DE1591469C - Abgleichbarer Schalenkern fur Hoch frequenzspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich" auf einen abgleichbaren Schalenkern für Hochfrequenzspulen, vorzugsweise aus Ferrit, mit einem bewegbaren zylindrischen Butzen, der durch ein Loch im Boden der ersten Kernschale in axialer Richtung derart verschiebbar ist, daß seine eine Stirnfläche mit dem Boden bzw. dem festen Butzen der zweiten Kernschale einen veränderlichen Luftspalt und seine Mantelfläche mit dem Boden der ersten Kernschale einen annähernd konstanten ringförmigen Luftspalt bildet.

Die Permeabilität der Ferrite liegt im allgemeinen so hoch, daß sie den für den Spulenverlust optimalen Wert überschreitet. Man muß daher in den meisten Fälien die Kernpermeabilität durch einen Luftspalt, also durch Scherung, verringern. Ein bekanntes Abgleichverfahren bei Schalenkernen besteht darin, daß ein relativ dünner Abgleichstift durch ein axiales Butzenloch in den Luftspalt zwischen den beiden Butzen eingeführt wird. Mit dieser Methode erhält man nur eine verhältnismäßig kleine Induktivitätsänderung von etwa 10 °/o. Außerdem wird namentlich bei Überbrückung größerer Butzenluftspalte der magnetische Fluß in dem dünnen Abgleichstift stark zusammengedrängt, wodurch sich die Kernverluste, namentlich die Hystereseverluste, erhöhen. Der geringe Abgleichbereich ist besonders bei den kleinen Induktivitätswerten, wie sie für Hochfrequenzspulen benötigt werden, von Nachteil. Die geringen 'Windungszahlen dieser Spulen ergeben einen großen Induktivitätsschritt je Windung, so daß viertel und halbe Windungen ausgeführt werden müssen. Diese ungeschlossenen Windungen bedingen in Folge der auftretenden anormalen Flußverteilung unregelmäßige Induktivitätsabhängigkeiten von der Windungszahl. Außerdem wird die Spulengüte verschlechtert, weil der sich ausbildende Magnetfluß über den von den beiden Windungsenden eingeschlossenen Sektor des zylindrischen Kernmantels keine Luftspaltstrecke enthält, so daß er mit den wesentlich größeren ungesehenen Werkstoffverlusten behaftet ist.

Aus der britischen Patentschrift 596 411 ist ein abgleichbarer Schalenkern entnehmbar, bei welchem die Mantelfläche eines abgleichstiftartigen zentralen Spulcnteiles 7 mit dem Boden einer ersten Kernschale 1 einen annähernd .konstanten ringförmigen Luftspalt bildet. Auf Grund seiner konstruktiven Auslegung ist jedoch mit diesem Schalenkern nur eine begrenzte Induktivitätsänderung möglich.

Demgegenüber ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, einen abgleichbaren Schalenkern der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem insbesondere bei den für Hochfrequenzspulen häufig notwendigen, relativ kleinen Induktivitätswerten solcher Schalenkernspulen eine relativ große Induktivitätsänderung erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Schalenkern gemäß der Erfindung vorgesehen, daß durch den ringförmigen Luftspalt zwei Isolierstoffhülsen hindurchragen, derart, daß der bewegbare Butzen in der inneren, mit einem Außengewinde versehenen Isolierstoffhülse befestigt und in der äußeren, -mit einem Innengewinde versehenen, mit dem Spulenkörper verbundenen, insbesondere zu einem Konstruktionsteil vereinigten Isolierstoffhülse bewegbar ist, wobei der Spulenkörper einen größeren Durchmesser aufweist als die mit ihm verbundene äußere Isolierstoffhülse.

In vorteilhafter Weise ist an der Verbindungsstelle von Spulenkörper und äußerer Isolierstoffhülse eine teilkreisförmige Aussparung bzw. an der äußeren Isolierstoffhülse ein,Querschlitz angebracht und das die äußere Isolierstoffhülse bildende Teil längsgeschlitzt und sind am Umfang des aus dem Schalenkern herausragenden Teiles der äußeren Isolierstoffhülse vorzugsweise zwei unter einem gegenseitigen Abstand angebrachte Wülste angeordnet, zwischen denen eine Ringfeder einsetzbar ist.

ίο Durch diese Maßnahmen erhält man einen abgleichbaren Schalenkern für Hochfrequenzspulen mit einem großen Abgleichbereich, bei dem sich die Abgleich- und Führungselemente axial sehr präzise ineinander bewegen. Die Erweiterung des Abgleichbereiches und eine innerhalb dieses Bereiches ziemlich gleichmäßige Induktivitätsänderung wird erreicht, ohne die Spulengüte wesentlich zu beeinflussen und ohne eine wesentliche Erhöhung der Spulenverluste gegenüber bekannten Anordnungen mit einem Stiftabgleich. Die Verluste lassen sich insbesondere durch die unterschiedliche Wahl der Durchmesser für Spulenkörper und äußere Isolierstoffhülse vermindern, da nämlich hierbei die Wicklung möglichst außerhalb der Streuzone des sich vom veränderlichen Luftspalt ausbreitenden Magnetflusses angeordnet ist. Von besonderem Vorteil sind ferner die Hülsenschlitze und die zwischen den Wülsten der äußeren Isolierstoffhülse angeordnete Ringfeder, die einen Tolcranzausgleich zwischen den ineinandergleitenden Abgleich- und Führungselementen schaffen und damit auch ein spielfreies Bewegen dieser Elemente mitbewirken.

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes weist der Spulenkörper in die Durch- führungsschlitze einer Kernschale hineinragende Zapfen auf, die mit dem Schalenkern verklebt sind. Diese Zapfen bewirken eine Zentrierung des Spulenkörpers beim Einsetzen in den Schalenkern. Durch das Verkleben der Zapfen mit dem Schalenkern wird verhindert, daß beim Einschrauben des Butzens der mit der äußeren Isolierstoffhülse verbundene Spulenkörper angehoben wird, sobald die Stirnseite des Butzens am Boden der zweiten Kernschale zur Auflage kommt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand des Ausführungsbeispiels nach den F i g. 1 bis 3 erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen im Längsschnitt dargestellten montierten Schalenkern,

F i g. 2 a, 2 b eine Konstruktionseinheit von Spulenkörper und äußerer Isolierstoffhülse im Längsschnitt und in der Draufsicht,

F i g. 3 a, 3 b einen umspritzten Butzen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten montierten Schalenkern sind die beiden Kernschalen mit 8 und 9 bezeichnet. Durch ein Loch im Boden der oberen Kernschalc 8 ist der Butzen 5 axial bewegbar, wobei seine eine Stirnfläche mit der zweiten Kernschale einen veränderlichen Luftspalt S₁ bildet. Der Butzen 5 ist in einer inneren Isolierstoffhülse 4 mit Außengewinde befestigt, und diese bewegt sich in einer mit einem Innengewinde versehenen äußeren Isolierstoffhülse 14, welche mit dem Spulenkörper 13 zu einem Konstruktionsteil vereinigt ist. Die Mantelfläche des bewegbaren Butzens 5 bildet dabei mindern Boden der oberen Kernschale 8 einen annähernd konstanten Luftspalt S₂. An der in den Schalenkern eintauchenden Stirnseite des Butzens 5 ist eine Isolierstoffschoibe 6 angebracht, welche die Stärke des ge-

wünschten minimalen Luftspaltcs besitzt. Der über diese Scheibe hinausragende, am Ende angestauchte zentrale Hiilscnleil der inneren Isolierstoff hülse, welcher die Isolierstoffscheibe 6 hält, taucht dabei in eine Bohrung ein. welche am Boden der unteren, mit dem bewegbaren Butzen 5 den veränderlichen Luftspalt S₁ bildenden Kcrnschale 9 angebracht ist. Bei einem umspritzten Butzen (vgl. F i g. 3) wird eine derartige Luftspaltes vom Spritzteil gebildet. Eine Bohrung in Luftspalttes vom Spritzteil gebildet. Eine Bohrung in der unteren Kernschale ist bei Verwendung dieses umspritzten Butzens nicht erforderlich. Der Spulenkörper 13 weist einen größeren Durchmesser auf als die äußere Isolierstoffhülse 14. An der Übergangsstelle von der äußeren Isolierstoffhülse 14 zum Spulenkörper 13 ist eine teilkreisförmige Aussparung angebracht; die äußere Isolierstoffhülse 14 ist längsgeschlitzt, wobei der Längsschlitz symmetrisch zu der Aussparung angeordnet ist, und weist am oberen, aus dem Schalenkern herausragenden Teil am Umfang zwei unter einem gegenseitigen Abstand angeordnete Wülste auf. Zwischen diese Wülste ist die Ringfeder 3 eingesetzt. Der Hülsenteil 14 mit dem Innengewinde ragt etwas in den Spulenkörper hinein, so daß eine sichere Führung des Butzens gewährleistet ist. Der Spulenkörper 13 ist mit den Kernschalen verklebt. Der Schalenkern ist auf der Platte 1 montiert und wird von dem Büge! 2 umfaßt. An der Unterseite der Platte 1 sind die Lötstifte 10,12 angebracht, wobei der Lötstift 12 mit einem seitlich herausragenden Lappen des Bügels 2 in Verbindung steht und einen Erdungsstift bildet. Der mittlere, auf der oberen Kernschale 8 federnd aufliegende Teil des Bügels 2 kann dabei eine Gegenbiegung aufweisen, wodurch zwei außerhalb des Durchmessers der Kernschale gelegene Auflagefläche^ gebildet werden.

Der in F i g. 2 dargestellte, mit der äußeren Isolierstoffhülse verbundene Spulenkörper weist seitliche, in die Führungsschlitze einer Kernschale eingreifende Zapfen 16 auf. Diese Zapfen sind mit dem Schalenkern verklebt und verhindern somit ein Abheben des Spulenkörpers, wenn der Butzen so weit in den Schalenkern eingeschraubt wird, daß seine Stirnfläche auf dem Boden der zweiten Kernschale zur Auflage kommt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

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   1. Abgleichbarer Schalenkern für Hochfrequenzspulen, vorzugsweise aus Ferrit, mit einem bewegbaren zylindrischen Butzen, der durch ein Loch im Boden der ersten Kernschale in axialer Richtung derart verschiebbar ist, daß seine eine Stirnfläche mit dem Boden bzw. dem festen Butzen der zweiten Kernschale einen veränderlichen Luftspalt und seine Mantelfläche mit dem Boden der ersten Kcrnschale einen annähernd konstanten ringförmigen Luftspalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß durch den ringförmigen Luftspalt zwei Isolierstoffhülsen hindurchragen, derart, daß der bewegbare Butzen in der inneren, mit einem Außengewinde versehenen Isolierstoffhülse befestigt und in der äußeren, mit einem Innengewinde versehenen, mit dem Spulenkörper verbundenen, insbesondere zu einem Konstruktionsteil vereinigten Isolierstoffhülse bewegbar ist, wobei der Spulenkörper einen größeren Durchmesser aufweist als die mit ihm verbundene äußere Isolierstoffhülse.

   3. Abgleichbarer Schalenkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle von Spulenkörper und äußerer Isolierstoffhülse eine teilkreisförmige Aussparung bzw. an der äußeren Isolierstoffhülse ein Querschlitz angebracht und das die äußere Isolierstoffhülse bildende Teil längsgeschlitzt ist.

   3. Abgleichbarer Schalenkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des aus dem Schalenkern herausragenden Teiles der äußeren Isolierstoffhülse vorzugsweise zwei unter einem gegenseitigen Abstand angebrachte Wülste angeordnet sind, zwischen denen eine Ringfeder einsetzbar ist.

   4. Abgleichbarer Schalenkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper in die Durchführungsschlitze einer Kernschale hineinragende Zapfen aufweist, die mit dem Schalenkern verklebt sind.

   5. Abgleichbarer Schalenkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der zweiten, mit dem bewegbaren Butzen einen veränderlichen Luftspalt bildenden Kernschale in seiner Mitte mit einer Bohrung versehen ist.

   6. Abgleichbarer Schalenkern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am bewegbaren Butzen an der in den Schalenkern eintauchenden Stirnseite eine Isolierstoffscheibe angebracht ist.

   7. Abgleichbarer Schalenkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Butzen mit einem die innere Isolierstoffhülse bildenden Kunststoff umspritzt ist und an der in den Schalenkern eintauchenden Stirnseite eine vom Spritzteil gebildete Scheibe angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen