Pellrahmen. Peilrahmen können mit eisenhaltigen Kernen ausgerüstet werden, wodurch man das Einzugsgebiet des Rahmens erhöht. Unter diesem Einzugsgebiet ist .der im uri verzerrten Teil des Feldes gemessene F'el.d- quersehnitt zu verstehen, der zu der die Rahmenwindung durchsetzenden Feldröhre gehört. Big. 1 zeigt das Einzugsgebiet 1 in einer Ansieht für einen Rahmen mit stab- förmigem, eisenhaltigen Kern.
Bei der Be messung des eisenhaltigen Kernes kommt es wesentlich darauf an, dieses Einzugsgebiet so gross wie möglich zu machen. Verwendet man stabförmige Eisenkerne, so erhält man ein grosses Einzugsgebiet nur, wenn die Länge des Kernes gross gemacht wird. Bei Drehrahmen stört die grosse Länge. Sucht man das Einzugsgebiet dadurch zu vergrössern. dass man etwa einen scheiben- oder kugel förmigen Kern verwendet, so erhält man grosse Windungslängen,,die in bezug auf die Rahmendämpfung und Rahmenkapazität nachteilig sind.
In der Praxis besteht ,die Aufgabe, den Peilrahmen mit Eisenkern so zu gestalten, dass er einen möglichst geringen Durchmes ser für den Drehkreis benötigt und dass er eine beringe Dicke aufweist, wobei natürlich ein grosses Einzugsgebiet verlangt wird.
Um diese Aufgabe zu lösen, wird ein Peilrahmen, dessen Windungen auf einem ferromagnetischen Kern aufgebracht sind, vorgeschlagen, der gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Kernende mit einem Ansatz aus ebenfalls ferroma-gnetischem Werkstoff versehen ist. Diesen Ansatz, mit dem nur, das eine oder beide Kernenden versehen wer-\ .den können, wird man vorzugsweise als Pol schuh ausbilden.
Im folgenden sind an Hand er beilie genden Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
In Fig. 2 ist veranschaulicht, dass ein Eisenkern, der die Wicklung 2 trägt -und der mit dem Polschuh 3 versehen ist, bei gerin- gerer Länge und demgemäss kleinerem Durch messer des Drehkreises ein ebenso grosses Einzugsgebiet aufweist, wie ein längerer Kern ohne den Ansatz.
Wird ein entsprechend ausgebildeter Rahmen, :dessen Kernenden mit polschuhähn- lichen Ansätzen versehen sind, auf einem Fahrzeug, beispielsweise einem Flugzeug, angeordnet, so ist es zweekmässig, diesen Rahmen in einer Mulde der Fahrzeughülle anzuordnen. Damit nun der Rahmen einen genügenden Teildes Magnetfeldes aufnimmt, muss eine solche Wanne ziemlich grosse Ab messungen haben.
Ausserdem sind zwischen Wanne und Rahmen beträchtliche Abstände nötig, :damit geringe Verlagerungen des Rah mens keine merklichen Induktivitätsänderan- gen bewirken können.. Bei solchen Wannen- abmessungen ist die obere Wannenöffnung für die Aufnahme des Magnetfeldes durch den Rahmen schlecht ausgenutzt. Die eigent liche Konzentration des Magnetfeldes findet hier erst im Innern der Wanne statt, so dass an der Wannenöffnung die Felddichte nur verhältnismässig geringe Werte besitzt.
Diese Nachteile können dadurch vermieden werden, dass der Rahmen mehrere, vorzugs- weise zwei voneinander getrennte, in unmit telbarer Nähe der Oberfläche der Fahrzeug hülle sieh :dieser anschmiegende oder in einer flachen Mulde angeordnete und :gegenüber dem Fahrzeuginnern durch elektrisch lei tende Teile abgeschirmte Platten magneti- sierbaren Werkstoffes aufweist, die mit Hilfe des die Rahmenwicklung tragenden Kernes aus ebenfalls magnetisierbarem Werkstoff magnetiseh miteinander verbun den sind.
Zur Abschirmung gegenüber dem Fahrzeuginnern wird man in konstantem Abstand vom magnetisierbaren Kern des Rahmens eine Metallplatte anordnen. Da durch wird erreicht, dass sich beim Einbau eines solchen Rahmens, infolge des stets konstanten Abstandes zwischen Rahmen und Abschirmplatte, die gleiche Induktivitäts- änderung der Rahmenwicklung ergibt, so dass -diese, da sie eine konstante Grüsse ist,
von vornherein berücksichtigt werden kann. Durch Anordnung der magnetisierbaren Platten in unmittelbarer Nähe der Fahrzeug oberfläche wird die eigentliche Feldkonzen tration schon an diese Stelle anstatt ins Innere des Fahrzeug" verlegt, so dass der Teil der Oberfläche, der für :die Aufnahme des Magnetfeldes zur Verfügung steht, hier in viel grösserem Masse ausgenutzt wird.
Bei einem Peilrahmen .der beschriebenen Bauart macht sieh als besonderer Nachteil die Induktivitiitserhöhung der Rahmenwiek- lung bemerkbar, die grösser ist als bei einem Luftrahmen. Dies ist ohne weiteres einzu sehen, wenn man bedenkt, dass die sieh um jeden Wicklungsdraht ausbildenden Eigen felder zum Teil in dem mag-netisierbaren Kern verlaufen.
Zwecks Verminderung der zu gegebener Windungszahl und äusserer Anordnung ge- höri,ren Rahmeninduktivität empfiehlt es sich daher, bei einem solchen Rahmen inner halb und/oder ausserhalb der Wicklung ein hohlzylinderfürmiges, elektrisch leitendes Ge bilde, das etwa Wicklungsdurchmesser be sitzt und dessen Achse in Richtung des auf zunehmenden Feldes liegt, anzuordnen. Die ses elektrisch leitende Gebilde muss zur Ver meidung von fiurzsehlussströmen geschlitzt oder isoliert überlappt sein.
Ausführungsbeispiele für den Einbau eines vorgeschlagenen Rahmens in ein Flug zeug sind in :den Fig. 3---8 dargestellt. Fig. 3 und 4 zeigen einen in eine flache Wanne versenkten Rahmen. In Fig. 3 ist der Seitenriss und in Fig. I der Grundriss dar gestellt. Die Platten 1 liegen hier mit ihrer Oberfläche in derselben Höhe wie die Ober fläche der Fahrzeughülle 7. In die Hülle ist eine Schale G eingelassen. die die Platten I und. den Rahmenkern 8 von unten her schliesst.
Der Rahmenkern 8 hat in diesem Fall eine flache U-Form, wodurch die Mög- lieli:keit besteht, zwischen ihm und der Hülle einen Träger 9 durchzuziehen, der durch einen Isolierteil <B>10</B> unterbrochen sein muss, da er sonst mit den übrigen Konstruktions teilen des Fahrzeuges eine Kurzsc.hlusswin- dung für den Rahmen bilden könnte.
Ebenso muss die Hülle 5 des Fahrzeuges zwischen den Polplatten 4 einen Schlitz 11 oder eine isolierte Überlappung aufweisen, damit die Hülle nicht entweder selbst oder unter Ver mittlung anderer Teile eine Kurzschlusswin- dung darstellt.
Fig. 5, 6 und 7 zeigen einen; Drehrahmen. In Fig. 5 ist die Ansicht dargestellt. Der Drehrahmen befindet sich in einer leitenden, nach unten abschirmenden -Schale 6, deren Abdeckung durch die Seiden Polplatten 4 und ausserdem durch zwei Abdeckplatten 12 gebildet wird, zwischen denen sieh ein Schlitz 11 oder eine isolierte Überlappung befindet.
In Fig. 6 ist ein Schnitt durch diese Anordnung zusehen. Man erkennt hier, wie die beiden Polplatten durch den mit der Wicklung 13 versehenen Rahmenkern 8 ma- gnetisch verbunden sind und, wie dieSchale Schale, die den Rahmen umgibt, in der Vertiefung 14 untergebracht ist.
Um eine Drehung des Rahmens auch bei geringen Änderungen der Lage,des Rahmens gegenüber der Vertiefung 14 sicherzustellen, können bei 1,5 Rollen an gebracht werden, die die gegebenenfalls auf tretender Reibungswiderstände vermindern. Fig. 7 veranschaulicht einen Grundriss. Hier ist :gezeigt, wieder Rahmenkern $ angeord net sein kann. Er befindet sich ausserhalb :der Mitte, wodurch für die Rahmenachse 16 Platz geschaffen wird. Auf der dem Rah menkern gegenüberliegenden Seite ist hier Raum für das Rahmentriebwerk 17 vor handen.
Fig. 8 zeigt einen Kreuzrahmen. Hier werden drei im Dreieck angeordnete Pol platten 4 in Verbindung mit zwei Rahmen kernen 8 benutzt. Die leitend angenommene Fahrzeughülle 5 ist auch hier zwischen je zwei zusammengehörigen Polplatten ge schlitzt.
Die Abschirmung der Rahmenwindungen, die zur Herabsetzung der R.ahmeninduktivi- tät dient, ist für einen Stabkern in Fig. 9 dargestellt. Die Polschuhe sind hier der Ein fachheit halber weggelassen. In diesem Aus führungsbeispiel ist die Wicklung 1$ direkt auf dem magnetisierbaren Kern 19 a-ugeord- net. Die elektrisch leitende Abschirmung 20 umschliesst .die Wicklung 18.
Die Abschir mung 20 ist geschlitzt, so dass sie keine in sich geschlossene Windung darstellt.
Pellet frame. Monitoring frames can be equipped with ferrous cores, which increases the catchment area of the frame. This catchment area is to be understood as the F'el.d cross-section measured in the uri distorted part of the field, which belongs to the field tube penetrating the frame winding. Big. 1 shows the catchment area 1 in a view for a frame with a rod-shaped, iron-containing core.
When measuring the ferrous core, it is essential to make this catchment area as large as possible. If you use rod-shaped iron cores, you only get a large catchment area if the length of the core is made large. With rotating frames, the great length is a problem. If one tries to enlarge the catchment area thereby. the fact that a disk-shaped or spherical core is used, for example, results in large winding lengths, which are disadvantageous in terms of frame damping and frame capacity.
In practice, the task is to design the monitoring frame with an iron core so that it requires the smallest possible diameter for the turning circle and that it has a ring thickness, which of course requires a large catchment area.
In order to achieve this object, a measuring frame, the windings of which are applied to a ferromagnetic core, is proposed which, according to the present invention, is characterized in that at least one end of the core is provided with an attachment made of ferromagnetic material as well. This approach, with which only one or both core ends can be provided, is preferably designed as a pole shoe.
In the following, embodiments of the subject invention are explained in more detail with reference to he beilie lowing drawings.
2 shows that an iron core which carries the winding 2 and which is provided with the pole piece 3, with a shorter length and accordingly a smaller diameter of the turning circle, has an equally large catchment area as a longer core without the Approach.
If a correspondingly designed frame, the core ends of which are provided with pole shoe-like extensions, is arranged on a vehicle, for example an aircraft, then it is useful to arrange this frame in a recess in the vehicle shell. So that the frame takes up a sufficient part of the magnetic field, such a tub must have fairly large dimensions.
In addition, considerable distances are necessary between the trough and the frame: so that slight displacements of the frame cannot cause any noticeable changes in inductance. With such trough dimensions, the upper trough opening is poorly used to absorb the magnetic field by the frame. The actual concentration of the magnetic field only takes place inside the tub, so that the field density at the tub opening has only relatively low values.
These disadvantages can be avoided by providing the frame with several, preferably two separate panels in the immediate vicinity of the surface of the vehicle shell: this nestling or arranged in a shallow recess and: shielded from the vehicle interior by electrically conductive parts has magnetizable material, which are magnetically verbun with the help of the core carrying the frame winding, which is also made of magnetizable material.
A metal plate will be placed at a constant distance from the magnetizable core of the frame to shield it from the interior of the vehicle. This ensures that when installing such a frame, due to the constant distance between frame and shielding plate, the same change in inductance of the frame winding results, so that this, since it is a constant value,
can be taken into account from the outset. By arranging the magnetisable plates in the immediate vicinity of the vehicle surface, the actual field concentration is shifted to this point instead of inside the vehicle, so that the part of the surface that is available for: the absorption of the magnetic field is much larger here Mass is exploited.
In the case of a bearing frame of the type described, a particular disadvantage is the increase in inductance of the frame wave, which is greater than that of an air frame. This can be seen without further ado when one considers that the self-fields which form around each winding wire run partly in the magnetizable core.
In order to reduce the given number of turns and the external arrangement belonging to the frame inductance, it is therefore advisable to form a hollow cylinder-shaped, electrically conductive structure inside and / or outside the winding with a winding diameter of this type and its axis in the direction that lies on the increasing field. This electrically conductive structure must be slotted or insulated and overlapped to avoid short-circuit currents.
Exemplary embodiments for the installation of a proposed frame in an aircraft are shown in: FIGS. 3-8. Figures 3 and 4 show a frame sunk into a shallow tub. In Fig. 3 the side elevation and in Fig. I the plan is provided. The plates 1 are here with their surface at the same height as the upper surface of the vehicle shell 7. A shell G is embedded in the shell. which the plates I and. the frame core 8 closes from below.
The frame core 8 in this case has a flat U-shape, as a result of which there is the possibility of pulling a carrier 9 through between it and the shell, which must be interrupted by an insulating part 10 because it otherwise it could form a short turn for the frame with the other structural parts of the vehicle.
The casing 5 of the vehicle must also have a slot 11 or an isolated overlap between the pole plates 4 so that the casing does not represent a short-circuit winding either itself or through the intermediation of other parts.
Figures 5, 6 and 7 show one; Rotating frame. In Fig. 5 the view is shown. The rotating frame is located in a conductive, downward-shielding shell 6, the cover of which is formed by the silk pole plates 4 and also by two cover plates 12, between which there is a slot 11 or an insulated overlap.
6 shows a section through this arrangement. It can be seen here how the two pole plates are magnetically connected by the frame core 8 provided with the winding 13 and how the shell, which surrounds the frame, is accommodated in the recess 14.
In order to ensure a rotation of the frame even with small changes in the position of the frame with respect to the recess 14, rollers can be placed at 1.5, which reduce the frictional resistance that may occur. Fig. 7 illustrates a plan. Here it is shown that frame core $ can be arranged again. It is located outside: the middle, which creates space for the frame axis 16. On the side opposite the frame core, there is space for the frame engine 17 before hand.
Fig. 8 shows a cross frame. Here three triangular pole plates 4 are used in conjunction with two frame cores 8. The conductive vehicle shell 5 is also here slotted ge between two associated pole plates.
The shielding of the frame windings, which is used to reduce the frame inductance, is shown for a rod core in FIG. The pole pieces are omitted here for the sake of simplicity. In this exemplary embodiment, the winding 1 $ is arranged directly on the magnetizable core 19 a. The electrically conductive shielding 20 encloses the winding 18.
The shielding 20 is slotted so that it is not a self-contained turn.