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Spule, die aus einem in einer Regelfläche gelegenen elektrischen Leiter
besteht Die Erfindung bezieht sich auf eine Spule aus einem elektrischen Leiter,
die auf eine Regelfläche gewickelt ist und deren Windungen die Erzeugenden der Regelfläche
kreuzen und von wenigstens zwei diesen geraden Linien parallelen, isolierenden Stäben
unterstützt werden.
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Dabei ist zu bemerken, daß eine Regelfläche eine solche Fläche ist,
die durch eine Bewegung einer geraden Linie erzeugt wird.
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Dazu gehören zylindrische, kegelförmige und prismatische Spulen und
Spulen, deren Windungen auf einem Umdrehungshyperboloid gelegen sind.
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Bei Spulen dieser Art ist es erforderlich, .die Windungen des gewickelten
Leiters voneinander isoliert zu unterstützen. Bei bekannten Bauarten ist der gewickelte
Leiter bisweilen auf einem Spulenkörper aus Isoliermaterial angebracht. Hierbei
ist im Feld der Spule verhältnismäßig viel Isoliermaterial vorhanden, das bei hohen
Frequenzen zu Verlusten führt. Auch im Hinblick auf kleine Eigenkapazität ist es
wichtig, möglichst wenig Isoliermaterial zu verwenden. Bei einer anderen bekannten
Bauart sind die Windungen des gewickelten Leiters an parallel zur Spulenachse angeordneten
isolierenden Stützstäben befestigt, die selbst mittels an beiden Seiten angebrachter
Endplatten voneinander distanziert werden. Die Befestigung der Windungen an den
Stützstäben kann hierbei
auf @erschie@dene Weise erfolgen, beispielsweise
dadurch, daß Teile der Stützstäbe lötbar versilbert ausgebildet und an .ihnen die
Windungen festgelötet werden. Auch ist es bekannt, die Windungen an den auf dem
Stützstab festgeklemmten buchsenförmigen Metallteilen oder an um,die Stützstäbe
gewickelten Schrumpfspiralen zu löten oder punktzuschweißen. Bei-dieser Bauart ist
es nachteilig, daß in der Nähe der Stelle, an,der Idas Feld :der Spule am stärksten
ist, kurzgeschlossene Windungen liegen, welche die Induktivität beeinflussen und
die Verluste infolge der in den Windungen auftretenden Kurzschluß= ströme erhöhen.
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Die Erfindung schafft eine neue Bauart, durch welche die erwähnten
Nachteile behöben werden und durch die sich darüber hinaus andere Vorteile ergeben.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Spulen zeichnen sich durch einfache,
gedrängte, widerstandsfähige und billige Bauart aus und haben ausgezeichnete elektrische
Eigenschaften.
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Gemäß der Erfindung werden bei einer Spule, :die aus einem in der
Regelfläche gelegenen elektrischen Leiter besteht, dessen Windungen die Erzeugenden
dieser Fläche kreuzen und von zu den Erzeugenden parallelen, isolierenden Stützstäben
unterstützt werden, die Windungen mittels einer Zugverbindung gegen zwei an derselben
Seite. der Spule liegende Stützstäbe, die einen gegenseitigen Abstand von weniger
als der Hälfte des mittleren Spulendurchmessers haben, gedrückt, wobei eine Zugverbindung
zwischen einem zwischen den Stäben liegenden Windungsstück und einem auf der von
den Windungen abgekehrten Seite der Stäbe angebrachten. Brückenstück besteht. Es
erweist sich nun als möglich, auf diese Weise unter Verwendung nur zweier Stützstäbe
eine besonders starke Unterstützung der Windungen zu erzielen, so. daß ein stabiles
Ganzes entsteht. Dadurch, daß nur wenig Isoliermaterial verwendet zu werden braucht,
können die Verluste niedrig gehalten werden, und gleichzeitig wird eine Materialersparnis
gegenüber arideren Bauarten erzielt. Wie aus dem Nachfolgenden hervorgehen wird,
sind bei idieser Bauart im Spulenfeld oder in seiner Nähe keine kurzgeschlossenen
Windungen- an der Befestigungsstelle der Spulenwindungen vorhanden, so daß auch
dadurch keine Verluste auftreten können.
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Bei einer vorteilhaften- Ausführung der erfindungsgemäßen. Induktivität
liegen .die beiden Stützstäbe außerhalb- der Spule. Im allgemeinen ist das Feld
an dieser Stelle schwächer als im Innern der Spule, so daßdadurch eine weitere Herabsetzung
der Verluste. erzielt wird. Auch wird es möglich, dadurch eine sehr gedrängte regelbare
Induktivität zu bauen, daß im Innern der Spule ein Gleitkontakt längs. der Windungen
verschiebbar angeordnet wird. Bei der Bewegung dieses Gleitkontaktes werden dann-
die außerlialb.der Spulen liegenden Stützstäbe nicht als hinderlich empfunden.
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Die Zugverbindung besteht vorzugsweise aus einer-Schraube. Sie ist
dann leicht lösbar, _so daß es möglich ist, nach der Montage dieses und jenes an
der Bauart zu ändern. Insbesondere die Steigung der Spule läßt sich dadurch ändern,
daß die Windungen nach dem Lösender Zugverbindungen längs der Stützstäbe bewegt
werden. Es ist klar, daß diese Bewegung, falls sie nicht gewünscht wird, durch das
Anbringen nutenförmiger Vertiefungen in den Stützstäben, in denen die Windungen
liegen, verhütet werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsformder erfindungsgemäßen
Bauart greift die Zugverbindung an einem die Windung umgebenden Zugband an. Hierbei
läßt sich die Windung in bezug auf die Stützstäbe drehen.
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Bei einer günstigen Ausführungsform einer Koppelspule, die aus zwei
erfindungsgemäß gebauten koaxial angeordneten Spulen besteht, sind bei der inneren
Spule die Stützstäbe an der Innenseite und bei der äußeren an der Außenseite angebracht.
Hierdurch können -die Windungen der beiden Spulen sehr nahe beieinander angebracht
werden.
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Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Hierin
stellen die Fig. i und 2 Einzelheiten von erfindungsgemäß ausgebildeten Induktivitäten
dar; Fig. 3 stellt eine erfindungsgemäß gebaute Induktivität dar.
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In Fig. i ist ein Teil der beiden Stützstäbe i und 2 dargestellt,
die hier aus keramischem Werkstöff hergestellt sind und runden Querschnitt besitzen.
Der zwischen den beiden Stäben liegende Windungsteil 3 der Windung 4 des ferner
nicht dargestellten gewickelten Leiters ist mit einem Klemmband 5 versehen. Auf
der anderen Seite der Stäbe i und 2 ist das Brückenstück 6 angebracht. Die Zugverbindung,
mit welcher nach der Erfindung die Windungen gegen die Stützstäbe festgezogen werden,
besteht aus der Schraube 7, die zwischen dem Brückenstück 6 und dem Klemmband 5
angebracht ist. Es ist klar, daß durch das Anziehen der Schraube 7 die Windung 4
in der Richtung P durch das Klemmband hindurch und in der Richtung Q längs der Stützstäbe
i und 2 geschoben werden kann.
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Letztere Bewegung kann gewünschtenfalls durch an der Rückseite der
Stäbe angebrachte Vertiefungen, in denen die Windungen liegen, vermieden werden.
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In Fig. 2 ist eine ähnliche Befestigung der Windung io an den Stützstäben
ii und 12 dargestellt. Hierbei wirkt die Schraube 13 einerseits auf das Brückenstück
14, andererseits greift sie an einer mit Schraubengewinde versehenen Bohrung in
der Windung io an. Die mit P nach Fig. i übereinstimmende Verschiebung ist hier
durch die Länge des Schlitzes 15 im Brückenstück 14 begrenzt.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellten Brückenstücke 6 und 14 bestehen
aus derartigen Metallstreifen, daß die aufzunehmenden Kräfte, wie aus den Figuren
ersichtlich ist, in Richtung des größten Querschnitts fallen, so daß es möglich
ist, die zum Festklemmen der Windungen erforderliche Zugkraft durch wenig Material
aufzunehmen, was
günstig ist mit Rücksicht auf die Verluste. Aus
den Figuren ergibt sich, daß keine kurzgeschlossenen Windungen an den Befestigungsstellen
der Spulenwindungen vorhanden sind, wie das der Fall wäre, wenn die Windungen an
Buchsen oder Schrumpfspiralen verlötet wären, die jeden Stützstab völlig umgeben.
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Die in Fig. 3 dargestellte Spule besteht aus einem gewickelten Leiter
2o, dessen Windungen erfindungsgemäß von den beiden Stützstäben 21 und 22 unterstützt
werden, die einen gegenseitigen Abstand kleiner als die Hälfte des mittleren Spulendurchmessers
haben. Die Windungen werden mittels Zugverbindungen 23, die jenen nach Fig. 2 entsprechen,
gegen die Stäbe gezogen. Die beiden Stäbe 21 und 22 werden von den zu beiden Seiten
der Spule angeordneten Endstücken 24 und 25 voneinander distanziert. Bisweilen genügt
ein einziges Endstück, u. a. zum leichten Einschieben einer Kopplungsspule. Hier
sind in den Stäben 2i und 22 keine Vertiefungen angebracht, so daß die Windungen
-des Leiters 2o an der Außenfläche dieser Stäbe anliegen. Es ist daher in sehr einfacher
Weise möglich, die Induktivität der Spule innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen
durch Verschiebung der Windungen längs der Stäbe genau einzustellen. Dies erfolgt
vorteilhaft durch Ausbiegen des geraden Teils 26 des Leiters 20, wodurch die Windungen
der beiden Spulenteile einander genähert werden.