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Belastungsspule .mit aus ringförmigen Scheiben zusammengesetztem Kern.
Die Erfindung betrifft "eine Weiterausbildung des Patents 3a3478, und zwar Belastungsspulen
für Telephonsysteme, insbe= sondere Spulen mit nicht zusammenhängenden. oder mit
Luftzwischenräumen versehenen Kernen.
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Zweck der Erfindung ist die Ausbildung eines Kernes, welcher die schädlichen
Wirkungen von zurückbleibendem Magnetismus nicht aufweist, und v@elclier gleichzeitig
von kräftiger und billiger Konstruktion ist. Ein solcher Kern kann in einfacher
Weise mit ausbalancierten Wicklungen versehen werden.
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Belastungsspulen nach Art der Pupinspule sind in der Regel mit magnetischen
Kernen versehen, welche die Form eines- geschlossenen Torroids aufweisen. Solche
Kerne sind zwar vollkommen ausreichend zur Belastung -von Telephonleitungen, beispielsweise
von Kabelstammstrbmkrei,sen, sie besitzen jedoch einen Nachteil, welcher sich bei
der Belastung von Stammstromkreisen, insbesondere von als Freileitung verlegten,
zeigt. Dieser Nachteil besteht därin, daß sie darin oft der Einwirkung von ungewöhnlichen
magnetisierenden Kräften ausgesetzt sind, beispielsweise einem übermäßigen Stromfluß,
-verursacht durch Blitzentladungen.. In. solchen Fällen wird ein gewisser Betrat
von Magnetismus durch einen Kern zurückgehalten, welcher einen geschlossenen magnetischen
Weg aufweist. Dieser zurückbleibende 1-Iagnetismus ändert die Permeabilität des
Belastungsspulenkerns für Ströme mit telephonischen Frequenzen, wobei die Induktion
der Leitung, in welcher die Spule eingeschlossen ist, geändert wird. 'Wird eine
solche Spule in einem Stammstromkreis angewendet, so ist solch eine Änderung der
Induktanz nachteilig, da hierdurch Unregelinäßigkeiten hervorgerufen werden, welche
diegute Wirkung des Systems im ganzen beeinflussen, z. B. wenn gleichzeitig Übertrager
angewendet werden. Es hat sich herausgestellt, däß die Gefahr, daß Magnetismus zurückbleibt,
und hierdurch Unregelmäßigkeiten verursacht werden, dadurch vermieden werden kann,
daß der magnetische Kern nicht zusammenhängend hergestellt wird. Zu diesem Zwecke
ist in dem Hauptpatent die Anordnung so getroffen worden, daß -der Kern ein oder
mehrere nicht magnetische, quer verlaixfen.de Zwischenräume aufweist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine verbesserte Form der sogenannten
Luftraumtype geschaffen, bei welcher eine Anzahl von getrennt verlaufenden Lufträumen
durch den ganzen Kern -hindurch svmmetrisch verteilt ist. Hierdurch wird ein Kern
von-kräftiger Bauart erhalten, welcher mit Wicklungen versehen
werden
kann, wobei ein genaues elektromagnetisches und elektrostatisches Ausbalancieren
erhalten wird, ohne daß es erforderlich wäre, vorbeugende Maßnahmen zu treffen,
wie bei Wicklungsspulen, bei denen die Lufträume nicht gleichmäßig verteilt sind.
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Die Ausbildungsform gemäß der Erfindung zeigt einen Kern, welcher
aus einer Anzahl von dünnen Scheiben besteht, wobei jede einen Luftraum enthält.
Diese Scheiben sind in der Weise in Gruppen angeordnet, daß die Lufträume einer
bestimmten Gruppe zusammenfallen. Die Gruppen werden dann in der Weise zusammengesetzt,
daß ein Kern gebildet wird, bei welchem die Lufträume der verschiedenen Gruppen
unter gleichen Winkeln versetzt sind. Auf diese Weise wird ein Luftraum erhalten,
welcher sowohl mit Bezug auf .die Quer- als auf die Längsabmessungen der Kernes
symmetrisch verteilt ist.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Hierbei zeigt: Fig. i einen Grundriß des zusammengesetzten Kernes, Fig. 2 eine Seitenansicht
des Kernes, Fig. 3 eine Teilansicht einer der Scheibengruppen in vergrößertem Maßstabe,
Fig. 4 eine Anordnung von Wicklungen auf einem derartigen Kern für .die Belastung
von Stammstromkreisen.
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Gemäß der Zeichnung ist der Kern 5 aus einer Anzahl von Lagen 6 zusammengesetzt,
wobei jede Lage eine Anzahl von Scheiben 7 umfaßt. Jede Gruppe besitzt einen quer
verlaufenden Luftraum 8, Zwobei diese Lufträume in symmetrischer Weise im Kern verteilt
sind; wie aus den Fig. i und 2 hervorgeht. Gemäß der Zeichnung sind im ganzen acht
Lagen und infolgedessen acht Lufträume angeordnet, es soll jedoch, hervorgehoben
werden, daß irgendeine andere Zähl von Lagen bzw. Scheiben verwendet werden kann,
unter der Voraussetzung, daß eine symmetrische Anordnung erzielt `wird.
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Die erforderliche, den Kern entmagnetisierende Anordnung kann .durch
.die geeignete Wahl des magnetischen Materials, aus dem die Scheiben 7 bestehen
sowie durch geeignete Bemessung der Länge der Lufträume 8 sowie der Dicke der Scheiben
6 erhalten werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel bestehen die Scheiben aus Siliziumstahl,
ungefähr o,125 mm dick, und sind mit einem Isolierbelag versehen, welcher aus irgendeinem
geeigneten Isolationsmaterial bestehen kann. Werden 16 solcher Scheiben in jeder
Lage verwendet, gemäß dem Ausführungsbeispiel, so wird ein Luftraum erhalten, welcher
ungefähr 3 mm lang ist. Auf diese Weise entsteht eine entmagnetisierende Wirkung,
welche den Kern für die Verwendung bei Belastungsspulen besonders für. Freileitungen
geeignet macht.
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Sofern ein solcher Kern mit Wicklungen versehen wird, zum Zwecke,
eine Spule herzustellen, welche beispielsweise zur Belastung eines Stammstromkreises
verwendet werden kann, ist es wesentlich, daß die Wicklungen mit Bezug auf die verschiedenen
Gruppenlufträume symmetrisch verteilt werden. Hieraus folgt, daß die Zähl der Lufträume
ein gerades Vielfaches -der Zahl von Wicklungsabschnitten sein muß, in welche der
Kern geteilt ist.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 stellen die Leiter io, ri,
r2 und 13'den einen Stammstromkreis eines Doppelsprechstromkreises dar, und die
Leiter 15, 16, 17 und 18 die Leiter des anderen Stammstromkreises. Gemäß der bekannten
Art, Doppelsprechstromspulen zu wickeln, ist der Leiter io an eine innere Wicklung
2o angeschlossen, mittels dieser Wicklung an eine Außenwicklung 21 auf dem diametral
entgegengesetzten Quadranten des Kernes und durch diese Wicklung mit dem Leiter
.i 3 verbunden. In gleicher Weise ist der Leiter i i-mit der inneren Wicklung 22
verbunden, durch diese mit der Außenwicklung 23 und durch diese mit dem Leiter j2.
In gleicher Weise ist der Leiter i5 mit einer Außenwicklung 24 verbunden, durch
diese mit einer Innenwicklung 25 auf dem diametral entgegengesetzten Quadranten
des Kernes, durch diese Wicklung mit dem Leiter 17. Der Leiter 16 weiterhin ist
mit einer Außenwicklung 26 verbunden, durch diese mit einer Innenwicklung 27, durch
diese mit einem Leiter 18. Es soll noch hervorgehoben werden, daß .die in den beiden
Leitern eines Stammstromkreises eingeschlossenen Wicklungen auf zwei diametral entgegengesetzten
Quadranten liegen, und daß die in den Leitern .des anderen Stammstromkreises eingeschlossenen
Wicklungen auf den anderen beiden Quadranten des Kernes liegen. Durch diese Anordnung
wird in bekannter Weise die Gefahr mangelnder Ausbalancierung sowohl zwischen den
beiden Stammstromkreisen als auch zwischen dem Doppelsprechstromkreis und seinen
Komponenten bedeutend vermindert.