DE1766196U

DE1766196U - MINIATURE POT REEL CORES.

Info

Publication number: DE1766196U
Application number: DEL16024U
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1956-06-09
Filing date: 1956-06-09
Publication date: 1958-05-08

Description

MINIATUR-TOPFSPULENKERN Die Neuerung bezieht sich auf geschlossene Spulkerne und insbesondere darauf, die ferromagnetischen Formteile eines solchen Kernes derart zu bemessen, daß die optimalen elektrischen Eigenschaften einer Spule in Verbindung mit einer besonders vorteilhaften Konstruktionsform inbezug auf kleinstmöglichen Raumaufwand erreicht werden.MINIATURE POT REEL CORES The innovation relates to closed ones Spool cores and especially on them, the ferromagnetic molded parts of such Core to be dimensioned in such a way that the optimal electrical properties of a coil in connection with a particularly advantageous form of construction in relation to the smallest possible Space requirements can be achieved.

Es sind zahlreiche Ausführungsformen von sog. Schalen-oder Topfkernspulen bekannt, bei denen es grundsätzlich darauf ankommt, das äußere Spulenfeld, also den Weg der eine Spule umschließenden Kraftlinien möglichst vollständig durch das Kermnaterial zu führen, wodurch die Induktivität einer solchen Spule annähernd auf den/u-fachen Wert gesteigert und gleichzeitig eine entsprechende Abschirmung erreicht werden kann. Zur Abstimmung des genauen Induktivitätzwertes dienen bekanntlich Mittelkerne, die nach Art einer Schraube in das Innere des Topfkernes eingeführt werden und dabei entweder einen Luftspalt kurzschließen oder die Induktivität dadurch erhöhen, daß sie selbst eine Permeybilität besitzen, die wesentlich höher ist als diejenige des übrigen Kernmaterials.There are numerous embodiments of so-called shell or pot core coils known, in which it is fundamentally important, the outer coil field, so the path of the lines of force surrounding a coil as completely as possible through the To lead core material, which approximates the inductance of such a coil increased the / u-fold value and at the same time achieved a corresponding shielding can be. As is well known, middle cores are used to tune the exact inductance value, which are inserted like a screw into the interior of the pot core and thereby either short-circuit an air gap or increase the inductance in that they themselves have a permeability that is significantly higher than that of the remaining core material.

Außerdem sind Abstimmvorrichtungen bekannt, bei denen ein schmaler Streifen durch einen Luftspalt gezogen wird, wobei dieser Streifen eine ferromagnetische Belegung zunehmender Stärke trägt, die dadurch den Luftspalt in zunehmendem Maße magnetisch kurzschließt. Die erreichbare Induktivitätsänderung ist zwar bei diesen Verfahren verhältnismäßig groß, jedoch ist die Einhaltung der Toleranzen für den Luftspalt, der bekanntlich dadurch entsteht, daß die Formteile der Spule beim Aneinanderlegen oder beim Zusammenbau nur außerhalb des Wickelraumes dicht anliegen, jedoch in der Spulenachse einen vorgegebenen Abstand freilassen, nur schwer einzuhalten. Ferner sind solche Formteile einer Topf-oder Schalenkernspule verhältnismäßig schwer miteinander zu befestigen, bzw. in einem Gerät anzubringen, ohne daß bei Erschütterungen oder infolge thermischer Veränderungen zugleich auch die relative Lage der Spulenteile zueinander verändert wird. Die Induktivität einer solchen Spule läßt sich deshalb in der Praxis nur unter Schwierigkeiten auf dem geforderten Wert über längere Zeiträume genau einhalten. Neben dem Aufwand an Befestigungsmitteln besteht ferner der Nachteil, daß die bekannten Topfkernspulen verhältnismäßig komplizierte Formteile besitzen. Diese Teile gehen leicht durch die bei ihrer Befestigung auftretenden Verspannungen zu Bruch. Geschieht dies nach dem Einbau durch Erschütterungen des fertigen Gerätes, dann sind Störungen an ÜbertraßungseiGenschaften die Folge, die sich bekanntlich schwer lokalisieren oder an Ort und Stelle beheben lassen. Keine dieser bekannten Spulenbauformen ist durch proportionale Verkleinerung als Miniaturbauteil verwendbar zu machen. In erster Linie bereitet die Induktivittsregelung große Schwierigkeiten, die darin bestehen, daß der Regelmechanismus in dem vorgegebenen Volumen nicht unterzubringen ist, der Regelbereich zu klein' oder die Induktivitätsänderung so steil verläuft, daß eine reproduzierbare Einstellung unmöglich ist. Außerdem sind Eisen- kernspulen bekannter Bauart mehr oder weniger druckempfindlich und eignen sich deswegen nicht für die Verwendung in vergossenen Geräteteile.In addition, tuning devices are known in which a narrow strip is drawn through an air gap, this strip becoming increasingly ferromagnetic Strength, which thereby increases the air gap magnetically short-circuits. The achievable change in inductance is relatively large in this process, but compliance with the tolerances for the air gap, which is known to result from the fact that the molded parts of the coil when placed next to each other or when reassembling only tightly outside the winding space, but leave a predetermined distance in the coil axis, is only difficult to adhere to. Furthermore, such molded parts of a pot or pot core coil are relatively difficult to fasten to one another, or to mount in a device, without the relative position of the coil parts to one another being changed at the same time in the event of vibrations or as a result of thermal changes. In practice, the inductance of such a coil can therefore only be precisely maintained at the required value over long periods of time with difficulty. In addition to the expense of fastening means, there is also the disadvantage that the known pot core coils have relatively complicated molded parts. These parts are easily broken by the tension that occurs when they are fastened. If this happens after installation due to vibrations of the finished device, then disturbances in the transmission properties are the result, which are known to be difficult to localize or to remedy on the spot. None of these known coil designs can be made usable as miniature components by reducing them proportionally. First and foremost, inductance control causes great difficulties, which consist in the fact that the control mechanism cannot be accommodated in the given volume, the control range is too small ' or the change in inductance is so steep that a reproducible setting is impossible. In addition, iron Core coils of known design are more or less sensitive to pressure and are therefore not suitable for use in encapsulated device parts.

Die vorliegende Neuerung richtet sich nun darauf, diese Schwierigkeiten und Nachteile zu beseitigen und zugleich eine Spule zu erhalten, die auch räumlich außerordentlich günstige Eigenschaften hat. Die Aufgabe, eine stabile und reproduzierbare Induktivität zu schaffen, bzw. eine Abstimmvorrichtung mit dieser Spule zu verbinden, die genaue Einstellwerte einzuhalten gestattet, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine neu- r artige Bauform vorgeschlagen wird, gekennzeichnet durch einen ferromagnetischen Wickelkörper, der ingestalt einer einfachen Wickelrolle aus HF-Eisen zur Aufnahme der Spulenwicklung dient und nach Einschieben in eine enganliegend ferromagnetische Rohrhülse etwa gleicher Länge mit dieser einen geschlossenen Topfkern bildet.The present innovation is aimed at eliminating these difficulties and disadvantages and at the same time obtaining a coil which also has spatially extraordinarily favorable properties. The object of creating a stable and reproducible inductance, or of connecting a tuning device to this coil, which allows precise setting values to be adhered to, is achieved according to the invention in that a new r like design is proposed, characterized by a ferromagnetic winding body, which is used in the form of a simple winding roll made of HF iron to accommodate the coil winding and, after being pushed into a tightly fitting ferromagnetic tubular sleeve of approximately the same length, forms a closed pot core with this.

Dabei wird ferner vorgeschlagen, den die Spulenwicklung tragenden Wickelkörper in seiner Achse zu durchbohren und in diese Bohrung einen kleinen Stab aus höher permeablen Material einzuführen, der zur Abstimmung des Induktivitätswertes dient.It is also proposed that the coil winding be supported To pierce the winding body in its axis and insert a small rod into this hole made of higher permeable material to be used to tune the inductance value serves.

Der vorgeschlagene Topfspulkern hat also den mechanischen Vorzug aus zwei einfachen axialsymmetrischen Teilen zu bestehen, die in verschiedenen Längen und Durchmessern hergestellt werden können. Bei der vorgeschlagenen Spule sind die bekannten Schwierig- keiten zur Befestigung und Montage dadurch beseitigt, daß die beiden Kernteile an verhältnismäßig großen Flächen aneinander anliegen und dabei in einfacher Weise durch Verkleben befestigt sind.The proposed pot winding core thus has the mechanical advantage of being made up of two simple axially symmetrical parts that can be manufactured in different lengths and diameters. With the proposed coil, the known difficulties are opportunities for fastening and assembly eliminated in that the two core parts abut each other on relatively large surfaces and are thereby easily attached by gluing.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die mit der Befestigung des eigentlichen Spulenkörpers verbundenen Schwierigkeite n überhaupt entfallen, weil der Wickelkörper aus ferromagnetischem Material selbst als Spulenkörper ausgebildet ist und entweder direkt oder unter Beilage einer Isolierfolie gewickelt werden kann. Die Lage der Wicklung ist dadurch festgelegt und der zur Verfügung stehende Wickelraum läßt sich vollständig ausnutzen.Another advantage is that with the attachment of the actual bobbin-related difficulties n are omitted at all because the bobbin made of ferromagnetic material itself is designed as a bobbin and can be wrapped either directly or with the addition of an insulating film. This defines the position of the winding and the available winding space can be fully exploited.

Für die seitliche Zuführung der Zuleitungsdrähte zwischen dem Wickelkörper und der umgebenden Hülse sind in einfacher Weise kleine Ausnehmungen am äußeren Umfang des Wickelkörpers vorgesehen. Somit eignet sich dieser Topfspulenkern für die Verwendung als Kiniaturbauteil. In einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Raumbedarf für eine vollständige Spule mit mehr als hundert Windungen aus 5xo, o5-Hochfrequenzlitze und mit einer einstellbaren Induktivität von 200-500/uhr, beispielsweise nur den dritten Teil eines Kubikzentimeters.For the lateral feeding of the lead wires between the bobbin and the surrounding sleeve are small recesses on the outside in a simple manner The circumference of the bobbin is provided. Thus, this pot core is suitable for the use as a miniature component. In a practical embodiment, the space required for a complete coil with more than a hundred turns of 5xo, o5 high-frequency stranded wire and with an adjustable inductance of 200-500 / o'clock, for example only the third part of a cubic centimeter.

Neben den schon geschilderten mechanischen Vorzügen werden bei den vorgeschlagenen Topfkernspulen zugleich auch die optimalen magnetischen Eigenschaften realisiert. Dadurch, daß die Verbindungsstelle zwischeh dem Wickelkörper und der äußeren Hülse an der Stelle größten Querschnittes des ferromagnetischen Flußweges angeordnet ist, wird der bei einer solchen mechanischen Verbindungsstelle unvermeidbare Luftspalt in seiner Wirkung auf ein Mindestmaß herabgesetzt bzw. weitgehend durch magnetische Kurzschlüsse des Kernmaterial unwirksam gemacht.In addition to the mechanical advantages already described, the proposed pot core coils also have the optimal magnetic properties. In that the connection point between the winding body and the outer Sleeve at the point of largest cross-section of the ferromagnetic Flux path is arranged, the unavoidable air gap in such a mechanical connection point is reduced in its effect to a minimum or largely rendered ineffective by magnetic short circuits of the core material.

Zudem läßt sich der zylindrische Außendurchmesser des Wickelkörpers besonders gut auf eine glatte Oberfläche bearbeiten, so daß an der Verbindung mit der eng anliegenden Hülse praktisch keine Einschnürung des magnetischen Kraftlinienfeldes stattfindet. Da diese Spule und ihre Befestigung ganz besonders wenig Raum erfordert, eignet sie sich bevorzugt als Bauelement in mehrkreisigen Filteranordnungen. Dabei lassen sich ohne weiteres beispielsweise 12 Spulen zusammen mit den zugehörigen Kapazitäten durch Vergießen mit einer isolierenden fW Vergußmasse zu einem außerordentlich kleinen, elektrisch hoch- wertigem und mechanisch stabilem Baustein vereinigen. Durch das Vergießen ist außerdem eine hohe Sicherheit gegen äußere Einflüsse geschaffen. Für die genannte Verwendung eignet sich insbesondere auch die längliche Bauform der Topfspulkerne gemäß der Erfindung.In addition, the cylindrical outer diameter of the winding body can be machined particularly well to a smooth surface, so that practically no constriction of the magnetic field of lines of force takes place at the connection with the tightly fitting sleeve. Since this coil and its fastening require very little space, it is particularly suitable as a component in multi-circuit filter arrangements. In this case, for example, 12 coils together with the associated capacitances can be easily potted with an insulating fW Casting compound to an extremely small, electrically high- combine high-quality and mechanically stable building block. Potting also creates a high level of security against external influences. The elongated shape of the pot winding cores according to the invention is also particularly suitable for the use mentioned.

Der Abstimmkern der vorgeschlagenen Spule kann entweder nach erfolgter Feinabstimmung festgelegt oder auch nach dem Vergießen beliebig nachstellbar sein. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, entsprechende Gewindegänge beim Vergießen, also in der Vergußmasse selbst freizulassen, die zur Führung einer den Abstimmkern tragenden Schraube dienen. Der Aufbau der vorgeschlagenen Topfkernspulen gestattet raumsparend eine gleichzeitige Variation mehrer Abstimmkreise, wobei die zugehörigen Kerne gemeinsam an einer verschiebbaren Führungsleiste-oder-Platte befestigt sind.The tuning core of the proposed coil can either be done after Fine-tuning can be set or adjusted as required after potting. For this purpose, it is proposed to use appropriate threads when potting, so to leave free in the potting compound itself, which is used to guide a tuning core Serve screw. The construction of the proposed pot core coils allows space-saving a simultaneous variation several voting circles, with the associated Cores are fastened together on a sliding guide rail or plate.

In der Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel der Neuerung ein vollständiger Ferritspulenkern, bestehend aus dem Wickelkörper 1, der Hülse 2 und dem Abstimmkern 3 im Maßstab 511 dargestellt.In Fig. 1 is a complete as an embodiment of the innovation Ferrite coil core, consisting of the bobbin 1, the sleeve 2 and the tuning core 3 on a scale of 511.

Fig. 2 zeigt diesen Spulenkern von der Seite gesehen mit dem Ausnehmungen 4 und 5 für die Durchführungen der Spulenzuleitungen.Fig. 2 shows this core seen from the side with the recesses 4 and 5 for the feedthroughs of the coil leads.

Fig. 3 stellt eine vollständige Spule gemäß der Neuerung in r natürlicher Größe dar.Fig. 3 shows a complete coil according to the innovation in r more natural Size.

Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Neuerung ein Bandpaßfilter vor dem Vergießen, das aus 12 Einzelkreisen besteht. In Fig. 4a sind mit 6 die erfindungsgemäßen Spulen, mit 7 die Kreis-und mit 8 die Koppelkapazitäten bezeichnet. Die einzelnen Abstimmeinheiten sind dabei durch Trennwände voneinander abgeschirmt. Die Spulen 6, die in dieser Figur schematisch dargestellt sind, entsprechen der Darstellung in Figur 2. Die Abstimmkreise lassen sich entweder einzeln darstellen, oder zum Zwecke einer Veränderung des Durchlaßbereiches gemeinsam mit Hilfe einer nicht dargestellten Führungsplatte bei sämtlichen Spulen zugleich variieren.Fig. 4 shows an embodiment for the application of the innovation a band-pass filter before potting, which consists of 12 individual circles. In Fig. 4a 6 the coils according to the invention, 7 the circular and 8 the coupling capacitances designated. The individual voting units are separated from one another by partitions shielded. The coils 6, which are shown schematically in this figure, correspond the representation in Figure 2. The voting circles can either be represented individually, or for the purpose of changing the pass band together with the help of a guide plate, not shown, vary in all coils at the same time.

In Fig. 4b ist dieses Ausführungsbeispiel, von der Seite gesehen, dargestellt. Durch den mittleren Teil ist eine Linie geführt, die den Zusammenbau dieses Filters aus der Vielzahl einzeln abgeschirmter und in sich geschlossener Spulenein- heiten, reihenweise nebeneinander, andeutet. Diese Darstellung demonstriert den Raumbedarf eines hochwertigen 12-kreisigen Filters in natürlicher Größe, das zunächst unter Freilassung der Stellen zur Aufnahme der Abstimmkerne vergossen und nach erfolgter Feinabstimmung unter Einschluß dieser Regelkerne vollständig mit Vergußmasse geschlossen und gegen äußere Ein-. flüsse aber Art unempfindlich gemacht wird.This exemplary embodiment is shown in FIG. 4b, seen from the side. A line is drawn through the middle part showing the assembly of this filter from the multitude individually shielded and self-contained coil units in rows next to each other, suggests. This representation demonstrates the space requirement of a high-quality 12-circle filter in natural size, which is initially encapsulated leaving the places for receiving the tuning cores free and, after fine-tuning, including these regulating cores, is completely closed with casting compound and against external inclusions. rivers but kind of made insensitive.

Ein derartiges Filter ist besonders für den Empfängerbau bei tragbaren Funkgeräten geeignet. Es lassen sich jedoch mit der vorgeschlagenen Spulenform auf allen Gebieten der Nachrichten-und Meßtechnik außerordentlich stabile Bauteile herstellen, wobei die elektrischen und mechanischen Eigenschaften dieser Bauform auch dann erhalten bleiben, wenn deren Bemessung wesentlich von der des angegebenen Ausführungsbeispieles abweicht. Zur Aufnahme größerer Leistungen, bzw. zur Herstellung größerer Induktivitäten wird man entsprechend größere Ausführungsformen wählen. 10 SchutzansprücheSuch a filter is particularly suitable for the construction of receivers in portable Radio equipment. However, it can be done with the proposed coil shape produce extremely stable components in all areas of communications and measurement technology, the electrical and mechanical properties of this design are also retained remain if their dimensioning differs significantly from that of the specified embodiment deviates. For the absorption of larger powers or for the production of larger inductances one will choose correspondingly larger embodiments. 10 claims for protection

Claims

Protection claims

Miniature pot core made of circularly symmetrical molded parts

consisting, characterized by a winding body in the form of a simple winding roll made of ferromagnetic material, which serves to accommodate the coil winding and forms a closed pot core with this after insertion into a tightly fitting forromagnetic tubular sleeve of the same length.

2.) Miniature pot spool core according to claim 1, characterized in that that the bobbin carrying the coil winding is pierced in its axis and that a rod of higher permeability material protruding into this bore Adjustment of the inductance value is used.

3.) miniature pot bobbin core according to claim 1 or 2, characterized in that all components, regardless of the desired Beressung with the same tool and verhaben can be produced in a strand process. 4.) Miniptur pot core according to one of the preceding Claims, characterized in that the outer periphery of the Wickoll: body for the lateral feed-through of the supply lines or several recesses are provided. 5.) Miniatv. r-pot bobbin according to one of the preceding claims, characterized in that, for example, the spatial Liche dimension of a complete Spueleneinheit about the

third part of a cubic centimeter.

6.) Miniature pot core coil according to An @@ @@ ch 5, marked through the use as a component in multi-circuit filter arrangements.

7.) Miniature pot core coil according to one of the preceding claims, characterized in that it is potted after installation with an insulating potting compound, for example with casting resin to protect against external influences.

8.) miniature pot core coil according to one of the preceding language, characterized in that the voting core from higher spr £

permeable material is connected to an adjustment device located outside the coil, which allows a change in the inductance value even after the coil has been potted. tet. f 9.) Miniature pot core coil according to one of the preceding claims, characterized in that as a bin setting device

a screw is used, which is preferably passed through a thread embedded or cast directly into the potting compound.

10.) Miniature pot core coil according to one of the preceding claims, characterized in that its inductance is characterized in common with several coils it is variable that the corresponding tuning cores on a movable guide bar or plate are attached.