DE1237651B - Hochfrequenzspule fuer grosse Leistung mit stufenweise veraenderbarer Induktivitaet - Google Patents

Description

• Hochfrequenzspule für große Leistung mit stufenweise veränderbarer Induktivität Die Resonanzabstimmung von Hochfrequenz-Schwingkreisen kann durch eine Veränderung der Induktivität der Schwingkreisspule oder durch eine Veränderung der Kapazität des Schwingkreiskondensators erfolgen. Liegen besondere Anpassungsbedingungen vor oder ist der gewünschte Abstimmungsbereich sehr groß, reicht es nicht aus, eine der beiden Größen des Schwingkreises - Induktivität oder Kapazität - zu verändern, es müssen dann beide entsprechend kombiniert werden. In vielen Fällen ist z. B. die stufenweise Veränderung der Induktivität, kombiniert mit einer stetigen Veränderung der Kapazität, zweckmäßig. Die Stufung der Induktivität muß dabei bestimmten Bedingungen entsprechen, sie kann z. B. einer Potenzreihe folgen.
• Die konstruktive Ausführung einer Hochfrequenzspule mit stufenweise veränderbarer Induktivität ist schwierig, wenn sie für große Leistungen gebaut und für eine automatische Induktivitätsumschaltung geeignet sein soll. Bei der allgemein üblichen Ausführung der Spule als Zylinderspule sind die Abgriffpunkte oft so über ihren Umfang verteilt, daß der mechanische Aufwand zur Betätigung von Schaltkontakten an den Spulenabgriffen sehr hoch wird.
• Bei allen bisher bekannten Hochfrequenzspulen mit mehreren Abgriffen lassen sich die Induktivitäten zwischen je zwei Abgriffen entweder nicht kontinuierlich einstellen, oder es ist zur kontinuierlichen Einstellung eine örtliche Verschiebung der Abgriffpunkte nötig.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochfrequenzspule mit feststehenden Abgriffen und mit kontinuierlich veränderbaren Induktivitäten zwischen je zwei Abgriffen anzugeben.
• Die Aufgabe wird durch die im ersten Anspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst. Durch die Kombination der dort angeführten Merkmale, deren jedes für sich zum Teil bekannt ist, ist es möglich, eine Hochfrequenzspule für große Leistungen zu bauen, deren stufenweise veränderbare, einem beliebigen Gesetz folgende Induktivität sich leicht automatisch schalten läßt.Beim Einstellen beliebiger Induktivitätsstufungen brauchen nur die Leiterlängen zwischen den Abgriffen eingestellt zu werden, ohne daß die Abgriffe selbst bewegt werden müssen. Ein einmal eingestellter Induktivitätswert läßt sich durch einen einfachen Schaltvorgang jederzeit wieder einstellen. Dabei brauchen keine Schleifkontakte in eine zuvor programmierte Stellung gebracht zu werden. Deshalb ist bei Änderungen von Induktivitätswerten auch keine Änderung eines Programms nötig.
• In einer -besonders einfachen Ausführungsform einer Hochfrequenzspule nach der Erfindung liegen die Abgriffpunkte auf einer Geraden. Bei einer anderen Ausführungsform können die Abgriffpunkte durch Schaltbolzen mit einer Sammelschiene verbunden werden. Eine Halbwindung einer Hochfrequenzspule nach der Erfindung kann aus zwei parallelen Leitern gebildet werden, die an einem Ende durch einen auf den Leitern verschiebbaren Bügel verbunden sind. Dieser Bügel kann als gerades Klemmstück oder so ausgebildet sein, daß er posaunenartig über oder in die beiden Leiter geschoben werden kann.
• In einer weiteren Ausführungsform einer Hochfrequenzspule nach der Erfindung kann der Leiterquerschnitt der Halbwindungen unterschiedlich entsprechend den fließenden Hochfrequenzströmen bemessen sein. Außerdem können in an sich bekannter Weise nicht benutzte Leiterteile kurzgeschlossen werden.
• Ein anschauliches Bild der Erfindung vermitteln die beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Hochfrequenzspule, deren Geometrie wesentlich von der herkömmlichen Form abweicht.
• F i g. 1 a und 1 b sind zwei Ansichten einer ersten, F i g. 2 ist die Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Hochfrequenzspule nach der Erfindung.
• In diesen Darstellungen sind für die Erläuterung der Erfindung unwesentliche Teile, wie Halterungen für Spulenteile oder Betätigungsmechanismen für Abgriffkontakte, weggelassen.
• In F i g. 1 b sind a, b, c, d, e, f parallele Leiterstücke, die mit zugehörigen Bügeln B 1 bis B7 Leiterschleifen bilden und in ihrer Gesamtheit die erfindungsgemäße Hochfrequenzspule darstellen. Die Halbwindungen mit den Leitern a, b, c und d liegen, wie aus F i g. 1 a zu erkennen ist, ganz in einer Ebene, die Leiter e und f dagegen bilden Vollwindungen, deren Windungsflächen senkrecht zur Ebene der Leiter a bis d liegen. In dieser Ebene liegen auch die Abgriffpunkte der Spule in Form von Kontaktklötzen A 1 bis A 6, von denen die Leiterschleifen ausgehen. Die Kontaktklötze A liegen einer Sammelschiene S gegenüber, mit der sie durch Schaltbolzen K 1 bis K 6, die in Führungsbuchsen F der Sammelschiene gleiten, verbunden werden können. Sind alle Schaltbolzen K gezogen, so sind auch alle Leiterschleifen wirksam, und an den Anschlußklemmen N, M der Spule ist die größte Induktivität verfügbar. Durch Verbindung der Kontaktklötze A 6, A 5, A 4 usw. mit der Sammelschiene S durch die Schaltbolzen K6, K5, K4 usw. können nun nacheinander Teile der Spule abgeschaltet werden, so daß sich die an den Klemmen N, M wirksame Induktivität stufenweise verringert. Die nicht benötigten Teile der Spule werden in bekannter Weise kurzgeschlossen, weil freie, nicht abgeschlossene Leiterschleifen Ursache von unerwünschten Resonanzerscheinungen sein können. In F i g. 1 a sind beispielsweise die Schaltbolzen K6, K5 und K4 im Eingriff und schließen die von den Leitern d. e und f gebildeten Leiterschleifen jede für sich kurz. Die Induktivität einer jeden Leiterschleife ist durch Verstellen der posaunenzugartig in die Leiter schiebbaren Bügel B individuell einstellbar, so daß die Herstellungstoleranzen für die Leiterstücke und ihre Abstände nicht eng zu sein brauchen. Die mögliche Verschiebung der Bügel ist bei den Bügeln B 1 und B2 gestrichelt angedeutet.
• Eine mechanisch weniger aufwendige, elektrisch aber gleichwertige Lösung des Problems der Veränderbarkeit der Induktivität einer Leiterschleife ist in F i g. 2 dargestellt. Hier dienen zur Verbindung der Leiterenden Klemmbügel C 1 bis C 7, die zur Einstellung der jeweils geforderten Schleifeninduktivität auf den Leitern g bis m verschoben und dann festgeklemmt werden. Im Gegensatz zu der Darstellung in F i g. 1 a und 1 b sind die Leiter der einzelnen Schleifen mit unterschiedlichen Durchmessern gezeichnet. Bei den verschiedenen Frequenzen, bei denen der Schwingkreis, dessen Bestandteil die Spule ist, betrieben wird, fließen nämlich unterschiedliche Schwingströme. Den unterschiedlichen Strömen kann der Leiterquerschnitt der jeweiligen Leiterschleifen leicht angepaßt werden. Dies ist natürlich auch bei einer Ausführung nach F i g. 1 möglich.
• DieZusammensetzung derHochfrequenzspule nach der Erfindung aus lauter flachen und kurzen Leitergebilden hat noch einen anderen Vorteil. Die Oberfläche der üblicherweise versilberten Hochfrequenzspulen wird im Laufe der Zeit ziemlich unansehnlich (schwarz), so daß aus optischen Gründen eine Vergoldung wünschenswert wäre. Bei dem großen räumlichen Umfang einer herkömmlichen Hochfrequenzspule für große Leistung ist dies wegen des nötigen großen Badvolumens wirtschaftlich nicht zu vertreten. Die Spulenteile der Hochfrequenzspule nach der Erfindung lassen sich jedoch in kleinen Bädern preiswert vergolden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Hochfrequenzspule für große Leistung mit Abgiiffen zur stufenweise einem vorgegebenen Gesetz folgenden Veränderung ihrer Induktivität, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) alle Abgriffe liegen in einer Ebene und sind unbeweglich; b) zwischen je zwei Abgriffen befindet sich entweder eine ebene Halbwindung in der genannten Ebene liegend oder befinden sich mehrere ebene Halbwindungen, die mäanderförmig nebeneinander in der Ebene liegen oder die Vollwindungen mit senkrecht zu der Ebene liegenden Windungsflächen bilden; c) zwischen je zwei Abgriffen ist die Leiterlänge wenigstens einer Halbwindung kontinuierlich und unabhängig von anderen Halbwindungen veränderbar.
2. 2. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffpunkte auf einer Geraden liegen.
3. 3. Hochfrequenzspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffpunkte durch Schaltbolzen mit einer Sammelschiene verbunden werden können.
4. 4. Hochfrequenzspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbwindung aus zwei parallelen Leitern gebildet wird, die an einem Ende durch einen auf den Leitern 'verschiebbaren Bügel verbunden sind.
5. 5. Hochfrequenzspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel als gerades Klemmstück ausgebildet ist.
6. 6. Hochfrequenzspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel so ausgebildet ist, daß er posaunenartig über oder in die beiden Leiter geschoben werden kann.
7. 7. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterquerschnitt der Halbwindungen unterschiedlich entsprechend den fließenden Hochfrequenzströmen bemessen ist. B. Hochfrequenzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise nicht benutzte Leiterteile kurzgeschlossen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 888140; französische Patentschriften Nr. 434 637, 458 067; britische Patentschrift Nr. 727 500; Frank W. C u r t i s, »High Frequency Induction Heating«, 1944, S. 74.