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Induktionsspule mit einer oder mehreren im Innern eines hohlringförmigen
Kerns allseitig eingeschlossenen Wicklungen, insbesondere als Belastungsspule für
Fernmeldeleitungen Zur induktiven Belastung von Fernmeldeleitungen, z. B. von vzererverseilten
Leitungen mit Ausnutzung der Phantomkreise, sind s'pulen gebräuchlich, die auf ringförmige
Kerne gewickelt sind. Ferner sind Spulen bekannt, bei denen für jede Ader eitles
Stammkreises je eine ringförmige Wicklung vorhanden ist, die mit gewissem Abstand
parallel zueinander ;n einem dreiteiligen Block aus. magnetischem Material eingelegt
sind. Zwei solche Blockspulen sollen zur gleichzeitigen Belastung der Sta=mkreise
und des Phantomkreises dienen. Diese Art von Spulen hat den Vorteil, daß sie wegen
des kürzeren magnetischen Kraftlinienweges bei gleichem Gewicht eine größere Zeitkonstante
-K besitzt oder bei gegebener Zeitkonstante .einen kleineren Materialaufwand benötigt.
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Die Erfindung nutzt diesen Vorteil weiter dadurch aus, daß auf dem
eine Blockspule umschließenden Kern noch eine weitere Wicklung aufgebracht wird,
und zwar in der Art der eingangs erwähnten Spulen um den entsprechend der Innenwicklung
ringförmig gestaltet.en Kern. Die Kraftlinien der beiden Wicklungen dieser Spulenkombination
stehen im wesentlichen überall zueinander senkrecht, so daß die Wicklungen magnetisch
nicht gekoppelt und voneinander unabhängig sind. Sie können somit zur Belastung
zweier beliebiger Sprechkreise dienen, z. B. zweier Doppelleitungen oder eines Stammkreises
und eines Phantomkreises. Natürlich können die beiden unabhängigen Wicklungen bei
Reihenschaltung auch zur Belastung eines einzigen Kreises dienen, ,oder die Spule
kann als Drosselspule u. dgl. benutzt werden. Dieser Gedanke läßt sich weiter ausnutzen,
wenn inan die äußere Wicklung dazu verwendet, die im wesentlichen durch die innere
Wicklung erzeugte Induktivität durch Rehen- oder Gegenschaltung abzugleichen, z.
B. auf einen vorgeschriebenen `Wert zu bringen.
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In der Zeichnung sind Ausfü:hrungsbeprspiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Spulenkombination zur Belastung
zweer Doppelleitungen benutzt wird, ist in der Abb. t dargestellt. Der Ringkern
9 besteht aus zwei Teilen, die zur Aufnahme der inneren Wicklungen mit einer ringförmigen
Aussparung versehen sind. Die kerne werden zweckmäßig aus magnetischem Pulver, z.
B. Eisenpulver, in bekannter Weise gepreßt. Es kann zweckrnäßig
sein,
die Aussparungen etwas über die Mittellinie des Querschnitts hinaus nachaußen zu
verschieben, um für die. um die inneren Wicklungen herumlaufenden Kraftlin:len längs
des ganzen Weges nahezu gleich-- magnetische Widerstände zu haben. Für die Zuführungsleitungen
sind Kanäle i i und 12 vorgesehen. Zur Verminderung der Streuung werden vorteilhaft
ein oder mehrere Schutzschirme 13, z. B. Schichten aus magnetischem Material von
höherer Permeabllität, in Bandform lun den Ringkern gewickelt.
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Durch die Bemessung der Schutzschirme läßt sich der magnetische Widerstand
des Kernes leicht in gewissen Grenzesi ändern, und man kann auf diese Weise di:e
Induktivi tät insbesondere _ der inneren Wicklungen einem gewünschten Wert annähern.
Um den Einfluß des Schutzschirmes zu erhöhen, kann man unter Umständen an der Trennfuge
der Kernhälften den Luftspalt ganz oder teilweisz erweitern. Eine entsprechende
Ausführm-igsform ist in Abb. 4 dargestellt, in der der Kern 9 mit den Wicklungen
31, 32 im Querschnitt zu sehen ist. 3o ist der absichtlich vorgesehene Luftspalt,
an dessen Kanten starke Streufelder austreten. Durch die Bemessung des Schirmes
13 und gegebenenfalls durch die Wahl des Abstandes des Schirmes vom Kern und des
Materials kann der magnetische Widerstand in praktisch genügenden Grenzen geändert
werden.
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Die Induktivität für die adern i und 2 des einen Kreises I wird nach
Abb. i und 2 durch die in dem Hohlraum untergebrachten Ringwicklungen 5 und 6 .erzeugt,
die Belastung für die Adern 3 und :1 des zweiten Kreises II durch die Wicklungen
7 und 8 um den Kern.
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Eine zweite Ausführungsform mit zwei Spulenblöcken, bei der die -Belastung
von vier Leitungsadern in Frage kommt, die nicht nur in Stammschaltung, sondern
auch im Viererbetrieb. zur- Bildung eines. dritten Sprechkreises benutzt werden
sollen, zeigt die Abb.3.
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Zur Belastung der Stämme 1, 2 bzw. 3, 4 des aus . ihnen bestehenden
Vierers dienen die Wicklungen 15 bis 18 des einen Blockes bzw. die Wicklungen 23
bis 26 des andern Blockes, von denen je zwei, 15, 17 bzw. 23, 25, in die Hohlräume
der ringförmigen Kerne 9, i o eingebettet, während die anderen, 16, 18 bzw. 2,1,
26, um die Kerne herumgewickelt sind. Von den Wicklungen 16, 18, 2.1 und
26 ist der Deutlichkeit halber nur je eine @Vindung gezeichnet. In der Ader i sind
die '\Vicklungen 17 und 18 hintereinandergeschaltet, in der Ader 2 die Wicklungen
15 und 16. Entsprechend gehören zur Ader 3 die Wicklungen 23 und 2.1, während in
der Ader 4. die Wicklungen 2 5 und 26 liegen.
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Die Abbildung zeigt dieRichtungen der bei verschiedenen Belastungsfällen
auftretenden Ströme und Magnetfelder. Die zur Zeichenebene senkrechten Richtungen
sind mit Hilfe van Kreisen mit einem eingezeichneten Kreuz für die Richtung vom
Beschauer weg und mit einem Punkt für die Richtung zum Beschauer hin bezeichnet.
Die an den Adern und den Wicklungen angebrachten Zeichen beziehen sich auf die Richtung
des elektrischen Stromes, die im Kern angebrachten Zeichen auf die Richtung des
magnetischen Feldes. In dem linken Teil der Abb.3 ist der Verlauf der Ströme und
der von ihnen erzeugten magnetischen Kraftlinien dargestellt für den Fall, däß die
Ströme parallel in den beiden Adern i und 2 verlaufen. Die Wicklungen sind so angeordnet,
daß -sich die magnetische Wirkung der inneren Wicklungen 15 und 17 unterstützt,
während die Richtungen der von den äußeren Wicklungen 16 und 18 erzeugten Magnetfelder
entgegengesetzt sind und diese jVicklungen daher unwirksain bleiben.
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Der rechte Teil der Abbildung zeigt den Verlauf der Ströme und magnetischen
Feldlinien, für den Stammbetrieb, d. h. für den Fall, daß die Ströme in den Adern
i und 2 entgegengesetzt gerichtet sind. Die Wirkungen der inneren Wicklungen 23
und 25 heben sich entsprechend der Wicklungsanordnung auf, während diejenigen der
Wicklungen 24 und 26 sich unterstützen. Wie man seht, kommen beim Phantombetrieb
nur die inneren Wicklungen zur Geltung, während die äußeren Wicklungen unwirksam
sind. Die magnetischen Feldlinien umkreisen die inneren Wicklungen in senkrecht
zur Wicklungsrichtung stehenden radialen Ebenen. Beim Stammbetrieb kommen dagegen
nur die äußeren Wicklungen zur Wirksamkeit. Das Magnetfeld verläuft in diesem Falle
%n Richtung der eingebetteten Wicklungen und steht überall 2m wesentlichen senkrecht
zu den beim Phantombetrieb erzeugten magnetischen Kraftlinien.
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Kleine Restkopplungen, die immerhin noch auftreten können, lassen
sich dadurch beseitigen, daß man eine oder mehrere Windungen. die mit den Innenwicklungen
in Reihe geschaltet sind, um die äußere Wicklung herumlegt, so daß eine entgegengesetzte
magnetische Kopplung entsteht.
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Eine Abänderung der in Abb. ; gegebenen Ausführung zeigt die Abb.5.
In den beiden Kernen 9 und i o befinden sich, wie in Abb.,;. die XVicklungen 15,
17 und =5. Dagegen sind die Wicklungen 16. 18 und a .1, 26 zu einer gemeinsamen
ZVicklung 33 vereinigt, deren Anschlußweise der Einfachheit halber nicht dargestellt
ist. Diese Wicklung kann in bekannter Weise in symmetrisch liegenden Teilen
ausgeführt
werden. hei dieser Anordnung besteht die Gefahr, daß sich die Stammn-ickluna.en
durch Streuung beeinflussen. Diese (;,fahr kann aber gegebenenfalls durch magneiscch
unterteilte Schirme 34 zwischen den Kernen q und i o vermindert werden.
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"Zweckmäßig wird die ganze Spule oder es werden Teile derselben zur
Vermeidung von kapazitiver und induktiver Beeinflussung in an sich bekannter Weise
mit metallischen Schirmen umgeben.
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Beim Vierdrahtbetrieb ist es bekanntlich wichtig, daß die Hin- und
Rückleitungen verschiedener Sprechkreise besonders schwach gekoppelt sind. Bei Verwendung
der Spulen nach der Erfindung ist es vorteilhaft, die Hin- und Rückleitung desselben
Sprechkreises mit den inneren und äußeren Wicklungen ein und desselben Kerns zu
belasten, da diese weitgehend voneinander unabhängig sind.