DE2401574C3 - Schalenkernspule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine abgleichbare Schalenkernspule entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Schalenkernspule ist z. B. aus der britischen Patentschrift 11 80 923 bekannt. Bei dieser Spule kann es jedoch, z.B. wenn die Spule Erschütterungen ausgesetzt ist, zu einer Veränderung eines eingestellten Induktivitätswertes der Spule kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalenkernspule dieser Art derart weiterzubilden, daß e^:n einmal eingestellter Induktivitätswert mit großer zeitlicher Konstanz erhalten bleibt und dennoch ein Aufbau der Schalenkernspule erzielt wird, der es erlaubt, einen erwünschten Induktivitätsbereich durch eine baukastenartige Zusammensetzung der Spule zu erhalten.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe durch eine den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches entsprechende Ausbildung einer derartigen Spule.

Diese Ausbildung einer Schalenkernspule bewirkt in vorteilhafter Weise eine äußerst starre, weil formschlüssige Zuordnung aller für den Induktivitätsabgleich der Spule wichtigen Spulenteile.

Schaienkeme mit axialen oder radialen Ausnehmungen bzw. Durchbrüchen sowie mit einer in einen Halterahmen einrastenden Gehäusekappe, die den Schalenkern zumindest teilweise umschließt, sind an sich aus der DT-AS 14 14 834 und aus der Zeitschrift Elektronik Bd. 22 (1973), Heft 9, S. A 36 bis A 37 bekannt. Jedoch ist diesen Literaturstellen nicht zu entnehmen, wie eine 3US einem Blechstreifen bestehende Planarwicklung trotz leichter Austauschbarkeit gegen unerwünschte 3c Ortsänderungen innerhalb eines Schalenkerns fixiert werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Schalenkernspule ergibt sich aus. den Merkmalen des Patentanspruchs 2.

Durch diese Ausbildung des Halterahmens und insbesondere des Gewindestutzens wird eine besonders rüttelsichere und spielfreie Befestigung der Abgleichschraube im Gewindestutzen erzielt.

Ferner kann bei der Schalenkernspule nach der Erfindung eine den Merkmalen des Anspruches 3 entsprechende Ausbildung vorgesehen sein.

Durch diese Befestigung des Abgleichkernes an der Abgleichschiraube wird verhindert, daß im Abgleichkern durch eine großflächige Befestigung und unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten Spannungen auftreten können, die die Permeabilität des Kerns beeinflussen bzw. daß der Abgleichkern versehentlich zu stark zwischen Schraubenkopf und Mittelbutzen eingespannt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Schalenkernspule entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 4 auszubilden.

Auf diese Weise wird insbesondere eine spielfreie Führung des Abgleichkernes im Kerndeckel des Schalenkernes gewährleistet und ein magnetischer Wackelkontakt verhindert.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 in auseinandergezogener Schrägdarstellung die Einzelteile der Schalenkernspule mit einer auf einem Wicklungsteller angeordneten, aus einem Metallblechstreifen bestehenden Wicklung und

F i g. 2 in Seitenansicht und im Schnitt die in F i g. 1 dargestellte Spule.

Im einzelnen zeigen die Figuren, daß ein im wesentlichen die Form eines bodenseitig verschlossenen Hohlzylinders aufweisender Teilkern 2 in die Aufnahmekontur eines diesem Teilkern angepaßten, aus Kunststoff

bestehenden Halterahmens 1 eingesetzt ist. Der Halterahmen 1 besteht im wesentlichen aus einem Bodenstück 3, welches dem Boden des Teilkerns von außen anliegt und zwei mit dem Bodenstück verbundenen, parallel zur Spulenachse verlaufenden Seitenwangen 4, die der Rundung des Teilkerns angepaßt sind.

Vom Boden des Teilkern!. 2 ragt ein zylindrischer Mittelbutzen 5 in der Spulenachse in den Innenraum des Teilkernes. Der Mittelbutzen 5 ist mit einer in der Spulenachse verlaufenden Bohrung δ verseilen. In diese Bohrung 6 greift ein mit dem Bodenstück 3 des Halterah:f.ens 1 zusammenhängender Gewindestutzen 7 ein. In einem in das freie Ende des Gewindestutzens 7 eingeschnittenen Gewinde ist eine Schraube 8 befestigt, die einen scheibenförmigen Kopf 9 aufweist. Zur spielfreien Führung der Schraube 8 in dem Gewindestutzen 7 ist dieser stirnseitig durch eine Nut 10 geteilt und außerdem der Innenraum des Gewindestutzens konisch nach innen zu etwa auf den Außendurchmesser der Schraube 8 hin erweitert. Infolgedessen liegen die durch die Nut 10 gebildeten Hälften 11 des Gewindestutzens 7 bei geeigneter Wahl des Materials des Halterahmens 1 federnd an der Schraube 8 und fixieren diese dadurch spielfrei im Gewindestutzen 7.

Ein zylindrischer Abgleichkern 12 weist in der Spulenachse eine Bohrung zur Aufnahme der Schraube 8 auf und ist lediglich mit seiner dem Schraubenkopf 9 zugewandten Stirnseite mit der Schraube 8 verbunden z. B. verklebt. Der Außendurchmesser des Abgleichkerns 12 stimmt im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Mittelbutzens 5 überein. An seiner dem Mittelbutzen 5 zugewandten Stirnseite ist an dem Abgleichkern 12 eine Isolierstoffscheibe 13 befestigt. Die Scheibe 13 bildet zwischen dem Abgleichkern 12 und dem Mittelbutzen 5 einen Anschlag, der den Drehbereich der Schraube 8 begrenzt und damit verhindert, daß ein Abgleich in einem Bereich erfolgt, in dem eine Verstellung des Abgleichkerns eine zu große Induktivitätsänderung bewirkt. Dadurch wird vermieden, daß temperaturbedingte Längenänderungen des Abgleichkerns sich als zu starke Induktivitätsänderungen auswirken können.

Der schalenförmige Teilkern 2 ist durch einen scheibenförmigen Kerndeckel 14 verschlossen, dessen Außendurchmesser mit dem des zylindrischen Teilkerns 2 übereinstimmt. Der Kerndeckel 14 ist mit dem Teilkern 2 verklebt. Außerdem ist pine Gehäusekappe 15 vorgesehen, deren quaderförmiger Innenraum lediglich an einer Bodenseite offen ist. Eine zentrale öffnung 17 der Gehäusekappe 15 fluchtet mit der Bohrung 16 des Kerndeckels 14 und bildet damit eine Durchtrittsöffnung für den Abgleichkern 12 und den Schraubenkopf 9. An den Seitenwangen 4 de:. Halterahmens 1 sind parallel zur Spulenachse verlaufende nutförmige Ausnehmungen 18 vorgesehen. Diese dienen zur Aufnähme widerhakenförmig ausfedernder Lappen 19 der Gehäusekappe 15. Die Gehäusekappe 15 weist außerdem an ihrer dem Kerndeckel 14 zugewandten Seite federnde Zungen 20 auf, mit welchen sich die Gehäusekappe federnd an einer Kunststoffscheibe 21 abstützt, die auf dem Kerndeckel 14 aufliegt. Die Kunststoffscheibe 21 greift dabei mit einem sich konisch geringfügig verjüngenden rohrstutzenförmigen Ansatz 22 in die zur Aufnahme des Abgleichkernes 12 vorgesehene öffnung 16 des Kerndeckels 14 und sorgt dadurch für eine spielfreie Führung des Abgleichkerns 12 bzw. des Schraubenkopfes 9 im Kerndeckel 14.

Die Gehäusekappe 13, welche aus Metallblech besteht, ist schließlich noch mit stabförmigen Ansätzen 23 versehen, die die offene Seite der Gehäusekappe 15 überragen und die zur Befestigung der Schalenkernspule an einer Leiterplatte 35 dienen, indem die Ansätze in Bohrungen dieser Leiterplatte eingesteckt und mit überstehenden Enden abgewinkelt oder z. B. mittels eines Schwallötvorganges in den Bohrungen fixiert werden.

Die um den Mittelbutzen 5 des Teilkernes 2 herum in einer zur Spulenachse senkrechten Ebene angeordnete planare Wicklung 24 der Spule ist aus einem Metallblechstreifen hergestellt und zur exakten und stabilen Fixierung der Wicklung im Teilkern 2 auf einem Wicklungsteller 25 zwischen einem äußeren, parallel zur Spulenachse hochgezogenen Rand 26 des Wicklungstellers und einem ebensolchen inneren Rand 27 angeordnet und mit dem Wicklungsteller mittels eines elastisch bleibenden Klebstoffs verbunden. Die hochgezogenen Ränder verhindern zugleich einen elektrischen Kontakt zwischen Wicklung und Schalenkern. Hierbei durchdringen parallel zur Spulenachse verlaufende Wicklungsenden 28 Bohrungen 29 eines Fußteiles 30 des Wicklungstellers 25. Die Bohrungen sind in den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet, und zwar so. daß diagonal einander gegenüberliegende Bohrungen Anfang und Ende einer Wicklung aufnehmen. Die Diagonalpaare haben eine voneinander verschiedene lichte Weite, so daß die Enden von Wicklungen mit voneinander verschiedener Materialstärke entweder durch das eine oder das andere diagonale Lochpaar geführt werden können und ein möglichst toleramifreier Sitz dieser Enden gewährleistet wird. Mit dem Fußteil 30 greift der Wicklungsteller durch radiale Durchbrüche 31 des Teilkernes 2, die im Boden des Teilkernes bis zu dessen Mittelbutzen reichen und einen entsprechenden Abschnitt der zylindrischen Außenschale des Teilkernes 2 mit umfassen. Das Fußteil 30 greift mit einem nasenartigen Vorsprung 33 in eine diesem Vorsprung angepaßte Aussparung 34 des Bodenstückes des Halterahmens 1 ein. Zur besseren Sichtbarmachung dieser Aussparung 34 ist das Bodenstück an der Stelle 32 ausgebrochen dargestellt. Auf diese Weise sind der Teilkern 2, die Wicklung 24, der Wicklungsteller 25, der Halterahmen 1, die Schraube 8 mit dem Abgleichkern 12 und der Ke.ndeckel 14 zueinander formschlüssig exakt fixiert. Mit dem Wicklungsteller 25 können ohne Schwierigkeiten Planar-Wicklungen 24 mit voneinander verschiedenen Wicklungszahlen verbunden werden. Die Länge der Wicklungsenden 28 ist so bemessen, daß sie, wie insbesondere aus F i g. 2 zr ersehen ist, in Bohrungen einer Leiterplatte 35 eingeführt werden können, wodurch auf einfache Weise, z. B. mittels eines Schwallötvorganges, eine elektrische Verbindung zwischen einer gedruckten Schaltung auf der Leiterplatte 35 und der Wicklung 24 hergestellt werden kann. Versieht man den Teilkern 2 auf seiner der Aussparung 31 gegenüberliegenden Seite mit einer weiteren Aussparung 36 und den Wicklungsteller 25 in entsprechender Weise mit einem weiteren Fußteil 37, so läßt sich mittels einer in dem weiteren Fußteil 37 vorgesehenen Bohrung, die sich im Bodenstück des Halterahmens 1 in der öffnung 44 fortsetzt, eine nicht dargestellte Wicklung mit halbzahliger Windungszahl einbauen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abgleichbare Schalenkernspule mit einem schaienförmigen Teilkern mit hohlzylindrischem Mittelbutzen, einem im wesentlichen scheibenförmigen Kerndeckel mit axialer Bohrung und einem in dieser Bohrung axial verschiebbaren Abgleirbkern, bei der innerhalb des schaienförmigen Teilkerns eine flächenhaft ausgebildete Wicklung (Planar-Wicklung) in einer zur Spulenachse senkrechten Ebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der aus einem Blechstreifen bestehenden Spulenwicklung (24) im schaienförmigen Teilkern (2) ein Wicklungsteller (25) vorgesehen ist, dessen mit Bohrungen (29) für die Durchführung der abgewinkelten Wicklungsenden (28) versehenes Fußteil (30) in radiale Durchbrüche (31) des Kernbodens eingepaßt ist und mit einem nasenartigen Vorsprung (33) in eine Aussparung (32) eines zur Aufnahme des Schalenkerns vorgesehenen Halterahmens (1) eingreift und daß der Halterahmen (1) einen in die Bohrung (6) des Mittelbutzens (5) passenden Gewindestutzen (7) aufweist und mit einer den Schalenkern umschließenden Gehäusekappe (15) formschlüssig verbunden ist.

2. Abgleichbare Schalenkernspule nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (1) aus einem geringfügig biegeelastischen Isolierstoff hergestellt ist, daß der Gewindestutzen (7) endseitig geschlitzt ausgebildet ist und daß der vom Gewinde begrenzte Hohlraum des Gewindestutzens vom freien Ende des Stutzens weg konisch auf den Durchmesser einer den zum Induktivitätsabgleich vorgesehenen Abgleichkern (12) tragenden Schraube (8) erweitert ist.

3. Abgleichbare Schalenkernspule nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Bohrung zum Durchtritt des Schraubenschaftes der ihn tragenden Schraube (8) versehene zylindrische Abgleichkern (12) lediglich mit seiner dem scheibenförmigen Kopf (9) der Schraube (8) zugewandten Stirnfläche mit der Schraube verbunden ist und daß am Abgleichkern (12) an seiner dem Mittelbutzen (5) zugewandten Stirnfläche eine Isolierstoffscheibe (13) befestigt ist.

4. Abgleichbare Schalenkernspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekappe (15) federnde Zungen (20) zur Abstützung der Kappe am Schalenkern aufweist und mit in Bohrungen einer Leiterplatte (35) einsteckbaren, abwinkelbaren Ansätzen (23) versehen ist. daß zwischen den Zungen (20) und dem Kerndeckel (14) eine Kunststoffscheibe (21) vorgesehen ist, und daß die Kunststoffscheibe (21) einen in die axiale Bohrung (16) des Kern-Deckels (14) zur Aufnahme des Abgleichkerns (12) eingreifenden, in Richtung zum Mittelbutzen (5) sich konisch geringfügig verjüngenden rohrstutzenförmigen Ansatz (22) aufweist.