Verfahren zur Herstellung von Kernen für Induktionsspulen. Das Verfahren gemäss der Erfindung be zieht sich auf die Herstellung von Kernen für die Induktionsspulen, und zwar haupt sächlich für Pupinspulen und ähnliche hoch wertige Induktionsspulen.
Die bisher für die genannten Zwecke be nutzten Blech- und Drahtkerne hatten den Nachteil geringer Belastungsfähigkeit durch Gleichstrom. Schon ein Gleichstrom von ge ringer Stärke (Bruchteil eines Ampere) reichte hin, solche Spulen zu entwerten oder gar unbrauchbar zu machen, denn die Selbst induktion veränderte sich schon bei so ge ringer Belastung um mehrere Prozent. War zum Beispiel eine mit solchen Spulen aus gerüstete Pupinleitung der Induktionswirkung einer Starkstromleitung ausgesetzt (Strom einer elektrischen Bahn und dergleichen), wo zuweilen Induktionsstösse von mehreren Am- peres in der Telephonleitung auftreten kön nen, so sind Selbstinduktionsveränderungen solcher Spulen bis zu 30 % des ursprüng lichen Wertes festgestellt worden.
Bei Blechkernen ist es gelungen, solche Induktionsänderung infolge hoher Gleich strombelastung dadurch herabzumindern., dass man Luftschlitze in den Kraftlinienweg ein fügte, das heisst zum Beispiel bei Ringkernen Schlitze aus den Blechringen herausstanzte. Solche Blechkernspulen haben aber dann sehr hohen Verlustwiderstand, denn in der Nähe des Luftspaltes treten die Kraftlinien quer aus den Blechen heraus, so dass die Un terteilung des Eisens hier unwirksam wird und die Kerne an dieser Stelle die gleichen Eisenverluste besitzen, wie volle Eisenkörper. Drahtkerne kann man nicht schlitzen, d. h.
nicht stanzen oder zersägen, da man die Kerne dabei mechanisch zerstört; sonst würden die Drahtkerne viel geringere Verluste aufweisen als geschlitzte Blechkerne, da. sie viel voll kommener unterteilt sind.
Die vorliegende Erfindung hat nun zum Gegenstand ein Verfahren, um bei solch weit gehend unterteilten Kernen Luftschlitze im Kraftlinienweg anbringen zu können, ohne den Kern mechanisch zu zerstören. Dieses Verfahren besteht darin, dass das Kernmate rial, zum Beispiel Eisen- oder Stahldraht, oder Eisenband. und dergleichen, zunächst zu einem bequem erwickelbaren Körper auf gewickelt wird, zum Beispiel zu einer Scheibe oder einem Zylinder, und dass dieser Körper alsdann zu einer Form umgepresst wird, der art, dass er quer zur Wicklungsrichtung des Materials Kanten erhält, welche die Austritt stellen der Kraftlinien in den Luftspalt bilden.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht schematisch zwei Ausführungsbeispiele von gemäss dem Verfahren hergestellten Spulen.
Soll zum Beispiel eine Ringkernspule her gestellt werden, so fertigt man zunächst dünne Ringscheiben aus Eisen oder Stahl draht, von zum Beispiel zwei Millimeter Durchmesser an (Fig. 1). Hierauf werden die Scheiben mit einem Klebemittel oder Isolierlack überstrichen und zu Halbringen zusammengepresst, derart, dass die Punkte a und a' übereinander zu liegen kommen und sich an den Stellen c c und c' c' glatte Kan ten ausbilden. Mehrere solcher Halbring scheiben werden jetzt zu einem Satz I über einander geschichtet und ein gleicher Satz II diesem ersteren gegenüber gestellt, so dass sieh die Kanten c c' in dem gewünschten Ab stande gegenüber stehen (Fig. 2).
Die Halb ringscheiben können in beliebiger Weise, zum Beispiel durch Ringscheiben aus Pressspan, gehalten werden; die Schlitze bei c c können mit Eisenpulver und Schellack gefüllt wer den und der so in der Kraftlinienrichtung unterteilte Drahtkern gibt, mit Kupferdraht bewickelt, eine Induktionsspule, welche sehr hohe Gleichstrombelastung aushält. Es hat sich gezeigt, dass in dieser Weise hergestellte Pupinspulen zum Beispiel bei einer Belastung mit 10 Amperes Gleichstrom nur eine Ver änderung der Selbstinduktion von 1 bis 2 erfahren. Die Verluste dieser Spulen sind sehr ge ring, und zwar etwa nur eben so gross wie die Verluste der Spulen mit einem Kern aus Eisenpulver. Gegenüber letzteren haben sie den Vorteil höherer Belastungsfähigkeit, be liebiger Regelbarkeit der Luftschlitze und des Gleichstromwiderstandes der Kupfer drahtbewicklung.
Zur Herstellung des Aus führungsbeispiels nach Fig. 3 wird aus Eisen- oder Stahldraht ein Zylinder von etwa 3 mm Wandstärke hergestellt, und dieser in die Kreuzform a der Fig. 3 gepresst. Um diesen innern Kern, welcher die Kupferdrahtwick lung aufnimmt, wird ein Eisen- oder Stahl drahtzylinder b als Mantel gesetzt. Die Kraftlinien treten aus dem innern Kreuzkern an den Kanten c durch einen Luftspalt in den äussern Mantel. Diese Ausfiihrungsform eignet sieh hauptsächlich für Spulen mit zwei Wicklungen, zum Beispiel für Pupin spulen mit den Wicklungen für Hin- und Rückleitung, welche dann ohne weiteres zum Doppelsprechen benützt werden können.
Process for the production of cores for induction coils. The method according to the invention relates to the production of cores for the induction coils, mainly for Pupin coils and similar high-quality induction coils.
The sheet metal and wire cores previously used for the purposes mentioned had the disadvantage of low load capacity due to direct current. Even a low level direct current (fraction of an ampere) was enough to devalue such coils or even render them unusable, because the self-induction changed by several percent even with such a low load. If, for example, a Pupin line equipped with such coils was exposed to the induction effect of a high-voltage line (current from an electric train and the like), where induction surges of several amperes can sometimes occur in the telephone line, self-induction changes in such coils are up to 30% of the original normal value has been determined.
In the case of sheet metal cores, it has been possible to reduce such induction changes as a result of the high direct current load by inserting air slots in the path of the lines of force, i.e. for example punching slots out of the sheet metal rings in the case of toroidal cores. However, such sheet metal core coils then have a very high loss resistance, because in the vicinity of the air gap the lines of force emerge transversely from the sheet metal, so that the subdivision of the iron is ineffective here and the cores at this point have the same iron losses as full iron bodies. Wire cores cannot be slit, i.e. H.
do not punch or saw, as this will destroy the cores mechanically; otherwise the wire cores would have much lower losses than slotted sheet metal cores because. they are much more fully subdivided.
The subject of the present invention is a method in order to be able to apply air slots in the force line path in cores that are largely subdivided, without mechanically destroying the core. This procedure consists in removing the core material, for example iron or steel wire, or iron tape. and the like, is first wound into a conveniently developable body, for example a disc or a cylinder, and that this body is then pressed into a shape in such a way that it receives edges transversely to the direction of winding of the material, which provide the exit of the lines of force in the air gap.
The accompanying drawing schematically illustrates two exemplary embodiments of coils produced according to the method.
If, for example, a toroidal core coil is to be made, then you first make thin ring disks made of iron or steel wire, for example two millimeters in diameter (Fig. 1). The panes are then coated with an adhesive or insulating varnish and pressed together to form half-rings in such a way that points a and a 'come to lie on top of one another and smooth edges are formed at points c c and c' c '. Several such half-rings are now layered on top of each other to form a set I and an identical set II is placed opposite this first, so that the edges c c 'are opposite in the desired position (Fig. 2).
The half ring disks can be held in any way, for example by ring disks made of pressboard; the slots at c c can be filled with iron powder and shellac and the wire core divided in this way in the direction of the force line is wound with copper wire, an induction coil which can withstand very high direct current loads. It has been shown that Pupin coils produced in this way only experience a change in self-induction of 1 to 2, for example, when subjected to a load of 10 amperes direct current. The losses in these coils are very low, and only about as large as the losses in coils with a core made of iron powder. Compared to the latter, they have the advantage of a higher load capacity, any controllability of the air slots and the direct current resistance of the copper wire winding.
To produce the exemplary embodiment according to FIG. 3, a cylinder with a wall thickness of approximately 3 mm is made from iron or steel wire, and this cylinder is pressed into the cross shape a of FIG. To this inner core, which takes up the copper wire winding, an iron or steel wire cylinder b is set as a jacket. The lines of force emerge from the inner cross core at edges c through an air gap into the outer jacket. This embodiment is mainly suitable for coils with two windings, for example for Pupin coils with the windings for the outgoing and return lines, which can then easily be used for double talk.