DE1155492B

DE1155492B - Elektrischer Spulensatz

Info

Publication number: DE1155492B
Application number: DES49491A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Brackmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-07-13
Filing date: 1956-07-13
Publication date: 1963-10-10

Description

Elektrischer Spulensatz Die Erfindung betrifft einen elektrischen Spulensatz mit mindestens zwei zu einer baulichen Einheit zusammengefaßten Schalenkernspulen.
In der Elektrotechnik, insbesondere Hochfrequenztechnik, werden in Schaltungen oft mehrere gleichartige elektrische Spulen zu einer Einheit zusammengefaßt. Bei diesen sogenannten Spulensätzen werden die Spulen einzeln mit Halterungsvorrichtungen auf einer Montageplatte befestigt. Jede Spule kann hierbei mit einem sie allseitig umgebenen magnetisierbaren Schalenkern ausgestattet sein. Das magnetische Feld der Spule ist dadurch weitgehend konzentriert. Außerdem wird erreicht, daß das Feld dieser Spule nicht nach außen tritt und derartige magnetische Streufelder andere Schaltelemente in der Umgebung nicht störend beeinflussen können.
So ist es bereits bekannt, zwei Schalenkemspulen auf einer elektrisch isolierenden Platte mittels einer Klemmvorrichtung oder je einer die Kernteile durchbrechenden Isolierstoffhülse anzubringen. Dabei wirken die Isolierstoffhülsen als Hohlnieten, in denen Abgleichkerne geführt sind. Der Spulensatz besteht aus einer Vielzahl von ferromagnetischen und unmagnetisierbaren Einzelteilen, die bei kleinen Abmessungen den Zusammenbau sehr erschweren.
Darüber hinaus ist eine Spulenanordnung bekannt, bei der der Kopplungsfaktor zwischen beiden Spulen mittels zweier gegenseitig verschiebbar angeordneter ferromagnetischer Kerne verändert werden kann. Als magnetischer Rückschluß dient ein gemeinsames zweiteiliges Gehäuse. Ferner sind auf einer gemeinsamen Grundplatte aus isolierendem, ferromagnetisches Pulver enthaltendem Material angeordnete Spulen für Oszillatoren bekannt, die eine starke gegenseitige Kopplung sowie erhebliche Streufelder aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen streufeldarmen Spulensatz mit hoher Induktivität und weitgehender Entkopplung der einzelnen elektrischen Spulen auszubilden. Dieser Spulensatz soll insbesondere als Miniaturbauelement Verwendung finden.
Die Erfindung besteht darin, daß mehrere gleichartige ferromagnetische Kernteile der verschiedenen Schalenkernspulen einen gemeinsamen ferromagnetischen Körper bilden, indem entweder ihr gemeinsamer Oberteil aus einer ferromagnetischen Platte besteht, auf der Topfkerne formschlüssig aufgesetzt sind, oder indem zwei mit für die Spulenwicklung dienenden Ausnehmungen versehene Platten formschlüssig aufeinandergesetzt sind.
Bei Verwendung bekannter Topfkerne faßt man erfindungsgemäß die Deckel mehrerer Kerne zusammen bzw. schließt man mehrere Kerne mit einer gemeinsamen Deckelplatte ab. Die einzelnen Spulen stellen dann Schalenkernspulen dar, da das ferromagnetische Material der Topfkerne und des Deckels die Wicklung schalenartig umfassen. Hierdurch wird die Hälfte der sonst erforderlichen Einzelteile durch ein einziges Teil ersetzt.
Eine andere erfindungsgemäße Ausbildung besteht darin, die Kernteile zu zwei Platten zusammenzufassen, die mit Aussparungen für die Unterbringung der Spulenwicklung versehen sind. In die Platten wird die entsprechende Wickelhohlraumform einmodelliert, eingefräst, ausgebohrt oder in ähnlicher Weise ausgebildet. Insbesondere kann man jeweils die Hälften von bekannten Schalenkernen zu einem gemeinsamen ferromagnetischen Körper zusammenfassen.
Zur Korrektur der Induktivität der einzelnen Spulen sind fzrromagnetische Abgleichkerne vorgesehen, die in Durchbrechungen in den entsprechenden Kernteilen geführt sind.
Um eine evtl. zwischen den einzelnen Spulen noch vorhandene kleine Kopplung weiter zu verringern, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, in den gemeinsamen ferromagnetischen Körpern zwischen den einzelnen Spulenabschnitten Aussparungen oder Durchbrechungen vorzusehen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Spulensatzes ergibt sich aus der geringen Zahl von Bauteilen, aus einer einfachen Halterungsmöglichkeit und damit einer Verkleinerung der gesamten Einheit. Die Handhabung und Montage der Anordnung ist selbst bei sehr kleinen Spulen noch einfach.
Zur Zusammenfügung der einzelnen Teile werden diese zweckmäßigerweise an den angrenzenden Flächen geschliffen und dann unter Einfügung eines Klebemittels zusammengefügt. Die Schleifarbeit ist hier vereinfacht, da ja gegenüber einzelnen Kernen bei gleicher Spulenzahl weniger Flächen zu bearbeiten sind-und sich größere Flächen leichter schleifen lassen. Das Teil, das mehreren Spuleneinheiten gemeinsam ist, kann als Montageplatte bzw. konstruktive Basis dienen. Hierfür wird dieses Teil mit Bohrungen für die Befestigungsmittel oder für Abgleichstifte bzw. Drahtdurchführungen versehen. Die gesamte Einheit kann nach ihrer Fertigstellung mit einem Harz getränkt und dann ausgehärtet werden. Dadurch ergibt sich eine Anordnung mit sehr konstanten Eigenschaften.
Um eine hohe Güte der Spulen des Spulensatzes zu erhalten, ist es ratsam, die Kernteile aus einem magnetischen Stoff mit geringer elektrischer Leitfähigkeit, z. B. aus einem Nickel-Zink-Ferrit, herzustellen.
Mögliche Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt, aus denen weitere Einzelheiten der Erfindung hervorgehen.
Die Fig. 1 a und 1 b zeigen einen Spulensatz in Auf-und Seitenansicht. Die Topfkerne 1 sind durch die gemeinsame Platte 2, die zugleich die Konstruktionsbasis der Einheit bildet, abgedeckt. Für die Befestigung ist die gemeinsame Deckelplatte mit Bohrungen 3 versehen. Aus dem teilweisen Schnitt in Fig. 1 b ist ersichtlich, daß die Topfkerne mit Mittelstegen versehen sein können. In diesen sind Bohrungen angebracht, die zur Führung von Abgleichkernen 4 dienen. In den Hohlräumen der Topfkerne befinden sich die Wicklungen 5.
In den Fig. 2 a und 2 b ist eine andere Anordnung in Aufsicht und in geschnittener Seitenansicht dargestellt. Hier sind jeweils die Hälften von Schalenkernen zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt. Die Platten 11 und 12 sind mit Aushöhlungen für die Unterbringung der Spulen versehen. Zwischen den einzelnen Spuleneinheiten ist der Kern netzförmig von Nuten 13 durchzogen. Der magnetische Weg der einzelnen Spulen kann z. B. durch Luftspalte 14 geschert sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Spulensatz mit mindestens zwei zu einer baulichen Einheit zusammengefaßten Schalenkernspulen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichartige ferromagnetische Kernteile der verschiedenen Schalenkernspulen einen gemeinsamen ferromagnetischen Körper bilden, indem entweder ihr gemeinsames Oberteil aus einer ferromagnetischen Platte besteht, auf der Topfkerne formschlüssig aufgesetzt sind, oder indem zwei mit für die Spulenwicklung dienenden Ausnehmungen versehene Platten formschlüssig aufeinandergesetzt sind.
2. Elektrischer Spulensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil und die Topfkerne bzw. die zwei mit Ausnehmungen versehenen Platten Durchbrechungen aufweisen, in denen Abgleichkerne für die einzelnen Spulen angeordnet sind.
3. Elektrischer Spulensatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame ferromagnetische Körper zwischen den einzelnen Spulenabschnitten Aussparungen oder Durchbrechungen aufweist.
4. Elektrischer Spulensatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Kernteile aus einem elektrisch schlecht leitfähigen Material, z. B. Nickel-Zink-Ferrit, bestehen.
5. Elektrischer Spulensatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Kernteile mit geschliffenen Flächen aneinandergeklebt sind.
6. Elektrischer Spulensatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulensatz mit einem aushärtbaren Harz getränkt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 694 525, 728 481; deutsche Auslegeschriften N 9433 VIII c/21 g (bekanntgemacht am 23.2.1956); N 9434 VIII c / 21 g (bekanntgemacht am 9. 2. 1956); französische Patentschriften Nr. 799 551, 891519, 999 811; belgische Patentschrift Nr. 536 494; britische Patentschrift Nr. 750 835; USA: Patentschrift Nr. 2 719 965.