DE505914C

DE505914C - Low capacity high frequency coil

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Publication number: DE505914C
Application number: DER79657D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-10-30
Filing date: 1929-10-30
Publication date: 1930-09-04

Description

Kapazitätsarme Hochfrequenzspule Die Erfindung betrifft kapazitätsarme, zellenförmige Hochfrequenzspulen, bei denen zum Zwecke der Wahrung einer kleinen Eigenkapazität und möglichst großer Selbstinduktionen die aufeinanderfolgenden Drahtumgänge möglichst allseitig von dem Dielektrikum Luft umgeben sind, sich unter punktförmiger Berührung überkreuzen und Luftzellen festlegen. Spulen dieser Art sind an sich wohl bekannt und als sogenannte X orbbodenspulen, Honigwabenspulen, Zellenspulen u. dgl. in umfassender Anwendung. Sie werden gewöhnlich mit solcher geometrischen Führung des Drahtes in zickzackföriniger oder wellenförmiger Linie so gewickelt, daß aufeinanderfolgende Umgänge sich nicht geoinetrisch decken, übereinanderliegende Drahtpartien aufeinanderfolgender Umgänge also nicht zueinander parallel verlaufen. Bei der sogenannten Korbbodenflachspule verläuft der Draht mit solcher Zickzack- oder Wellenführung, daß immer erst nach zwei Drahtumgängen eine geometrische Übereinstimmung mit einem vorhergehenden Umgang wieder hergestellt wird. Bei den sogenannten vielzelligen Spulen wird ein Wicklungsschritt verwendet, der eine größere Zahl von Drahtumgängen bedingt, bevor der geometrische Wicklungsverlauf sich wiederholt; durch diesen Wicklungsschritt wird die Zahl der Spulenzellen und der zwischen den Spulengrenzflächen liegenden Umfangsreihen von Überkreuzungspunkten gegenüber der Korbbodenflachspule vervielfacht. Das alles ist an sich bekannter Stand der Technik und demnach nicht Gegenstand der Erfindung.Low-capacitance high-frequency coil The invention relates to low-capacitance, cellular high frequency coils, where for the purpose of maintaining a small Self-capacitance and the largest possible self-induction the successive wire turns are surrounded on all sides by the dielectric air, under point-like Cross touch and set air cells. Coils of this type are inherently good known and known as so-called X orb floor coils, honeycomb coils, cell coils and the like. in extensive application. You will ordinarily have such geometric guidance of the wire wound in a zigzag or wavy line so that successive Circulations do not coincide geo-geometrically, superimposed wire sections consecutive So do not run parallel to each other. With the so-called basket bottom flat coil the wire runs with such a zigzag or wave guide that always only after two wire loops a geometric correspondence with a previous loop is restored. With the so-called multicellular coils, a winding step is used used, which requires a larger number of wire turns before the geometric Winding course is repeated; through this winding step the number of Coil cells and the circumferential rows of Crossover points compared to the basket bottom flat coil multiplied. That is all known prior art and therefore not the subject of the invention.

Während bei allen obenerwähnten Spulen wesentlich ist, daß der Draht in aufeinanderfolgenden Wicklungsumgängen nicht geometrisch in sich zurückkehrt und die Spulen aus einem einzigen fortlaufenden Drahtstrang aufgebaut sind, wird die Spule gemäß der Erfindung in der Weise hergestellt, daß man eine Mehrzahl von Drahtlängen gleichzeitig aufwickelt, und zwar so, daß die Umgänge jeder einzelnen Drahtlänge für sich allein betrachtet ein in sich zurücklaufendes, nicht zellenförmiges und sich nicht überkreuzendes Drahtgebilde von wesentlich fächer- oder riefenförmiger Art festlegen. Diese einzelnen Drahtlängen besitzen auch unter sich die gleiche Geometrie der Führung, d. h. ihres zickzack- oder wellenförmigen Verlaufes, sie sind aber hinsichtlich ihrer Anfangspunkte in der Spulenumfangsrichtung gegeneinander so versetzt und werden in regelmäßiger Aufeinanderfolge auf das Wicklungsgerüst aufgelegt, daß sie in ihrer Gesamtheit ein Spulengebilde festlegen, welches sich nach seinem rein äußerlichen Aussehen, d. h. hinsichtlich der Zelligkeit sowie der Zahl von Luftzellen und Drahtüberkreuzungspunkten, in nichts von einer der obenerwähnten vorbekannten Spulen unterscheidet. Da sich nämlich die Umgänge der einzelnen Drahtlängen nicht mehr überdecken und der Länge nach aneinanderlegen können, werden die Umgänge jeder einzelnen Drahtlänge durch Umgänge der anderen Drahtlängen überkreuzt und an der unmittelbaren Längsanlage verhindert. Die Anfänge und Enden der einzelnen Drahtumgänge können dann beliebig aneinandergeschaltet werden, z. B. sämtlich oder gruppenweise parallel oder hintereinandergeschaltet werden.While in all of the above-mentioned coils it is essential that the wire does not return geometrically in successive turns of the winding and the coils are constructed from a single continuous strand of wire the coil according to the invention manufactured in such a way that one has a plurality of Winding lengths of wire at the same time, in such a way that the whorls of each individual When viewed in isolation, the length of the wire is a retrograde, not cellular one and wire structures that do not cross one another and are much more fan-shaped or groove-shaped Specify the type. These individual wire lengths are also the same among themselves Geometry of the guide, d. H. their zigzag or undulating course, they but are against each other in terms of their starting points in the coil circumferential direction so offset and are placed in regular succession on the winding frame placed that they define a coil structure in their entirety, which according to its purely external appearance, d. H. in terms of cellularity as well as Number of air cells and wire crossover points, none of the above known coils differs. Because the whorls of the individual wire lengths can no longer overlap and lay side by side, become the whorls every single length of wire through whorls of the other Wire lengths crossed over and prevented from the immediate longitudinal contact. The beginnings and ends the individual wire loopings can then be connected to one another as required, e.g. B. all or in groups can be connected in parallel or in series.

An sich ist es nun auch bekannt, Hochfrequenzspulen aus Einzelspulen aufzubauen, die auf irgendeine geeignete Weise zwischen den gemeinsarnenAnschlußklemmen irgendwie aneinandergeschaltet werden. Beispielsweise hat man bereits mehrere Zellenspulen gleichzeitig auf einem gemeinsamen Sockel befestigt oder Spulen zwischen den Drahtenden mit sogenannten Anzapfklemmen o. dgl. ausgerüstet und dadurch ermöglicht, die verschiedenen Spulenteile in geeigneter Weise zur Wirkung zu bringen, beispielsweise sie je nach Erfordnernis parallel oder hintereinanderzuschalten. In allen diesen Fällen bestand die Spule aber aus einer Mehrzahl einzelner Teilspulen, von denen jede für sich eine ausgesprochene Zellenspule darstellt und als solche innerhalb des Spulengebildes festzustellen ist. So stellen sich z. B. die an zweiter Stelle erwähnten Anzapfspulen als die Ineinanderschachtelung individueller Zellenspulen dar. Im Gegensatz hierzu handelt es sich gemäß der Erfindung darum, eine Zellenspule durch eine Art zopfförmiger Verflechtung von unter sich geometrisch zwar übereinstimmenden, hinsichtlich der Spulenumfangsrichtung aber gegeneinander versetzten Drahtumgängen zu schaffen, die, für sich allein betrachtet, ein zellenförmiges Spulengebilde nicht festlegen und erst infolge ihrer Verflechtung mit anderen Drahtumgängen die Zellenform und die sonstigen an sich bekannten Aufbaueigenschaften einer zellenförmigen kapazitätsarmen Hochfrequenzspule bedingen.It is now also known per se to use high-frequency coils from individual coils to be established in any suitable manner between the common terminals somehow connected to each other. For example, you already have several cell coils at the same time attached to a common base or coils between the wire ends Equipped with so-called tap terminals or the like, thereby enabling the various To bring coil parts in a suitable manner to effect, for example, depending on Requirement to switch in parallel or in series. In all of these cases it existed the coil, however, consists of a plurality of individual sub-coils, each of which is separate represents a distinct cell coil and as such within the coil structure is to be determined. So pose z. B. the second mentioned tapping coils as the nesting of individual cell coils. In contrast to this According to the invention it is a question of a cell coil by a kind of pigtail-shaped Interweaving of geometrically congruent ones, with regard to the Coil circumferential direction but to create mutually offset wire passages that, Viewed in isolation, a cellular coil structure does not define and only as a result of their interweaving with other wire surrounds the cell shape and the other structural properties known per se of a cell-shaped low-capacitance Condition high frequency coil.

In der Zeichnung bedeutet: Abb. i die schematische Seitenansicht einer gemäß der Erfindung gewickelten Spule vom äußeren Aussehen der sogenannten Korbbodenflachspule, Abb. :2 eine schematische Darstellung des Wicklungsvorganges bei Herstellung einer der Korbbodenflaclispule gleichenden Hochfrequenzspule der in Abb. i dargestellten Art, Abb.3 und 4. schematische Darstellungen des Wicklungsvorganges bei Herstellung anderer zellenförmiger Hochfrequenzspulen aus mehreren getrennten, selbst Zellen nicht bildenden Drahtlängen gemäß der Erfindung.In the drawing: Fig. I means the schematic side view of a according to the invention wound coil with the external appearance of the so-called basket bottom flat coil, Fig.: 2 a schematic representation of the winding process in the manufacture of a the high-frequency coil of the high-frequency coil shown in Fig. i Art, Fig.3 and 4. Schematic representations of the winding process during manufacture other cellular high frequency coils made up of several separate, even cells non-forming wire lengths according to the invention.

Die bekannte Korbbodenflachspule wird gewöhnlich mit Hilfe eines Wicklungswerkzeuges hergestellt, das mit einer ungeraden Zahl vorstehender Tragspeichen oder -stifte versehen ist bzw. mit zwei Umfangsreihen derartiger Tragstifte oder Speichen ausgerüstet ist. Führt man den Draht abwechselnd über aufeinanderfolgende Tragorgane, so entsteht das bekannte Spulengebilde, welches eine einzige Umfangsreihe von Luftzellen und Drahtüberkreuzungsstellen aufweist, jedoch nur dann, wenn eine ungerade Anzahl von in einer Umfangsreihe liegenden Tragorganen vorgesehen ist. Bei gerader Zahl von Tragorganen kehrt der Draht immer wieder in sich zurück, so daß ein zellenförmiges Gebilde eicht entstehen kann. In Abb. 2 ist nun erläutert, wie man auch auf diese letzterwähnte Weise trotzdem zu einer zellenförmigen Spule gelangen kann, welche in ihrem äußeren Aussehen der bekannten Korbbodenflachspule restlos entspricht. Die Zahlen i bis 8 bezeichnen die oberen und unteren Reihen von Wickel- oder Tragstiften, welche beispielsweise von dem zylindrischen Umfang des Wickelkörpers nach außen vorstehen. jede Umfangsreihe besteht aus acht derartigen Stiften, so daß, wenn ein einziger Draht beim Stift i anfangend zickzackförmig über die aufeinanderfolgenden oberen und unteren Tragstifte gelegt wird, immer wieder das für Hochfrequenzzwecke ungeeignete Drahtgebilde gemäß Abb. -2 oben entsteht, das äußerlich die Gestalt eines kreisrunden Fächers oder einer radial gerieften Scheibe aufweist und bei welchem die aufeinanderfolgenden Umgänge über ihre ganze Länge aneinanderliegen, ohne daß Zellen entstehen oder die Umgänge sich unter punktförmiger Berührung überkreuzen. Gemäß Abb. 2 unten wickelt man nun eine Spule von Zellenform in der Weise, daß man auf dem durch die Tragstifte in eine gerade Anzahl von Feldern geteilten Wicklungsgerüst gleichzeitig eine Drahtlänge a und eine Drahtlänge b aufwickelt, und zwar so, daß die Umgänge der einen Drahtlänge hinsichtlich ihrer Anfangspunkte gegen die Umgänge der anderen Drahtlänge versetzt sind und in der Spulenaufbaurichtung miteinander abwechseln. Es liegt also jeder Umgang der Drahtlänge a zwischen zwei Umgängen der Drahtlänge b, und umgekehrt. Infolge der Versetzung der beiderseitigen Führungszickzacke entsteht hierbei eine wechselseitige überkreuzung der aufeinanderfolgenden Umgänge der einzelnen Drahtlänge mit der Folge, daß zwischen den Spulengrenzflächen die Luftzellen z und die Überkreuzungsstellen p entstehen, an denen sich die jeweils zu verschiedenen Drahtlängen gehörigen Umgänge unter punktförmiger Berührung überkreuzen. Die einen Enden der beiden Längen a und b sind bei v irgendwie miteinander verbunden, die anderen Enden dienen dem Anschluß der Spule und werden beispielsweise mit einem Steckersockel ver- Bunden. Nach Beendigung der Wicklung erhält man das in Abb. i in Seitenansicht dargestellte Spulengebilde, welches in allen Einzelheiten der bekannten Korbbodenflachspule entspricht.The known flat basket bottom coil is usually produced with the aid of a winding tool which is provided with an odd number of protruding support spokes or pins or is equipped with two circumferential rows of such support pins or spokes. If you lead the wire alternately over successive support members, the well-known coil structure is created, which has a single circumferential row of air cells and wire crossing points, but only if an odd number of support members lying in a circumferential row is provided. If the number of supporting members is even, the wire always returns to itself, so that a cell-shaped structure can be created. In Fig. 2 it is now explained how you can still get to a cell-shaped coil in this last-mentioned way, which in its external appearance corresponds completely to the known flat basket bottom coil. The numbers i to 8 designate the upper and lower rows of winding or support pins, which protrude, for example, from the cylindrical circumference of the winding body to the outside. Each circumferential row consists of eight such pins, so that if a single wire at pin i is laid in a zigzag shape over the successive upper and lower support pins, the wire structure unsuitable for high frequency purposes according to Fig. -2 above emerges, which externally has the shape of a having a circular fan or a radially grooved disc and in which the successive passages lie against one another over their entire length without cells being formed or the passages crossing over with point-like contact. According to Fig. 2 below, a coil of cell shape is now wound in such a way that a wire length a and a wire length b are simultaneously wound on the winding frame divided into an even number of fields by the support pins, in such a way that the circumferences of one Wire length are offset with respect to their starting points against the circumferences of the other wire length and alternate with one another in the coil build-up direction. So every handling of the wire length a lies between two turns of the wire length b, and vice versa. As a result of the displacement of the two-sided guide zigzags, there is a reciprocal crossing of the successive passages of the individual wire length with the result that the air cells z and the crossover points p arise between the coil interfaces, at which the passages belonging to different wire lengths cross each other with point-like contact. One ends of the two lengths a and b are somehow connected to one another at v , the other ends are used to connect the coil and are connected, for example, to a plug socket. After completion of the winding, one obtains the coil structure shown in side view in Fig. I, which corresponds in every detail to the known flat basket bottom coil.

In Abb. 3 ist der erfindungsgemäße Aufbau einer gleichfalls häufig benutzten Mehrzellenspule aus einzelnen Drahtlängen im Sinne der Erfindung erläutert. Hier verlaufen die einzelnen Drahtlängen abwechselnd in und zwischen den Grenzflächen, wobei beispielsweise der Draht jeweils über aufeinanderfolgende Tragstifte der oberen und unteren Reihen geführt wird. Auch bei dieser Art der Drahtführung kann, wenn die Spule aus einer einzigen Drahtlänge aufgebaut werden soll, bekanntlich ein für Hochfrequenzzwecke geeignetes zeilenförmiges Spulengebilde nicht entstehen, wenn eine gerade Anzahl von Tragstiften in der oberen oder unteren Stiftenreihe vorhanden ist, wie sich aus einer Betrachtung der Abb.3 111 1 ohne weiteres ergibt und in der Spulentechnik längst bekannt ist.In Fig. 3, the structure according to the invention of a likewise frequently used multi-cell coil from individual lengths of wire in the sense of the invention is explained. Here the individual wire lengths run alternately in and between the boundary surfaces, with the wire, for example, being guided over successive support pins in the upper and lower rows. Even with this type of wire guide, if the coil is to be built up from a single length of wire, it is known that a line-shaped coil structure suitable for high frequency purposes cannot be created if an even number of support pins is present in the upper or lower row of pins, as can be seen from a consideration of the Fig. 3 111 1 results easily and has long been known in coil technology.

Gemäß der Erfindung wird nun eine Spule in der Weise aufgebaut, daß man vier einzelne Drahtlängen a., b, c und d gleichzeitig und in regelmäßiger Aufeinanderfolge der einzelnen Längenumgänge derart auf die Stifte auflegt, daß die Anfangspunkte der einzelnen Drahtumgänge in der Umfangsrichtung um je eine der vier Drahtpartien gegeneinander versetzt sind, aus denen sich das Führungszickzack zusammensetzt. Der Draht a beginnt also beispielsweise beim Stift i und verläuft zunächst in der Spulenumfangsrichtung und in der oberen Spulengrenzfläche nach dem oberen Stift _, dann nach dem Stift 3 der unteren Grenzfläche, nach dem Stift 4 der unteren Grenzfläche, nach dein Stift 5 der oberen Grenzfläche usw., worauf sich dieser Drahtverlauf wiederholt, wie in Abb. 3 1 dargestellt. Die Drahtlänge b wird beispielsweise und gleichzeitig mit der Drahtlänge a gemäß Abb. 3 11 so aufgelegt, daß sie beim Stift i unten ihre Zickzackführung beginnt. Gleichzeitig mit den Dra:itlängen a und h wird ferner die Drahtlänge c aufgelegt, und zwar so, daß sie beim Stift i unten beginnt, nach dem Stift z oben verläuft usw. Es wird endlich gleichzeitig auch der Draht d aufgelegt, der von i oben nach unten usw. verläuft. Wesentlich ist in jedem Falle, daß alle vier Drahtlängen a. bis d gleichzeitig aufgelegt werden und daß alle vier Drahtlängen hinsichtlich des Verlaufes ihrer Zickzackführung unter sich gegeneinander versetzt sind. Die so aufgelegten vier Drahtscheiben, welche einzeln für sich wieder eine fächerartige Form besitzen, legen dann ein Spulengebilde fest, welches hinsichtlich seines äußeren Aussehens und seiner elektrischen Eigenschaften einer gleichfalls bekannten, aus einem einzigen laufenden Draht aufgebauten Hochfrequenzspule entspricht. Die einen Enden der einzelnen Drahtlängen können wieder irgendwie miteinander verbunden werden, wie bei v und v1 angedeutet.According to the invention, a coil is now constructed in such a way that four individual wire lengths a., B, c and d are placed on the pins simultaneously and in regular succession of the individual length turns in such a way that the starting points of the individual wire turns in the circumferential direction by one of the four wire sections are offset from each other, from which the guide zigzag is composed. The wire a thus begins, for example, at pin i and runs first in the coil circumferential direction and in the upper coil boundary after the upper pin, then after pin 3 of the lower boundary, after pin 4 of the lower boundary, after pin 5 of the upper boundary etc., whereupon this wire course is repeated, as shown in Fig. 3 1. The wire length b is placed, for example and at the same time as the wire length a according to Fig. 3 11, in such a way that it begins its zigzag guiding at the bottom of the pin i. At the same time as the wire lengths a and h, the wire length c is also applied in such a way that it begins at the bottom of the pin i, runs after the pin z at the top, and so on. Finally, the wire d is also applied at the same time, the wire from i at the top runs down, etc. It is essential in each case that all four wire lengths a. to d are placed simultaneously and that all four wire lengths are offset from one another with regard to the course of their zigzag guidance. The four wire disks placed in this way, which individually again have a fan-like shape, then define a coil structure which, in terms of its external appearance and electrical properties, corresponds to an equally known high-frequency coil made up of a single running wire. One end of the individual wire lengths can somehow be connected to each other again, as indicated at v and v1.

Die Abb. .4 erläutert in den einzelnen Teilbildern I bis. IV den erfindungsgemäßen Aufbau einer weiteren an sich bekannten Mehrzellenspule aus einer Vielheit von miteinander verflochtenen Drahtlängen, deren eine Enden beliebig miteinander verbunden werden können, wie bei v, v1, v` angedeutet. Auch diese Spule baut sich aus vier Drahtlängen a bis d auf, die einzeln für sich keine Spulenzellen zu bilden vermögen.Fig. 4 explains in the individual parts I to. IV the construction according to the invention of a further multi-cell coil known per se from a plurality of interwoven wire lengths, one ends of which can be connected to one another as desired, as indicated at v, v1, v '. This coil is also made up of four wire lengths a to d , which individually cannot form coil cells.

Es versteht sich, daß im Sinne der Erfindung auch all die anderen vielzelligen Spulen aus einer Vielheit von miteinander verflochtenen Drahtlängen aufgebaut werden können, die in der drahtlosen Technik zur Zeit verwendet werden.It goes without saying that within the meaning of the invention, all the others multicellular coils made from a multitude of interwoven wire lengths that are currently used in wireless technology.

Claims

PATENT CLAIM: Low-capacitance high-frequency coil, in which zigzag or undulating successive wire loops intersect with point-shaped Cross contact, are surrounded by air between the crossover points and Form continuous air cells, characterized in that the coil consists of circumferences consists of a plurality of wire lengths each forming a corrugated wire disk, which are superimposed in regular order and with respect to the starting points of the Wire course are offset from one another in the circumferential direction that the whorls belonging to one wire length the whorls belonging to other wire lengths cross over with point-like contact and the formation of air cells.