr auch die bereits ausgestanzten Bleche durch Bonderung oder Oxydation mit einer öfoerflächenisolation versehen werden.Stamping work of the sheets. Before the dynamo sheets are punched, the metal sheets or strips are applied on one or both sides as thin a protective layer as possible, for example by sticking paper. 2tsr can also be punched out Sheet metal by bonding or oxidation with an outer surface insulation be provided.

Abgesehen von dem hohen Preis für derartige Bleche müssen diese wegen der Stanzbarkeit eine bestimmte Härte besitzen, weswegen man auf optimale elektrische Werte, die nur mit besonders weichem Material erzielbar sind, verzichtet. Zusätzlich ergibt auch die Stahzkantenverfestigung eine weitere Verschlechterung dieser Werte.Apart from the high price for such sheets, these must because of the punchability have a certain hardness, which is why you have to use optimal electrical values, which only with particularly soft Material are achievable, dispensed with. In addition, the steel edge strengthening also results in a further deterioration in this Values.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, diese Nachteile durch ein Verfahren zur Herstellung von Dynamoblechen zu beseitigen, bei dem man von billigeren Stählen ausgehen kann. Dieses Verfahren besteht darin, dass aus Stahlblech ausgestanzte Ständer--und Läuferbleche zur Entziehung von Stickstoff, Kohlenstoff und anderen Elementen und zur Erzielung optimaler elektrischer Eigenschaften in-einer Gasatmosphäre weichgeglüht und ansehliessend durch Oxydationsbehandlung, beispielsweise mit Wasserdampf, mit einem Isolierüberzug versehen werden, wobei beide Arbeitegänge zweck-* massig kontinuierlich in einem Durchlaufofen erfolgen. Man verwaöet also, wie schon erwähnt, Blechtafeln oder Streifen aus zunächst nicht hochwertigem Material und stanzt aus diesen die The invention therefore addresses these disadvantages to eliminate through a process for the production of dynamo sheets, where one can assume cheaper steels. This process consists of stator and rotor plates stamped out of sheet steel to remove nitrogen, carbon and other elements and to achieve optimal electrical properties annealed in a gas atmosphere and then by oxidation treatment, for example with steam, provided with an insulating cover, whereby both work steps are purposeful- * take place moderately continuously in a continuous furnace. One is abandoned So, as already mentioned, sheet metal or strips made of initially not high-quality material and punched out of them

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Bleche aus*, wobei man ohne Beachtung dar elektrischen Eigenschaften ein Material von in stanztechnischer Hinsicht günstiger Härte verwenden kann.Diese ausgestanzten Bleche veredelt man dann durch Glühen in einer Gasatmosphäre, wobei im Material noch enthaltene unerwünschte Elemente,wie Kohlenstoff und Stickstoff, entzogen werden und gleichzeitig die Bleche in einem Masse weich werden, dass sich mit ihnen optimale elektrische Werte erzielen lassen. Duroh dae erfindungsgemässe Weichglühen der bereits ausgestanzten Bleche lässt sich von Stahlblechen mit hohen elektrischen Verlusten ausgehend eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Bleche erzielen derart, dass die Wattverluste der fertigen Bleche nur noch einen Bruchteil derjenigen des Ausgangsmaterials betragen. Oleichzeitig wird die Magnetisierung wesentlich verbessert, nämlich von im Ausgangszustand ca. 14 000 Gauss auf ca. 17 000 Gauss (B^c)· Die geglühten Bleche werden an-schilessend etwas abgekühlt und daraufhin mit Wasserdampf oder anderen oxydierenden Mitteln behandelt, so dass sich durch Oxydation tier notwendige elektrische Isolations-Uberzug ergibt. Wie schon erwähnt, wird dieses Behandlungsverfahren hintereinander in einem einzigen Glühofen entsprechender Ausbildung durchgeführt, wodurch neben der Verbesserung der elektrischen Werte und der Verwendung preisgünstigeren Ausgangsmaterials eine Vereinfachung der Herstellung und eine weitere Kostenersparnis gegeben ist.Sheets made of *, whereby one can use a material of favorable hardness from a punching point of view without considering the electrical properties. These punched sheets are then refined by annealing in a gas atmosphere, whereby undesired elements still contained in the material, such as carbon and nitrogen, are removed and at the same time, the sheets are softened to such an extent that they can be used to achieve optimal electrical values. Since the soft annealing according to the invention of the already punched sheets, starting from steel sheets with high electrical losses, an improvement in the electrical properties of the sheets can be achieved in such a way that the watt losses of the finished sheets are only a fraction of those of the starting material. At the same time, the magnetization is significantly improved, namely from approx. 14,000 Gauss in the initial state to approx. 17,000 Gauss (B ^ c) by oxidation the necessary electrical insulation coating results. As already mentioned, this treatment process is carried out one after the other in a single annealing furnace of the appropriate design, which, in addition to improving the electrical values and the use of cheaper starting material, simplifies production and saves further costs.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht in folgendem: Bei dem Oxydationsvorgang, d.h. der Behandlung der Bleche mit Wasserdampf,wirdAnother idea of the invention consists in the following: In the oxidation process, i.e. treating the sheets with steam

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da sieh der Sauerstoff des Wasserdampfes mit dem Eisen verbindeJb* Wasserstoff in grösseren Mengen frei. Er/findungsgenJäss wird dieser . freiwerdende Wasserstoff dazu verwendet, bei der GlühbehanUlung der Bleche einen besonders intensiven Entzug von Kohlenstoff und Stickstoff aus dem Eisen zu bewirken. Zu diesem Zweck leitet man· · den mit Wasserdampf gemischten freiwerdenden Wasserstoff aus der Oxydationszone nicht in die Atmosphäre ab, sondern führt den Wasserstoff in die Gasatmosphäre der Glühzone ein und zwar entweder unmittelbar mit Wasserdampf gemischt oder nach teilweiser Abscheidung des Wasserdampfes durch Kondensation desselben.since the oxygen of the water vapor is combined with the iron Hydrogen released in large quantities. He / it becomes inventive . Released hydrogen is used in the annealing treatment of the sheets to cause a particularly intensive removal of carbon and nitrogen from the iron. For this purpose one leads · · the hydrogen released, mixed with water vapor, from the oxidation zone does not discharge into the atmosphere, but leads the hydrogen into the gas atmosphere of the annealing zone, either directly mixed with water vapor or after partial separation of the water vapor by condensation of the same.

Ein abermaliger Erfindungsgedanke besteht darin, dass die einzelnen Bleche nicht wie bisher in Stapeln durch den Durchlaufofen, in dem das geschilderte Verfahren vorgenommen wird^ durchgeführt werden, sondern dass sie mit einem gewissen Abstand auf Dorne aufgehängt werden. Dies hat den erheblichen Vorteil, dass sowohl die die Entkohlung als auch die den Oxydatlonsüberzug herbeiführenden Gase gut an die gesamte Oberfläche der Bleche heran können und ein Zusammenkleben, wie es bei einer Paketglühung geschieht, vermieden wird. .Another inventive idea is that the individual Sheets are not, as before, in stacks through the continuous furnace in which the process described is carried out ^ are carried out, but that they are hung on spikes with a certain distance. This has the considerable advantage that both the decarburization and the oxidation coating causing gases can easily get to the entire surface of the sheets and stick together, as it happens with a package annealing, is avoided. .

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Durchlaufofen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Dieser Ofen besitzt zwei Kammern Γ und 2, die durch eine Schleuse J5 miteinander verbunden sind. Ferner ist vor dem Ofeneinlass 4 eine Schleuse 5 und hinter dem Ofenauslass 6 ebenfalls eine Schleuse 7The drawing shows a schematic representation of a continuous furnace for carrying out the method according to the invention. This Oven has two chambers Γ and 2, which are connected to each other through a lock J5 are connected. Furthermore, in front of the furnace inlet 4 there is a Lock 5 and, behind the furnace outlet 6, also a lock 7

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vorgesehen* Die- zu behandelnden Bleche werden einzeln mit geringem Abstand auf Dorne aufgehängt, die ihrerseits an irgendeinem geeigneten Gestell sitzen., und werden zunächst in die Schleuse 5 eingeschoben. In diese Schleuse kann man Dampf einführen zu dem Zweck,· die auf den Blech sitzende ölschicht abzudampfen.· Danach werden die Bleche in die Kammer 1 weitergerückt. In dieser Kammer befindet sich Schutzgas, und es werden hler die Bleche auf eine Glühtemperatur von etwa 800° gebracht. Dabei wird den Blechen Kohlenstoff und Stickstoff entzogen,und sie erhalten einen für möglichst hohe elektrische Werte geeigneten Härtegrad (Weichglühen). Nach|einer bestimmten Glühzeit werden die Bleche weiter in die Schleuse 3 befördert, wo man sie auf etwa 590 bis 650° abkühlen lässt und daraufhin in die Kammer 2 befördert. Diese Kamme*¹ 2 wird mit Wasserdampf beschickt, wodurch sich durch Qxyda-tion.der Isloierüberzug auf den Blechen bildet. Daraufhin werden die Bleche über die Schleuse 7-dem Ofen entnommen.provided * The sheets to be treated are individually suspended at a small distance on mandrels, which in turn sit on any suitable frame., and are first pushed into the lock 5. Steam can be introduced into this lock for the purpose of · evaporating the oil layer on the sheet metal. · The sheets are then moved further into chamber 1. In this chamber there is inert gas and the sheets are brought to an annealing temperature of about 800 °. This removes carbon and nitrogen from the sheets and gives them a degree of hardness suitable for the highest possible electrical values (soft annealing). After a certain annealing time, the metal sheets are conveyed further into the lock 3, where they are allowed to cool to around 590 to 650 ° and then conveyed into the chamber 2. This chamber * ¹ 2 is charged with water vapor, whereby the insulating coating is formed on the metal sheets through Qxyda-tion. The metal sheets are then removed from the furnace via the lock 7.

Wie schon oben angeführt, wird beim Oxydationsvorgang in der Kammer 2 Wasserstoff frei , und man kann das Wasserstoff/Wasser-As already mentioned above, hydrogen is released during the oxidation process in chamber 2, and the hydrogen / water

dampf-Gemiseh aus der Kammer 2 abieitert, den Wasserdampf durch '. /-Kondensieren abscheiden und den Wasserstoff in die Kammer 1 ein-I»*.(·leiten, wodurch man eine Intensivierung des Stickstoff_T und ^Jr, .^ Kohletsetoffehtzujgei aus den Blechen während des Glühvorganges er-Dampf-Gemiseh from the chamber 2 abieitert, the water vapor through '. / -Kondensieren deposit and the hydrogen guided into the chamber 1 a-I. "* (·, Yielding ER- an intensification of nitrogen and ^J _T r. ^ Kohletsetoffehtzujgei from the sheets during the annealing process

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Der Durchlaufofen kann auch ohne Kammern und Sohleusen ausge-■·.·■■; - 5 - Le/Hb.The continuous furnace can also be designed without chambers and sole boxes. ■ ·. · ■■; - 5 - Le / Hb.

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bildet sein, d.h. es folgen eine En to lung sz one, eine dS
eine Abkiihlungszone, eine Oxydati ons ζ one und eine nochmalige
Abkühlungszone unmittelbar aufeinander. Die Trennung dieser
Zonen bzw. der diese enthaltenden Gase erfolgt durch eine entsprechende Gasführung.be educated, ie it is followed by an en to lung sz one, a dS
a cooling zone, an oxidation zone and another one
Cooling zone directly on top of one another. The separation of this
Zones or the gases containing them are carried out by a corresponding gas flow.

7 Ansprüche
1 Figur7 claims
1 figure

ORJGiNAL IMSPECTtDORJGiNAL IMSPECTtD

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Claims (4)

PIA 62/1859PIA 62/1859 1. Verfahren zur Herstellung von Dynamoblechen, dadurch gekennzeichnet» dass aus Stahlblech ausgestanzte Ständer- und Läuferbleche zur Entziehuag von Stickstoff, Kohlenstoff u, dgl. und zur Erzielung optimaler elektrischer Eigenschaften in einer GMiaataoSphäre weichgeglüht und anschliessend durch Oxydatiqnsbehandlung, insbesondere durch Einwirkung von Wasserdampf, ait einem Isolierüberzug versehen werden, wobei beide Arbeitegänge vorzugsweise kontinuierlich in einem Durchlauf οfen erfolgen.1. Process for the production of dynamo sheets, characterized in that » that stator and rotor plates punched out of sheet steel for the extraction of nitrogen, carbon, etc. Like. And to achieve optimal electrical properties in a GMiaataoSphere soft-annealed and then through Oxidation treatment, in particular through the action of water vapor, ait be provided with an insulating coating, both Work steps should preferably be carried out continuously in one pass. 2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stahlbleche fait hohen elektrischen Verlusten in bereits gestanztem Zustand zur Verbesserung ihrer elektrischen Eigenschaften mit einem Bruchteil der Verlustwerte des Ausgangsmaterials weichgeglüht werden.2 «Method according to claim 1, characterized in that steel sheets are soft-annealed with a fraction of the loss values of the starting material in the already punched state in order to improve their electrical properties. 5. Verfahren naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oasatmosphäre des Weichglühvorganges mit beim Oxydationsvorgang freiwerdendem Wasserstoff angereichert wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the Oas atmosphere of the soft annealing process with the oxidation process released hydrogen is enriched. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff durch Kondensation des Wasserdampfes aus dem bei idter Oxidationsbehandlung entstehenden Wasserdampf/Wasserstoff-Geeiieoh gewonnen wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the hydrogen is obtained by condensation of the water vapor from the water vapor / hydrogen Geeiieoh formed during the same oxidation treatment. ^<T ' - 7 - Le/Hb. ^<T '- 7 - Le / Hb. ORIGINAL KSiSPECTED ίβ Ö 9 JR 1 S J Λ V t ßORIGINAL KSiSPECTED ίβ Ö 9 JR 1 S J Λ V t ß ·. · PLA 62/1859·. · PLA 62/1859 . -Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche mit Abstand auf Dorne aufgehängt den Ofen durchlaufen. . Method according to claims 1 and 2, characterized in that the sheets run through the furnace, suspended at a distance on mandrels. . Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5j gekennzeichnet durch einen Durchlaufofen mit einer gasbeschickten Glühzone, einer anschliessenden Abkühlzone und einer darauf folgenden, mit Wasserdampf beschickten Oxydationszone und gegebenenfalls einer vor der Glühzone angeordneten Abdampfzone für die Sehutzölschicht der eingeführten Bleche, wobei die Gasführung in den einzelnen Zonen getrennt erfolgt.. Device for carrying out the method according to claims 1 to 5j characterized by a continuous furnace with a annealing zone charged with gas, a subsequent cooling zone and a subsequent oxidation zone charged with water vapor and optionally one arranged in front of the annealing zone Evaporation zone for the protective oil layer of the introduced sheets, the gas flow being carried out separately in the individual zones. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Durchlaufofen mit einer mit Gas durchsetzten Aufheiz- und Glühkammer (l), einer mit Wasserdampf beschickten Oxydationskammer (2) und je einer am Ofeneinlass .(4), am Ofenauslass (ο) und zwischen den beiden Kammern (1, 2) vorgesehenen Schleuse (3* 5* T)» wobei die Eingangsschleuse (5) gleichzeitig zum Abdampfen der ölschicht auf den eingeführten Blechen und die Zwischensehleuse (j5) zum Abkühlen der geglühten Bleche auf die für die Oxydationsbehandlung erforderliche Temperatur dienen. . Device for carrying out the method according to claims 1 to 4, characterized by a continuous furnace with a gas-permeated heating and annealing chamber (1), an oxidation chamber (2) charged with water vapor and one each at the furnace inlet (4), at the furnace outlet ( ο) and between the two chambers (1, 2) provided lock (3 * 5 * T) » whereby the entry lock (5) simultaneously for evaporating the oil layer on the introduced sheets and the intermediate lock (j5) for cooling the annealed sheets on the serve the temperature required for the oxidation treatment. . - 8 - Le/Hb.- 8 - Le / Hb. .809813/0266.809813 / 0266