DE615505C

DE615505C - Spule zur induktiven Belastung von Fernmeldeleitungen

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Publication number: DE615505C
Application number: DEB114804D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH AUGUST BECKER DIPL I
Current assignee: FRIEDRICH AUGUST BECKER DIPL I
Priority date: 1924-07-09
Filing date: 1924-07-09
Publication date: 1935-07-10

Description

Zur Verstärkung der Induktivität von Spulen, Transformatoren oder Apparaten versieht man sie bekanntlich mit Kernen aus magnetisierbarer!! Stoff, vorzugsweise Eisen 5 oder Eisenmasse. -Es gibt jedoch auch Fälle, in denen man auf die Verstärkung der Induktivität durch magnetisierbare Kerne verzichten muß, wenn z. B. bei möglichst unverzerrter Übertragung der elektrischen Schwingun- gen, wie für die Wiedergabe von Musik, eine Zunahme des Spulen- und damit gesamten Leistungswiderstandes mit der Frequenz infolge der damit zunehmenden Verluste im Eisen vermieden werden muß. Dann werden die Windungen möglichst dicht nebeneinander auf nichtmagnetisierbare Kerne aus getrocknetem und zweckmäßig imprägniertem Holz, Papiermachekästen o. dgl. in gleicher oder ähnlicher Form wie die magnetisierbaren Kerne, jedenfalls zweckmäßig so bzw. in Ringform hergestellt, daß die Wicklungen zur gegenseitigen Erhöhung ihrer Induktivität möglichst geschlossene Spulen bilden. In" den meisten Fällen kommen aber magnetisierbare Kerne in Frage, deren nachteilige = Verluste mit der Frequenz man durch geeignete Mittel zu verringern sucht. Die magnetische Durchlässigkeit des Eisens hängt besonders bei schwacher Magnetisierung, wie sie bei Spulen, Transformatoren und Apparaten für Fernmeldezwecke' meistens in Frage kommt, von der Stärke des magnetisierenden elektrischen Stromes ab, was zum Teil auf den Einfluß der Remanenz zurückzuführen ist, und ändert sich bei gewissen Eisensorten auch mehr oder weniger mit der Zeit, selbst wenn die Magnetisierung bei unveränderter Stromstärke erfolgt. Werden nun in oder zwischen die Hin- und Rückleitung von Doppelleitungsstromkreisen voneinander getrennte Induktivitäten mit Eisenkernen eingeschaltet, deren magnetische Durchlässigkeit von Strom und Zeit verschieden abhängig ist, so werden die Stromkreise elektrisch unsymmetrisch, auch wenn sie anfänglich symmetrisch waren. Handelt es sich um längere Leitungen, in welche an bestimmten, in regelmäßigen Abständen wiederkehrenden Punkten Spulen eingeschaltet sind, so verursacht die durch die zeitliche und örtliche Stromänderung bewirkte oder für gleiche Stromstärke oder verschiedene Frequenzen des elektrischen Stromes vorhandene Verschiedenheit oder ungleiche Änderung der magnetischen Durchlässigkeit der Spulenkerne in oder zwischen Hin- und Rückleitung und verschiedener Einschaltstellen (Spulenpunkte) eine Ungleichförmigkeit der Leitung, die sich nicht nur durch Unsymmetrie, sondern auch durch ungleichen Wellenwiderstand und verschiedene Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektrischen Wellen längs der Leitung bemerkbar macht. Die ungleichmäßige Wirkung der Spulen verursacht eine entsprechende Änderung des Scheinwiderstandes bezüglich seiner Größe und Richtung (Phase)

an den einzelnen Gliedern, Teilstrecken und Enden der Leitung für die in Frage kommenden Frequenzen, die unter Umständen sehr nachteilig ist, da sie beim Fernsprechen eine Verzerrung der übertragenen Sprachschwingungen und allgemein in benachbarten Doppelleitungen Induktion besonders beim Simultan- oder Duplexbetrieb hervorruft, wenn die jetzt gebräuchlichen Brückenschaltungen ίο zum Gegensprechen mit Verstärkern benutzt werden. Im letzteren Fall können auch die Echoerscheinungen, welche bei ' längeren Pupinleitungen infolge größerer Zeitunterschiede zwischen hin- und rücklaufenden Wellen meistens verursacht werden, durch Rückkopplungen hervorgerufen werden. Gegen die Ungleichförmigkeit läßt sich Abhilfe nur dadurch schaffen, daß für sämtliche Spulen wenigstens derselben Leitung die Spulenkerne aus möglichst gleichem Stoff hergestellt werden, damit die Veränderung an allen Spulenpunkten für die in Frage kommenden Stromstärken und -frequenzen in möglichst gleichem und genügend geringem Maße vorhanden ist. Ein vollkommen wirkendes anderes Mittel gegen die Ungleichförmigkeit der mit Spulen belasteten Leitungen, wenn erstere Eisenkerne haben, gibt es nicht, wohl aber gegen das nachträgliche Unsymmetrischwerden der Doppelleitungen infolge der Änderung der magnetischen Eigenschaften der Spulenkerne. Dieses besteht bekanntlich darin, daß man den in oder zwischen Hin- und Rückleitung symmetrisch verteilten Induktivitäten oder Spulenwicklungen desselben Spulenpunktes gemeinsame magnetisierbare Kerne gibt, sie als sogenannte Doppelspulen ausbildet. Ändert sich die magnetische Durchlässigkeit des Kernes einer solchen Doppelspule durch den Strom oder durch Altern, so wird die Symmetrie der Doppelleitung selbst nicht gestört, da die Änderung für beide Hälften der Spule und Leitung in gleichem Maße eintritt. Wenn nun solche Doppelspulen nicht in besonderer Weise gebaut oder eingerichtet sind, so wirken sie nicht als Induktivitäten für Duplex- oder Simultanleitungen, die aus Doppelleitungen mit Doppelspulen gebildet werden. Denn die Induktivität der Doppelspule ist praktisch aufgehoben, wenn beim Duplex- oder Simultanbetrieb die Stromrichtung in einer ihrer Wicklungshälften gegen den einfachen Betrieb als Doppelleitung umgekehrt wird, also mit derjenigen der anderen Wicklungshälfte gleichgerichtet ist. Infolgedessen bewirken gewöhnliche Doppelspulen in den Stammleitungen keine Verminderung der Leitungsdämpfung für die Viererleitung, sondern nur für ihre Stammdoppelleitungen.

Um diesen Übelstand zu beseitigen, hat man zwei verschiedene Wege eingeschlagen. Bei dem einen wendet man für jede Betriebsart oder Doppelleitung beim Duplex- oder _g Doppelsprechen besondere Sätze von Doppelspulen an, die für die in den einzelnen Zweigen der Doppelleitungen in Frage kommenden Stromrichtungen so geschaltet sind, daß für den Betrieb über die beiden Stammleitungen als Doppelleitungen je ein Satz Doppelspulen in jeder derselben und für den Betrieb über die aus ihnen gebildete Viererleitung ein dritter Spulensatz wirksam ist, der für die Viererleitung als Doppelspulen gebaut und geschaltet ist, während die Stammdoppelspulen für den Viererbetrieb hauptsächlich nur als Wirkwiderstände und als Induktivitäten nur insofern wirken, als solche von etwa vorhandener Streuselbstinduktion ihrer Wicklungen selbst infolge unvollkommener Kornpensation herrühren. Die Wirkung der Viererspulen als Doppelspulen für den Viererbetrieb und als Wirkwiderstände mit verschwindender Induktivität durch etwa vorhandene Streuselbstinduktion für den Betrieb der Stammdoppelleitungen ist erreicht durch Anwendung von auf. die Hin- und Rückleitung der beiden Stammdoppelleitungen symmetrisch verteilten besonderen Spulenwicklungen (Viererwicklungen), von denen die eine Hälfte umgekehrt wie bei den Stammleitungswicklungen gewickelt oder geschaltet ist, also mit Hilfe einer Gegenschaltung und durch Benutzung gemeinsamer Kerne für die Viererwicklungen oder ihrer beiden Hälften in den Stammleitungen. Es sind in jeder Stammleitung entweder zwei Doppelspulen an demselben Spulenpunkt . hintereinandergeschaltet, von denen je eine entgegengesetzt geschaltete oder gewickelte Wicklungshälften besitzt, oder die Wicklungen dieser letzteren sind auf einen gemeinsamen Kern als Doppelspule für den Viererbetrieb angebracht. Es sind also nach dieser bekannten Ausführung dieses Verfahrens für einen Vierer mindestens drei Satz Doppelspulen nötig.

Der zweite, an sich ebenfalls. bekannte Weg, für Simultan- oder Duplexbetrieb wirksame Induktivitäten aus Doppelspulen in den no Stammleitungen zu schaffen, beruht nicht wie beim ersten Verfahren auf einer elektrischen oder, genauer gesagt, elektromagnetischen, sondern rein magnetischen Verkettung der Stammdoppelleitungen durch die Spulenwicklungen, nämlich in einer Umschaltung der magnetischen Kraftflüsse der Doppelspulen desselben Spulenpunktes der Stammleitungen eines Vierers aus .einer Parallel- in eine Reihenschaltung durch ihre beiden Kerne, in denen sie beim Betrieb der Stammdoppelleitungen gewissermaßen parallel neben- und

unabhängig voneinander verlaufen, oder umgekehrt. Bei anderen Ausführungen dieses Verfahrens verlaufen, die Kraftflüsse beim Betrieb der Stammleitungen senkrecht zueinander und beim Viererbetrieb doppelt parallel oder einfach getrennt parallel und einfach vierfach oder doppelt vierfach in Reihe, miteinander.Dieses Verfahren erfordert einen bzw. zwei Ringkerne, die durch zwei bzw.

to vier Stege miteinander verbunden sind, mit mindestens vier Wicklungshälften. Es hat den Nachteil, daß die Symmetrie der Viererleitung bei getrennten Kernen (für jede Stammleitung einer oder mehrere pro Spulenpunkt) oder die der Stammleitungen nicht gewahrt ist, wenn bei einem Kern mit Kreuzsteg für Stamm- und Viererleitung die magnetischen Kraftfelder beim Betrieb der Stammleitungen getrennt parallel für jede im Kern verlaufen. Auch bei der Parallelschaltung der magnetischen Kraftfelder beim Viererbetrieb durch den Kreuzsteg in einem Kern ist die Symmetrie für ihn nicht vollständig gewahrt. Das gleiche gilt für zwei Ringecnit einem Steg in der bekannten Schaltung und Anordnung der Spulenwicklungen. Denn wenn auch neuerdings vorgeschlagen ist, die einfachen Stege mit Viererwicklungen zu versehen, von denen eine jede mit einer Hälfte der Stamm wicklungen auf dem Ring in Reihe geschaltet ist, so bilden solche Spulen doch keine Doppelspulen für die Viererleitung, so daß deren Symmetrie bei nachträglicher verschiedener Änderung der getrennten Kerne der Stammleitungsdoppelspulen nicht gewahrt ist. Lediglich bei zwei Ringkerneri, die durch vier Stege miteinander verbunden sind, ist die Symmetrie für Stamm- und Viererbetrieb durch entsprechende Schaltung der Spulenwicklungen gesichert. Alle diese bekannten Ausführungen haben aber den Nachteil, daß sich aus der Anordnung und Schaltung der Spulenwicklungen für eine bestimmte Induktivität für die Stammleitungen eine bestimmte auch für den Vierer ergibt, die in vielen Fällen vielleicht für diesen nicht die gewünschte oder günstigste ist, mit anderen Worten, daß das Induktivitätsverhältnis bei ihnen ein praktisch unveränderliches und für die betreffende Spulenart bestimmtes ist, das für viele Fälle nicht paßt.

Durch die Erfindung werden die bei dem zweiten Verfahren noch vorhandenen Mangel teils durch Verbesserung ihrer Anwendung und Ausführung, teils durch zweckentsprechende Vereinigung beseitigt.

Nach der Erfindung ist es nicht nötig, die elektromagnetische Verkettung der Starnnileitungen der für den-Vierer- oder Simultanbetrieb nötigen wirksamen Induktivitätsbelastung und zur Sicherung ihrer Symmetrie durch Viererspulenwicklungen auf zwei oder einem besonderen Spulenkern, wie es bei steglosen Spulen bisher geschah, herbeizuführen, also für jede Betriebsart einen besonderen Satz von Doppelspulen vorzusehen, sondern es genügen gemäß der Erfindung zwei bzw. letzten Endes ein Satz für alle Betriebsarten, wenn man Stegspulen nimmt. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß man für die Stammleitungen zunächst getrennte Stegspulen nimmt und die Viererwicklungen 5, 6 bzw. 7, 8 (Fig. 1) auf den für den Doppelsprech- oder Phantomkreis in Frage kommenden Kernteilen (Steg oder Ring) anbringt (s. Fig. 3) oder vorzugsweise, um Symmetrie zu erzielen, erst mal zwischen den Stammleitungsspulen vertauscht anordnet fFig. 4). Zweckmäßig werden auch diese Wicklungen auf den Doppelspulen der Stammleitungen symmetrisch, d. h. wie in Fig. 8 c, 9 c und 10 beispielsweise für einen Kern dargestellt is±, auf beide Stege von getrennten Stammspulen oder einer gemeinschaftlichen auf gemeinschaftlich wirkenden Kernteilen zur Hälfte vertauscht angeordnet, um durch Doppelspulenwirkung die Symmetrie vollständig zu sichern. Man kann aber auch zur Wahrung der Symmetrie für den Vierer einen vollständigen magnetischen gegenseitigen Ausgleich zwischen den Viererwicklungen, also vollkommene Doppelspulenwicklung für den Vierer, dadurch erzielen, daß die Wicklungen für die wirksame Viererinduktivität um einen oder die beiden Kerne der hierzu aufeinandergelegten Doppelspülen für die Stammleitungen gemeinsam herumgelegt werden. Die Ersparnisse an Arbeit, Baustoffen und Raum zur Unterbringung der Spulen sind noch etwas größer als im vorigen Falle. Durch die Zusammendrängung der Spulen erzielt man kleinere Spulenkästen, was bei Stadtkabeln bei dem beschränkten Platz für und in den Kabelbrunnen wesentlich ist. Die in oder zwischen Hin- und Rückleitung für den Stamm- und Viererbetrieb zusammengehörigen Wicklungen werden zweckmäßig auf den zu diesen gehörigen Kernen und untereinander symmetrisch angeordnet und lagen- oder leiterweise ineinander oder ,110 zusammen aufgewickelt, um in den Fällen, wo sich ihre magnetischen Kraftfelder aufheben sollen, dieses möglichst vollständig ohne Reststreuung zu erreichen. Ihre gegenseitige Kapazität und schädliche elektrostatische gegenseitige Induktion kann durch Zwischenräume oder Lagen von geeigneten Stoffen, z. B. Papier, in zweckentsprechender Form, z. B. gerippt, perforiert usw., oder metallische Schutzhüllen, z. B. aus geschützten oder zweiteiligen isolierten zylindrischen Kappen, sich isoliert überlappenden Spiralen

usw., abgeglichen, verringert oder im Falle der elektrostatischen Induktion durch Erdung der Schutzhüllen auch beseitigt werden.

Bei dem zweiten, an sich, bekannten Verfahren, die Induktivität für den Viererbetrieb mit Hilfe der Wicklungen für die Induktivität zum Stammdoppelleitungsbetrieb durch Umschalten, d. h. andere Wege für die magnetischen Kraftflüsse, iu dazu entsprechend geformten Kernen zu erreichen, kann dieses gemäß der Erfindung so geschehen, daß auch für den zweiten Betriebsfall (Duplexbetrieb), also für alle Betriebsweisen, die Ausgleichswirkung als Doppelspule zur Sicherung der Symmetrie vorhanden ist. Bekanntlich benutzt man bei der einfachsten Ausführung dieses Verfahrens Stammdoppelspulen mit ringförmigen Kernen, welche zwischen Anfang und Ende der Wicklungshälften von Hin- und Rückleitung durch Stege aus magnetisierbarem Stoff überbrückt sind (s. Fig. 2). Der Kraftfluß läuft entweder nur durch den Ring des Kernes in einer Richtung oder in seinen Hälften in entgegengesetzter Richtung und durch den Steg. Je nachdem, ob die Wicklungshälften für den Betrieb der Stamm- oder Viererleitungen in gleichem oder entgegengesetztem Sinne wirken, ist der Verlauf des von ihnen erzeugten magnetischen Kraftflusses in der einen oder anderen angegebenen Art, und dementsprechend ergeben sich verschiedene bestimmte Werte für die Induktivität bei den verschiedenen Betriebsweisen. Vollkommene Doppelspulenwirkung ist aber nur für diejenige vorhanden, bei der der Kraftfluß in Reihe geschaltet durch den Ring in einer Richtung geht, während für die Parallelschaltung durch den Steg solche nicht vollständig vorhanden ist. Bringt man nun gemäß der Erfindung den Steg in der Mitte der Wicklungshälften wie in Fig. 4 an oder verteilt man die Wicklungshälften von Hinoder Rückleitung der Stammleitungen auf beide Ringhälften der Kerne (von Fig. 2), so besitzen derartige Spulen, wenn keine Zusatzwicklungen auf dem Steg vorhanden und die zusammengehörigen Wicklungen von Hin- und Rückleitung derselben Doppelleitung zusammengewickelt sind, nur für eine Betriebsso art die nötige gewünschte Induktivität, während sie für die anderen praktisch keine besitzen. Diese Eigenschaft soll nach der Erfindung zunächst dazu benutzt werden, um ein gewünschtes bestimmtes Verhältnis der wirksamen Induktivität für die Stammdoppel- und die Simultan- oder Vierer leitungen zu erhalten, indem man solche einfach wirkende Spulen mit einfachem Steg ohne Zusatzspulen mit für die Vierer- oder Simultanleitung wirksam geschalteten Wicklungen an allen oder bestimmten, in regelmäßigen Abständen wieder-" kehrenden Spulenpunkten den nur für die Stammleitung wirksam geschalteten oder für Einfach- und Simultan- oder Duplexbetrieb wirkenden Spulen oder auch an neuen Spulenpunkten allein den Leitungen hinzufügt. In welcher Weise eine derartige Verteilung der verschiedenartig gebauten oder geschalteten und dementsprechend wirkenden Spulen zu erfolgen hat, richtet sich nach der Frequenz der auf den Stamm- und Viererleitungen bei den betreffenden Betriebsweisen zu übertragenden elektrischen Ströme und den elektrischen Werten, welche die einzelnen Stromkreise an sich besitzen und durch die Belastung mit Induktivität erhalten sollen.

Solche bestimmte Werte für die Induktivitätsbelastung von Stamm- und Viererleitungen können gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auch dadurch erhalten werden, daß auf den Ringhälften der Kerne mit einfachem diagonalem Steg (Fig. 2 und 4) besondere Viererzusatzwicklungen 5, 6 bzw. 7, 8 mit angeordnet werden, und zwar kann die Verteilung und Schaltung der Haupt- und Zusatzwicklungen für die Stamm- und Viererbelastung wie die der Wicklungen 1, 2 bzw. 3, 4 in Fig. 2 oder 4 bzw. nach beiden Verteilungen oder Schaltungen erfolgen, so daß für jede der beiden Betriebsarten entweder je eine der Wicklungsarten für sich allein oder beide zusammen als Induktivitäten wirken. Dabei können die für die Viererbelastung dienenden Wicklungen in den beiden Stammleitungsspulen unvertauscht oder zwischen ihnen ganz oder vorzugsweise symmetrisch, also für Hin- und Rückleitung jeder Stammleitung zur Hälfte vertauscht, auf je einen Kern oder um beide gemeinsam pro Spulenpunkt gewickelt sein. Eine zweite Lösung der Aufgabe, bei Ringkernen mit einfachem Steg beliebige Induktionswerte für die Belastung der Stamm- und Viererleitung zu erzielen, besteht darin, daß die Kernstege mit Zusatz- oder Kompensationswicklungen versehen werden, die je nach der Schaltung der Wicklungen auf dem Ring des Kernes und ihrer eigenen für den Betrieb der Stammoder Viererleitungen wirksam sind (Fig. 3). Sind die Stege der Kerne wie in Fig. 4 zwi- m. chen den Mitten der Wicklungshälften von Hin- und Rückleitung angebracht oder diese auf die Ringhälften, wie bereits angegeben, symmetrisch verteilt, so wirken die Stegwicklungen nicht als Zusatzwicklungen zur Ver-

rößerung oder Verkleinerung der Induktivität je nach der Schaltung ihrer Wirkungshälften und der der Ringwicklungen für die Stamm- oder Viererleitungen, sondern als selbständige Wicklungen für eine dieser Doppelleitungen. Die Anwendung von Stegwicklungen zur Verstärkung der Induktivität für

den Viererbetrieb (mittels Zusatzwicklungen auf dem Steg, durch welche der magnetische Kraftfluß in ihm bei der Parallelschaltung der Stammwicklung auf dem Ring vergrößert wird) ist bereits bekannt. Neu ist jedoch die ganze oder halbe (symmetrische) Vertauschung der Zusatzwicklungen für die Viererbelastung auf den einfachen Kernstegen zwischen den Spulensätzen der beiden

i" Stammleitungen an denselben Spulenpunkten, um auch für die Viererleitung die elektromagnetische Verkettung ihrer beiden Stammleitungen in allen Zweigen zur Wahrung der Symmetrie der Induktivitätsbelastung zu erzielen. Ferner ist die Vertauschung oder entsprechende Schaltung und Bemessung als Stamm- und Viererwicklungen auf dem Ring und Steg des Kernes und ihre gemeinsame Anwendung auf dem Ring oder Steg bzw. beiden zur Erzielung bestimmter Werte der Induktivitätsbelastung der Stamm- und Viererleitungen neu, da nach der bekannten Anordnung die Wicklungen auf dem Steg nur als Zusatzwicklung für die Belastung der Viererleitung dienen sollen, gemäß der Erfindung aber auch für die Belastung der Stammleitungen als Hauptwicklungen oder Teile derselben geschaltet werden können, wobei dann die Viererwicklungen auf den Ringhälften angeordnet sind. Hierbei kann natürlich eine ganze oder halbe symmetrische Vertauschung der Viererwicklungen auch auf den Ringhälften der Spulenkerne zwischen beiden Stammleitungen erfolgen. Als Induktivitäten für den Viererbetrieb können die Stegwicklungen z. B. zweckmäßig wie in Fig. 4 auf dem Steg der anderen zugehörigen Stammleitungen des Vierers aus dem schon besprochenen Grunde ganz oder nur zur Hälfte vertauscht angeordnet werden, also eine Vertauschung von Wicklungen der einen Stammleitung und dem Steg der anderen entsprechend stattfinden. Werden die Ringwicklungen wie in Fig. 4 durch die Stege in ihren Mitten getrennt, so können die Stegwicklungen oder Ringwicklungen je nach ihrer Schaltung für die Sfammleitungen oder den Vierer als selbständige Spulen benutzt werden. Die Stegwicklungen wirken für die Stammdoppelleitungen stets als Doppelspulen, die Ringwicklungen nur dann, wenn sie wie in Fig. 4 einen kreisförmigen Kraftfluß im Ring des Kernes erzeugen. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Hälften eines Kernes sich ungleich ändern, wenn sie praktisch für die in Frage kommenden Stromstärken und Frequenzen keine wesentliche Änderung ihrer magnetischen Durchlässigkeit zeigen, wie es z. B, bei schwacher Magnetisierung und Kernen aus Eisenmassen der Fall ist, sehr gering, wenn der ganze Kern aus gleichen Stoffen im gleichen Arbeitsgang hergestellt ist. Wenn die Ringwicklungen wie bei dem Beispiel der Fig. 3 mit den auf den Stegen angebrachten Zusatzwicklungen gemeinsam, also bei parallel geschalteten Kraftflüssen, wirken, so kann man hierfür die ganze Spule doch als Doppelspüle für die Stromleitungen unter jenen Voraussetzungen praktisch verwenden.

Sollen Spulen mit einfachem Steg nicht nur als Stamm-, sondern auch als vollkommene Viererdoppelspulen wirken, so kann das gemäß der Erfindung auf vier verschiedene Weisen erreicht werden. Erstens können hierzu die für den Vierer wirksam geschalteten Wicklungen jeder Stammleitung ganz oder zweckmäßiger je zur Hälfte von Hin- und Rückleitung zwischen den Stegen der für jede Stammleitung vorhandenen Spulensätze vertauscht oder auf einem Steg der Spulen des einen oder anderen Satzes für die Stammleitungen an den einzelnen Spulenpunkten abwechselnd angeordnet werden, oder diese Verteilung kann auf Stege und Ringe symmetrisch, zweckmäßig auf deren Hälften, geschehen. Oder es können zweitens die beiden Spulen der Stammleitungen desselben Spulenpunktes mit gemeinschaftlichen, für den Vierer wirksam geschalteten Wicklungen von beiden Stammleitungen versehen werden. Das kann dadurch erreicht werden, daß die beiden Stege der beiden Spulen eines Spulenpunktes in einer Richtung übereinandergelegt werden und dann gemeinsam mit den Wicklungshälften der Viererspulen der beiden Stammleitungen bewickelt werden, die dann mit den Ringspulen der Stammleitungen in entsprechender Schaltung in Reihe geschaltet werden. Die Stege können zur Vermeldung unnötigen Zwischenraumes und dadurch bedingter unnötiger Länge der Wicklungen so geformt werden, daß sie unmittelbar aufeinanderliegen (Fig. 5). Eine derartige elektromagnetische Kopplung zwischen den Stammleitungen für den Viererbetrieb kann an allen oder bestimmten Spulenpunkten vorgenommen werden, je nach den elektrischen Werten der Viererleitung und der für sie gewünschten wirksamen Induktivität und ihrer Unterteilung für die Frequenz der auf ihr fortzuleitenden elektrischen Schwingungen. Drittens können die Viererwicklungen auch in der gleichen Weise wie auf die Stege auf die Ringe allein gelegt werden, zweckmäßig indem ihre Hälften (von Hin- und Rückleitung jeder Stammleitung) oder die halben Wicklungen hiervon, also ViertelwicMungen von beiden Stammleitungen, symmetrisch auf die Ringhälften einer oder beider getrennter Spulen oder gemeinsam über beide aufeinandergelegte Spulen gewickelt werden,

oder es können viertens die Stege und Ringe einer oder beider Spulen eines Spulenpunktes für sich oder beider Spulen gemeinsam besondere Wicklungen für den Viererbetrieb erhalten, wobei die Anordnung auch so getroffen sein kann, daß die eine oder andere der Spulen nur auf einem der betreffenden Kernteile (Ring oder Steg) Viererwicklungen trägt. Es können die Stammwicklungen auf *° den Ringen der einzelnen Kerne auch mit den Viererwicklungen auf ihren Stegen vertauscht werden, desgleichen die Stammspulen auf den einzelnen Kernen mit den Viererspulen um beide Ringe oder Stege der beiden Spulen ¹S eines Punktes und an diesen zweckmäßig abwechselnd. Auch können Wicklungen auf den Stegen der einzelnen Kerne als Zusatzspulen für Wicklungen auf ihren Ringhälften für den Stammbetrieb angebracht sein und umgekehrt, aber naturgemäß nur für die Parallelschaltung der magnetischen Kraftflüsse durch den Kern. Um beide Kerne gemeinsam können aber nur Wicklungen für den Viererbetrieb in dieser Weise benutzt werden. Denn ²S allgemeines Grundgesetz für die Vereinigung von Stamm- und Viererwicklungen auf gemeinsamen oder sogar einem Kern mit Stegen ist: Die magnetischen Kraftflüsse der Wicklungen der einzelnen Stammleitungen müssen in besonderen Kernen getrennt oder in einem gemeinsamen Kern außerhalb der Wicklungen der anderen Stammleitungen oder durch sie so verlaufen, daß sie auf sie wirkungslos sind, die induzierten EMKe sich in den Wicklungen der anderen Stammleitung also aufheben (Parallelschaltung der Kraftflüsse für die Wicklungen der einen, Reihenschaltung für die Wicklungen der anderen Stammleitung); hingegen kann der magnetische Kraftfluß der beim Viererbetrieb wirksamen Wicklungen in einem oder beiden Kernen oder sogar in den Bahnen der Kraftflüsse der Stammleitungen verlaufen, wenn die Anordnung der Wicklungen der Stammleitungen so getroffen ist, daß in ihnen gleich große EMKe induziert werden und sich aufheben. Die Richtung der Kraftflüsse in den beiden Kernen aufeinandergelegter Spulen von dem elektrischen Strom des Betriebes der Stammleitungen wird durch entsprechendes Aufeinanderlegen oder Schalten der Stammwicklungen zweckmäßig so gewählt, daß sie bei gemeinsamen Viererwicklungen um beide Spulen entgegengesetzt ist, weil dadurch eine schädliche elektromagnetische Induktion zwischen Vierer- und Stammspulen namentlich für gewisse Duplexbetriebe bis zu einem bestimmten Grade an sich schon vermieden wird, die durch Streufelder anderenfalls leichter oder stärker entstehen könnte. Hierauf muß geachtet werden, wenn die Wicklungen für die Viererinduktivität auf die einzelnen Ringe oder Stege der beiden bzw. beide aufeinanderzulegende Spulen gewickelt sind und die Wicklungen für die Stamminduktivitäten für die eine Stammleitung gemeinsam um beide Stege, für die andere gemeinsam um die Ringhälften von beiden Spulen gelegt sind, damit sich die Wirkung der Kraftflüsse von den Viererwicklungen auf die Stammwicklungen aufhebt. Bedingung hierfür ist außerdem noch, daß die Kraftflüsse in den einzelnen Kernen von dem Viererbetrieb gleichartig verlaufen, also entweder in den Ringen oder parallel durch die Stege, und außerdem, wie gesagt, entgegengesetzt, damit die Stammwicklungen, die um beide Spulen oder Kerne gemeinsam angeordnet sind, nicht induziert werden, was bei richtiger Abgleichung nicht der Fall ist. Damit andererseits diese Stammwicklungen die Viererwicklungen nicht induzieren, müssen die Stammwicklungen auf den Ringhälften gleich große Wicklungen von Hin- und Rückleitung auf jeder Ringhälfte erhalten, zweckmäßig also die Wicklungen von der Hin- und Rückleitung nicht auf je eine Ringhälfte getrennt, sondern von jeder die Hälfte zusammengewickelt werden, wie in Fig. 4 angedeutet. Dann erzeugen diese Wicklungen bei der Umkehr der Stromrichtung in der einen Hälfte für den Betrieb des überlagerten Stromkreises, nicht des eigenen Stromkreises/"also im vorliegenden Falle beim Viererbetrieb, überhaupt keinen Kraftfluß. Diese Unterteilung und Zusammenfassung der Wicklungen von Hin- und Rückleitung auf den Ringhälften der Kerne kann auch im vorliegenden Falle für die Viererwicklungen auf den Ringhälften der einzelnen Spulen bzw. Kerne angewandt werden, um ihre elektromagnetische Induktion auf die gemeinsamen Stammwicklungen insbesondere um ihre Stege zu verhindern. Der Unterschied der Wirkwiderstände der Spulen für die Stamminduktivitäten infolge ihrer verschiedenen Windungszahlen für die Reihen- und Parallelschaltung der von ihnen erzeugten magnetischen Kraftflüsse kann durch entsprechend schwächeren Spulenleiter für die Wicklungen mit geringer Windungszahl beseitigt werden.

Die Verbindung der beiden Stammdoppelspulen mit je einem einfachen Steg kann nun nicht nur durch innerhalb der Stamm- und Viererleitungen vertauschte oder gekreuzte "5 oder gemeinsame Ring- und Stegwicklungen, sondern gemäß der Erfindung durch vollständige Vereinigung ihrer Kerne zu einem gemeinsamen Kern für die magnetischen Kraftflüsse der wirksamen Induktivitäten der einzelnen Leiter oder Stromzweige des Vierers, und zwar in einer Viererdoppelspule,

erfolgen, unter vollkommener Wahrung der Symmetrie für alle Stromkreise und für beliebige Verhältniswerte zwischen Stamm- und \^;iererinduktivität. Das geschieht in folgen-S der Weise. Man denke sich die beiden Ringkerne mit einfachen Stegen in der Mitte so aufeinandergelegt, daß die Stege ein Kreuz bilden. Die Stege können an ihrem Kreuzungspunkt vereinigt sein oder getrennt aneinander vorbeilaufen oder einer in der Mitte und der andere in Hälften geteilt auf beiden Seiten an dem mittleren vorbei. Die Ringe der Kerne der beiden Spulen werden zu einem Ring vereinigt. Die Anordnung und Schaltung der Wicklungen zur Erzeugung der Induktivitäten in den einzelnen Leitungszweigen der Stamm- und Viererleitungen kann nun in verschiedener Weise geschehen, die sich zum Teil danach richtet, wie groß die Induktivitäten für eine bestimmte Kernoder Spulengröße an sich sein sollen und welcher Verhältniswert zwischen Stamm- und Viererinduktivität erzielt werden soll. Ist kein bestimmter Verhältniswert vorgeschrieben, so können die Wicklungen nur auf dem Ring des Kernes angeordnet werden. Es sind einfache Ringspulen mit in der Mitte vereinigten kreuzweisen oder sternförmigen Stegen schon bekannt, bei denen die Wicklungen von Hin- und Rückleitung der Stammleitungen auf den Ringquadranten diagonal zueinander angeordnet sind. Bei dieser Anordnung und der'betreffenden Schaltung wirken die Wicklungen für den Betrieb auf den Stammleitungen nicht als Doppelspulen, da die Wicklungen von Hin- und Rückleitung getrennte magnetische Kraftfiüsse haben. Nur für den Viererbetrieb wirken sie als Doppelspule, für den ihre Felder lediglich im Ring, also in einer Richtung, hintereinandergeschaltet sind.

Gemäß der Erfindung werden bei den Ringspulen mit Kreuzsteg die Wicklungen nun so angeordnet und geschaltet oder mit einem solchen Wicklungssinn aufgebracht, daß sie sowohl für die Stamm- wie für die Viererleitungen als Doppelspulen wirken. Dieses kann nach der Erfindung durch verschiedene Anordnung, Schaltung oder Bernes- sung der für die Stamm- und Viererleitungen wirksamen Wicklungen erreicht werden. Die Anordnung und Schaltung der Wicklungen kann zunächst ohne Wicklungen auf den Stegen so getroffen werden, daß für die eine Stammleitung der magnetische Kraftfluß nur durch den Ring (Fig. 6a), für die betreffenden Wicklungen also in Reihe hintereinander, für die zweite Stammleitung durch die Ringhälften in entgegengesetzter Richtung und

6a durch den Steg in gleicher gemeinsam, also für die Hälfte der Wicklungen parallel J fFig. 6b), und für den Viererbetrieb in gleicher Weise, aber durch den anderen Steg erfolgt (Fig. 6c). Weil bei der Reihenschaltung der Wicklungen oder ihrer magnetischen Kraftfiüsse infolge der völligen oder teilweisen (angenäherten) quadratischen Zunahme der Induktivität mit der Windungszahl diese geringer ist als bei der Parallelschaltung der Kraftflüsse für die andere Stammleitung (etwa halb so groß), andererseits die Induktivität für die Hin- und Rückleitung (Stammleitungen) des Vierers vorzugsweise gleich oder symmetrisch zu machen ist, so soll weiter gemäß der Erfindung die Windungszahl der Wicklungen der Stammleitung mit Reihenschaltung der magnetischen Kraftfiüsse durch den Ring derjenigen der zweiten Stammleitung mit Parallelschaltung der Kraftfiüsse durch einen ganzen Steg (diagonal durch den Ring) gleichgemacht werden. Durch wechselseitige Gegenschaltung eines bestimmten Teiles (der Hälften des an der Windungszahl der Wicklungen der anderen Stammleitung fehlenden) der Windungen ihrer Wicklungshälften (von Hin- und Rückleitung) soll dieser für den Betrieb auf ihr selbst wirkungslos gemacht werden, so daß die Induktivitäten der beiden Stammleitungen für ihren Betrieb gleich groß sind und ebenfalls auch ihre Wirkwiderstände, die nötigenfalls auch durch die Leiterstärke oder Zusatzwiderstände abgeglichen werden können (Fig. 6 a). Für den Betrieb der Viererleitung wirken dann für die Erzeugung der Induktivitäten in den einzelnen Leitungszweigen infolge der Umkehrung der Stromrichtung in der Hälfte der sich aufhebenden Windungen der Stammleitungen mit magnetischer Reihenschaltung in allen Leitungszweigen die gleichen Windungszahlen, und zwar für die gemeinsame Parallelschaltung der Kraftflüsse durch den zweiten Steg des Kernes, und erzeugen gleich große Induktivitäten in allen Leitungszweigen des Vierers. Die gesamte Spule wirkt, weil die Wicklungen von Hin- und Rückleitung sowohl für die beiden Stammleitungen wie für den Vierer gemeinschaftlich die magnetischen Kraftflüsse in den einzelnen Ringteilen des Kernes er- tio zeugen, was gegebenenfalls durch nochmalige Unterteilung und symmetrische Zusammenfassung zusammengehöriger Wicklungen von Hin- und Rückleitung auf den einzelnen Ringquadranten des Kernes erhöht zur Wirkung gebracht werden kann, nicht nur für den Vierer, sondern auch für den Betrieb auf jeder Stammleitung als vollkommen symmetrische Doppelspule, im Gegensatz zu der erwähnten bekannten Spule mit Kreuzstegkern.

Man kann die Abgleichung der Wicklungen

oder Induktivitäten der beiden Stammleitungen auch in der Weise gemäß der Erfindung vornehmen, daß man auf dem Ring für beide Stammleitungen Wicklungen gleicher Windungszahl vorsieht und die Verstärkung der Induktivität derjenigen mit Parallelschaltung der Kraftnüsse durch den einen Kernsteg durch eine Zusatzwicklung für jede Wicklungshälfte auf dem Ring für diese Stammleitung auf den ίο Betrag der Induktivität der anderen Stammleitung herbeiführt, die auf dem Kernsteg zweckmäßig symmetrisch angebracht wird, durch welchen der magnetische Kraftfluß beim Betrieb der Stammleitung erfolgt, deren Induktivität auf den Wert der anderen gebracht werden soll, wobei die Wirkwiderstände in der angegebenen Weise auch besonders abgeglichen werden. Infolge der Umkehrung des Stromes in der einen dieser Zusatzwickao hingen beim Viererbetrieb heben sich die Zusatzwicklungen für diesen auf, und es wirken für ihn nur die Wicklungen auf dem Ring des Kernes mit gleichen Windungszahlen, unter der Voraussetzung, daß die Kernhälften magnetisch genügend gleich sind. Dieses Abgleichverfahren hat aber gegenüber dem angegebenen ersteren den Nachteil, daß die "Widerstandserhöhung durch die Zusatzspulen in der anderen Stammleitung durch schwächeren Querschnitt der Spulenleiter oder solcher aus Stoff mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit ader durch Zusatzwiderstände ausgeglichen werden muß.

Auch bei dieser vereinigten Vierer- und Stammdoppelspule kann ein gewünschtes bestimmtes Verhältnis der Induktivitäten für die Stamm- und Viererleitung erzielt werden, und zwar auf verschiedene Weise. Entweder kann gemäß der Erfindung der Steg des Kernes, durch den der Kraftfluß beim Viererbetrieb erfolgt, mit Zusatz- oder Kompensationswicklungen für beide Stammleitungen versehen werden, die zur Erhöhung der Induktivität den Kraftfluß beim Viererbetrieb verstärken oder ihn zur Verminderung als Kompensationsspulen verringern, bei dem Betrieb der Stammleitungen sich aber infolge der Umkehrung der Stromrichtung in .der Hälfte seiner Wicklungen aufheben. Oder die Regelung des Induktionsverhältnisses kann, wenn es sich um eine Verminderung der Viererinduktivität gegenüber dem mit den für die Stamminduktivität nötigen Wicklungen und normaler Kernausführung sich ergebenden normalen Wert handelt, nach der Erfindung durch entsprechende Schwächung des Steges für den Viererkraftfluß, also durch eine Erhöhung seines magnetischen Widerstandes, erfolgen, die auch durch einen Luft-6a spalt oder magnetischen Stoff mit entsprechend geringerer magnetischer Durchlässigkeit oder mehrere dieser Mittel bzw. andere geeignete erreicht werden kann.

Ferner können gemäß der Erfindung auf beiden Stegen des Kernes mit kreuzförmigem Doppelsteg oder, wenn sie als Kreuzsteg in der Mitte magnetisch, also mittel- oder unmittelbar vereinigt sind, auf den vier Schenkeln des Kreuzsteges Wicklungen angebracht werden, durch welche die Induktivitäten für die Stammleitungen oder den Vierer oder beide Betriebsarten verstärkt oder vermindert, also auch bestimmte Verhältniswerte erhalten werden können. Die Kreuzstegspulen können gemäß der Erfindung als Stammdoppelspulen einzeln oder als Viererdoppelspulen vereinigt benutzt werden (Fig. 7 und 8a bis 8c sowie Fig. 9a bis 9c). Die Schaltung der einzelnen Wicklungen kann für die Viererdoppelspule so erfolgen, daß diejenigen auf den g₀ Schenkeln des Kreuzsteges entweder für den Stamm- oder den Viererbetrieb als Induktivitäten wirksam sind. Bei der Stammdoppelspule mit Doppel- oder Kreuzsteg im Ringkern kann die Schaltung nach der Erfindung so ausgeführt werden, daß die Zusatz- oder Kompensationswicklungen auf einem Diagonalsteg für den Stamm- und auf dem anderen für den Viererbetrieb, also für beide Betriebsarten, wirken (Fig. 7). Die Anord- _go nung der Zusatz- oder Kompensationswicklungen kann auch gemäß der Erfindung so geschehen, daß sie auf allen vier Schenkeln sowohl als einzelne Stammdoppelspulen wie auch als Viererdoppelspule (aus zwei aufeinandergelegten Kreuzstegspulen oder mit einem Kreuzsteg) entweder nur für den Stammoder Viererbetrieb wirksam sind (Fig. 8a bis 8c und 9a bis 9c). Z. B. erhält man derartige ViererdoppelspulenmitkreuzförmigemDoppel- _1OU oder Kreuzsteg dadurch, daß man zwei Ringkerndoppelspulen mit einfachem Diagonalsteg kreuzweise, aufeinanderlegt und die Wicklungen gemäß dem Erfindungsgedanken von Fig. 4 so unterteilt und anordnet, daß die Stege in der Mitte der Hälften der Hauptoder Stammwicklungen von ihren Hin- und Rückleitungen liegen. Dann verlaufen die magnetischen Kraftflüsse für die Induktivitätsbelastung der Stammleitungen in den Stegen senkrecht zueinander, nämlich in den Ringhälften der Stammleitungsdoppelspulen parallel und von beiden gemeinschaftlich parallel durch den Diagonalsteg des Ringkernes. Bei Vereinigung der Wicklungen durch zwei über- n₅ einandergelegte Ringkerne mit einfachen Diagonalstegen oder auf einem Ringkern mit Kreuzsteg heben sich die gegenseitig in den Wicklungen der Stammleitungen induzierten elektromagnetischen Kräfte bei gleichen Kraftflüssen und Windungszahlen auf oder lassen sich bei ungleichen Kraftflüssen durch

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eine entsprechende Windungszahl abgleichen. Auf den Ringquadranten liegen dabei die Hälften der Wicklungen ι und 3, 2 und 3, 2 und 4 sowie 1 und 4 in dieser Reihenfolge zusammen. Da sich die Stromrichtung für den Viererkreis in den Wicklungen 2 und 3 (Fig. 1) umkehrt, so verläuft der magnetische Kraftfluß für die Viererbelastung in Reihe für die einzelnen Ringquadranten nur durch den Ring. Um nun einerseits für die Stammleitungen eine bessere Doppelspulenwirkung, andererseits eine höhere Induktivität beispielsweise für ein bestimmtes Verhältnis der Vierer- und Stammleitungsinduktivitäten zu erzielen, sollen nach den bereits erwähnten weiteren Erfindungsgedanken auf jedem diagonalen Steg, durch welchen der von den Wicklungen beim Betrieb der Stammleitungen erzeugte magnetische Kraftfluß strömt, ebenfalls symmetrisch angeordnete Teile ihrer beiden Hauptwicklungen angebracht werden, also auf jedem diagonalen Stegschenkel Wicklungen von ι und 2 bzw. auf jedem der beiden anderen diagonalen Stegschenkel Wicklungen von 3 und 4. Diese Stegwicklungen erzeugen für den Viererkieis in den Stegen keinen Kraftfluß, da sich ihre magnetomotorischen Kräfte gegenseitig auf den einzelnen Stegschenkeln aufheben. Um beispielsweise ein bestimmtes Verhältnis der Stamm- und Viererinduktivitäten zu erhalten, können auf den für die Hauptwicklungen einer Stammleitung in Frage kommenden beiden Ringquadranten je ein Viertel und auf den zugehörigen diagonalen Stegschenkeln ebenfalls je ein Viertel der Hauptwicklungen 1,2 bzw. 3, 4 (Fig. 1) angebracht werden oder auf den Ringquadranten noch kleinere Bruchteile und auf den Stegschenkeln die übrigen größeren, wenn die Induktivität für den Viererkreis kleiner und für die Stammleitungen größer seinsoll, oder umgekehrt. Oder es können für bestimmte Induktivitätsverhältnisse auf jeden Ringquadranten auch Zusatzwicklungen 5, 6 bzw. 7,8 (Fig. 1) zur Verstärkung oder Schwächung des Kraftflusses durch den Ring beim Duplexbetrieb über den Viererkreis vorgesehen werden, die sich für den Betrieb der Stammleitungen aufheben, also nur für den Viererkreis als Induktivitäten wirken. In diesem Falle können sie an den einzelnen Spulenpunkten abwechselnd oder überall zwischen den Stammleitungen ganz oder symmetrisch vertauscht angeordnet werden. Als Hauptwicklungen geschaltet, können sie auch unvertauscht zur Verstärkung der Induktivität der Stammieitungen auf den Ringquadranten für Hin- und Rückleitung zusammen angewandt werden,

ίο während sie sich dann für den Viererkreis aufheben. Natürlich können auch bei diesen Spulenarten die für Fig. 6a bis 6c angegebenen Wicklungsanordnungen und -schaltungen sowie Abgleichverfahren und diese auch für die Schaltungen von Fig. 7 bis 9 benutzt werden, um etwa vorhandene Unsymmetrien bei den Stamm- und Viererdoppelspulen zu beseitigen. Auch können bei den einzelnen zu einem Spulenpunkt gehörigen Stammdoppelspulen mit Doppel- oder Kreuzsteg die für den Vierer wirksamen Zusatzoder Kompensationswicklungen zwischen den zu dem Vierer gehörenden Stammleitungen ganz oder besser, um auch für den Vierer wenigstens eine teilweise Doppelspulenwirkung hervorzurufen, zur Hälfte vertauscht werden, wie es für die Viererwicklungen in Fig. 2 bis 5 angegeben ist.

Wie Kreuzstegkerne nur mit Wicklungen auf dem Ring und Schaltung gemäß Fig. 7 So nach der Erfindung .als Stammdoppelspulen oder nach Fig. 6c auch als Vierer- und Stammdoppelspule hergestellt werden können, so können gemäß der Erfindung derartig wirkende Spulen auch nur mit Wicklungen auf den vier Schenkeln des Kreuzsteges, also ohne Wicklung auf den Ringquadranten, ausgeführt werden, bei denen im Gegensatz zu bekannten Spulen mit Kreuzsteg und Stegwicklungen ein gewünschtes bestimmtes Verhältnis der wirksamen Induktivitäten für den Stamm- und Viererbetrieb durch die Anordnung, Schaltung und Bemessung geeigneter Wicklungen erzielt werden kann, also dieser Verhältniswert nicht wie bei den bekannten Spulen ein durch die Wicklung bestimmter unveränderlicher ist, was davon herrührt, daß die Wicklungen für die Stammleitungen auch für den Vierer bei einem bestimmten Verlauf der Kraftflüsse, nämlich für den Stammbe-^ trieb, parallel durch die Kernhälften und senkrecht zueinander für die beiden einzelnen Stammleitungen und für den Viererbetrieb parallel durch die vier Eckkreise des Kreuzsteges wirksam sind. Nach der Erfindung sollen derartige Doppelspulen mit Zusatzoder Kompensationswicklungen auf den Kreuzstegschenkeln angewandt werden, durch welche entweder die Induktivität der Stammoder der Viererleitungen so verändert wird, daß das gewünschte Induktivitätsverhältnis für beide Betriebsarten (Stamm- und Viererschaltung) vorhanden ist. Um eine möglichst vollkommene Verkettung oder Aufhebung der Kraftflüsse der von Hin- und Rückleitung zusammenwirkenden Wicklungen, also vollkommene Doppelspulenwirkung, zu erreichen, sollen sie in vorzugsweise symmetrischer Unterteilung auf die Schenkel des Kreuzsteges für Hin- und Rückleitung zusammen angebracht, dazu außerdem noch für den Viererbetrieb zwischen den Stammleitungen ver- ,

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tauscht angeordnet werden (s. Fig. io). Die Wicklungen derselben Stammleitung sind hierbei nicht rechtwinklig, sondern diagonal auf die Schenkel des Kreuzsteges zu verteilen, und zwar zweckmäßig symmetrisch auf beide Schenkel.

Doppelspulen mit Ringkernen mit Einfach-, Doppel- oder Kreuzstegen und für denViererletrieb dienenden Wicklungen, die zwischen

ίο den Stammleitungen und Kernen desselben Spulenpunktes vorzugsweise vertauscht oder symmetrisch unterteilt kreuzweise geschaltet sind, oder mit magnetischer Umschaltung der Kraftflüsse und mit als Zusatz-, Kompensations- oder Abgleichspulen geschalteten und bemessenen besonderen Wicklungen mit Gegenschaltung können gemäß der Erfindung nicht nur für Simultan- oder Duplexbetrieb auf Leitungen oder anderen Stromkreisen benutzt werden, bei denen die Wicklungen der Spulen in Reihe mit dem Hauptstromkreis, nämlich den Leitern, liegen, also in diese eingeschaltet und in der Regel aus Gründen der Symmetrie auf die Hin- und Rückleitung gleichmäßig verteilt sind, sondern sie können auch für solche Stromkreise oder Leitungen Anwendung finden, bei denen die Induktivitäten zwischen den Hauptstromkreisen oder Hin- und Rückleitung eingeschaltet sind, oder die Spulen können nach beiden Schaltungsverfahren, also in oder zwischen die Stromkreise O'der Leitungen, eingeschaltet sein. Damit sie als Nebenschlüsse auch für die Simultan- oder Duplexkreise, z. B. Vierer)eitungan, als Induktivitäten wirksam sind, müssen ihre Symmetrie- oder Nullpunkte geerdet oder an den gleichen Spulenpunkten für die zu einem Vierer usw. zusammengehörigen Stammleitungen miteinander elektrisch leitend verbunden sein, was unmittelbar oder in bekannter Weise auch induktiv z. B. durch genügend große Kapazitäten (Kondensatoren) geschehen kann. Letzteres ist notwendig, wenn über die Stamm- oder Viererleitungen zur Prüfung der Leitungen oder zum Anruf, Telegraphieren usw. Gleichstrom geschickt werden soll, ohne daß die zwischen Hin- und Rückleitung eingeschalteten Spulen seine Fortleitung kurzschlußartig unzulässig beeinträchtigen.

Bekanntlich erfordert die Übertragung höherer Frequenzen oder kürzerer Wellen mehr Verluste als bei niedrigeren Frequenzen oder längeren Wellen. Beim Duplexbetrieb

oder Doppelsprechen durch Überlagerung wird zweckmäßig der Stromkreis mit der geringeren Dämpfung für die größeren Entfernungen genommen und hierfür aus demselben Grunde, nämlich um die Verluste gerade bei den großen Entfernungen so klein wie möglich zu machen, von den in Frage kommenden Frequenzen die niederen. Da der Leiterwiderstand für den Vierer halb so groß wie für die Stammleitungen ist und die Wirkung der größeren Kapazität durch eine größere Belastung mit Induktivität (auf die Längeneinheit bezogen) auf die spezifische Dämpfung im gleichen Maße wie bei den Stammleitungen für die gleichen Frequenzen verringert werden kann, so ist im allgemeinen z. B. bei guten Fernkabelleitungen, bei denen die Ableitung so klein gemacht und gehalten werden kann, daß sie praktisch von verschwindend kleinem Einfluß auf die Dämpfung der Doppelleitungen und auch noch für die \^riererleitungen ist, wo sie sich etwa doppelt so stark geltend gemacht, die spezifische Dämpfung des Vierers wesentlich geringer, unter den angeführten Verhältnissen oder Bedingungen nur etwa halb so groß wie die einer seiner Stammleitungen. Man wird daher die Viererleitungen für die größeren Entfernungen verwenden. Ist die höchste zu übertragende Frequenz für Stamm- und Viererleitung dieselbe, so muß, wenn für sie die Unterteilung der Induktivitätsbelastung oder die Zahl der Spulen auf crie Länge der vor oder nach der Belastung auf den Stammoder Viererleitungen vorhandenen Wellenlänge, je nachdem, ob die Spulen zwischen oder in die Hin- und Rückleitung eingeschaltet werden, eine gleich genügende sein sollj die Spulenzahl für eine bestimmte Leitungslänge für den Vierer größer als für seine Stammleitungen sein, weil die Wellenlängen auf ihm für die gleichen Frequenzen infolge der größeren Kapazität und Induktivität kürzer sind. Gemäß der Erfindung sollen in einem solchen Falle, um die stärkere Unterteilung der Induktivität für die Viererleitung zu erzielen, verschiedene Spulen abwechselnd in bestimmter Folge und gegenseitigen Entfernungen in die zum Duplex- oder Simultanverkehr dienenden Leitungen eingeschaltet werden, nämlich an bestimmten Punkten solche, welche als Stamm- und Viererspulen wirksam sind und bei der für die Stammleitungen wirksamen Induktivität die gewünschte Spulenzahl für die auf ihnen vorhandene kürzeste Wellenlänge (nach dem Einschalten der Spulen im Hauptstromkreis, vor dem Einschalten zwischen ihm) vorhanden ist, und zwischen diesen solche Spulen, welche nur für den Viererbetrieb wirksam und von solcher Zahl, Verteilung und Bemessung sind, daß sie zusammen mit den auch für die Stammleitung als Induktivitäten wir- ' kenden Spulen, also für die für den Vierer gewünschte oder wirksame Gesamtinduktivität aller Spulen, die für die höchste Frequenz erforderliche Spulenzahl auf die Wellenlänge des Vierers (vor oder nach dem Einschalten,

je nach der betreffenden Spulenart oder -schaltung) ergibt. Umgekehrt kann der Fall liegen, wenn die Frequenz für die Viererleitung niedriger ist als für ihre Stammleitung. Dann kann die für beide'Betriebsarten als Induktivitäten wirkende Spulenzahl auch für den Vierer genügen oder zu groß sein, so daß die Abstände der doppelt wirkenden Spulen (für Stamm- und Viererbetrieb) vergrößert werden können, z. B. verdoppelt, indem die Hälfte von ihnen nur für die Stammleitungen als wirksame Induktivitäten eingerichtet und die andere, zwischen der ersteren liegende Hälfte nur für Stammund^; Viererbetrieb als Induktivitäten ausgeführt werden. Natürlich kann das Verhältnis der Spulenzahlen und -abstände, welche nur für die Stamm- oder Viererleitungen, und denen, die für die Stamm- und Viererleitung als Induktivitäten wirksam eingerichtet sind, irgendein anderes sein, das sich nach den zu übertragenden Frequenzen und den elektrischen Werten der Leitungen ohne Spulen und mit Spulen richtet, die man für die betreffenden Frequenzen und einen etwa vorliegenden besonderen Zweck erzielen will. Es kann dabei vorkommen, daß die für die Stamm- und Viererleitungen beschriebenen Spulenanordnungen in bezug auf die Stamm- und Viererleitungen umgekehrt sind, wenn z. B. in besonderen Fällen die niedrigeren Frequenzen auf den Stammleitungen und die höheren auf der Viererleitung fortgeleitet werden sollen. .

Zum Ausgleich etwaiger elektrischer Unsymmetrie in der Herstellung oder durch die Anordnung der Wicklungen und Kerne (Fig. 6a bis 6e) sollen die in die Stammleitungen einzuschaltenden Wicklungen (z. B.

Fig. 6a und 6b) gemäß der Erfindung in oder zwischen diese an den Spulenpunkten vorzugsweise regelmäßig abwechselnd vertauscht eingeschaltet werden, um längs der Leitung einen Ausgleich in bezug auf die elektrische Symmetrie nach Möglichkeit herbeizuführen. Selbstverständlich können die Spulen gemäß der Erfindung als Induktivitäten oder zur Erzeugung von magnetischen Kraftfiüssen für irgendwelche anderen Zwecke auch bei anderen Einrichtungen, wie Transformatoren, Apparaten, für Fernmeldeanlagen usw., benutzt werden, bei denen die Stromrichtung in einzelnen Stromzweigen sich bei bestimmten Betriebsarten ändert und dennoch bestimmte Wirkungen der Spulen oder der von ihnen zu erzeugenden magnetischen Kraftflüsse vorhanden sein sollen. Insbesondere gehören hierher Übertrager, Induktionsspulen, Abzweigspulen für Simultanbetrieb usw.

Die Ausführung der Kerne und Wicklungen kann in den bekannten Weisen geschehen. Die Kerne können aus Stahl- oder Eisenband, -draht oder -blech gewickelt oder zusammengelegt oder aus Eisenmasse gepreßt oder aus geeignetem Eisen mit genügend hohem elektrischem Widerstand geschmiedet oder gegossen sein. Die Wicklungen der einzelnen Leitungszweige werden zweckmäßig so angeordnet und gewickelt, daß ihre Induktivitäten, Wirkwiderstände und Kapazitäten sowie etwaige Ableitungen möglichst symmetrisch sind. Bei Spulen, die sich bei bestimmten Stromrichtungen verstärken oder aufheben sollen, müssen die betreffenden Wicklungen der verschiedenen Stromzweige zweckmäßig, wie bereits erwähnt, über- oder ineinander, nötigenfalls lagenweise abwechselnd, oder es müssen sogar die Leiter mehrerer Wicklungen parallel nebeneinander oder verdrillt aufgewickelt werden. Das Wickeln der Spulen selbst kann auf geschlossenen Kernen durch Durchziehen der Leiter durch die Kernöffnungen von Hand oder mittels geeigneter Maschinen erfolgen. Um besonders für diese Wicklungsausführungen in den Kernöffnungen Wicklungsraum zu gewinnen, sollen die Kernquerschnitte höher als breit gemacht werden. Da diese Herstellungsweise gewisse Nachteile hat, andererseits es nach der Einführung der Verstärker bei Fernmeldeanlagen im allgemeinen nicht mehr darauf ankommt, durch eine bestimmte Windungszahl von genügend geringem Widerstand eine Spule von möglichst geringem Umfang, aber möglichst hoher Induktivität zu schaffen, die Zeitkonstante der Spule für die in Frage kommenden Stromstärken durch einen möglichst geringen magnetischen Widerstand des Kernes also mögliehst groß zu machen, so ist es nicht mehr nötig, den Kern und die Wicklungen um ihn als vollkommen geschlossene Ringe auszuführen. Deshalb sollen die Kerne für derartige Anlagen in der an sich bekannten Weise so geteilt werden, daß das Wickeln ohne Durchziehen der Leiter durch geschlossene Öffnungen, soridern über frei stehende Schenkel der Kerne oder auf Spulenkästen oder -rollen getrennt von den Kernen erfolgen kann, die dann mit den fertigen Wicklungen "auf die Kernteile geschoben werden. Um unnötige Streuung, des magnetischen Feldes an den Teilungs- oder Trennstellen der Kerne zu vermeiden, sollen diese nach der Erfindung möglichst in die Mitten der Wicklungen gelegt werden. Zur Verhinderung von störender Induktion zwischen benachbarten Spulen getrennter Stromkreise oder Stammleitungen bzw. Vierern sollen die Spulen außer dem an sich bekannten elektrostatischen Schutz an den Stellen mit stärkerer magnetischer

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Streuung, wenn sie sich durch die elektrostatischen Schutzhüllen noch störend bemerkbar machen würde oder wenn in diesen namentlich bei ihrer Verstärkung unzulässig hohe Verluste durch Wirbelströme entstehen wurden, mit Schutzhüllen oder -brücken aus magnetisierbarem Stoff, vorzugsweise Eisen, versehen werden, die außer dem elektrostatischen Schutz einen genügenden elektromagnetischen Schutz gewähren und gegen transformatorische Kurzschlußwirkung und gegen Wirbelströme nötigenfalls geeignete Unterbrechungen oder Unterteilung besitzen. In der Zeichnung sind einige Ausführungs-¹S beispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. ι gibt das allgemeine Schema der Wicklungen mit Nummerbezeichnung an, weiche für zwei Doppelleitungen I und II in Frage kommen können, die für den Simultan- oder Duplexbetrieb als Viererleitung benutzt werden sollen. Der Einfachheit und Übersichtlichkeit wegen sind die betreffenden Wicklungen in den folgenden· Figuren durch einfache Striche mit der betreffenden Nummer der Wicklung dargestellt. Die Wicklungen ι bis 4 sind als Hauptwicklungen zu betrachten. Denn sie genügen an sich bei Umschaltung der magnetischen Kraftflüsse in Kernen mit Stegen zur Erzeugung der Induktivitäten für Stamm- und Viererleitungen. Nur bei Ringkernen ohne Stege sind die Wicklungen 5 bis 8 unbedingt nötig. Dann dienen sie diesem Zweck für die Viererleitung, während die Wicklungen ι bis 4 für die Stammleitungen allein wirksam sind. In dieser Weise arbeiten die Wicklungen auch getrennt oder gemeinsam bei den besonderen Schaltungen der Erfindung (Fig. 2, 3, 4, 5, 8 bis 10), oder die Wicklungen 5 bis 8 dienen als Zusatz- oder Kompensationsspulen für den Stamm- oder Viererbetrieb.

Nach Fig. 2 ist der Vierer ebenfalls mit zwei Doppelspulen, je eine in der Stammleitung, ausgerüstet, die Kerne mit an sich bekannten +5 einfachen Stegen S zwischen den Wicklungshälften ι und 2 bzw. 3 und 4 besitzen und dadurch ohne die besonderen Wicklungen S und 6 bzw. 7 und 8 auch zur Erzeugung der Induktivität für den Simultanbetrieb, also für die Stamm- und Viererleitungen, dienen.

Fig. 3 stellt den Fall dar, bei dem außer den Hauptwicklungen 1 und 2 bzw» 3 und 4 noch die Wicklungen 5 und 6 bzw. 7 und 8 auf den Spulen I bzw. II vorhanden, und zwar in diesem Falle auf den einfachen Stegen ihrer Kerne in bekannter Weise aufgewickelt sind. Diese Wicklungen können, je nachdem, wie sie eingeschaltet werden, nicht nur in der bekannten Schaltung für die Viererleitung, sondern nach der Erfindung auch für die Stammleitung als Induktivität wirken. Im letzteren Falle werden sie aus den schon angegebenen Gründen gemäß der Erfindung zweckmäßig, wie für Fig. 4 gezeichnet, zwischen _o den Stammleitungen ganz oder besser nur zur Hälfte vertauscht, damit sie selbst wenigstens als Doppelspule für den Vierer wirken.

In Fig. 4 ist die Anordnung von Fig. 2 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die einfachen Kernstege nicht zwischen den Wicklungshälften von Hin- und Rückleitung der Stammleitung, sondern zwischen deren Mitten angeordnet sind und zwischen den Stammleitungen vertauschte besondere Viererwicklungen tragen, die auch zweckmäßig nur zur Hälfte vertauscht werden, damit sie als Doppelspulen, nämlich zwei hintereinandergeschaltete, für den Vierer wirken. Bei dieser Steg- oder Hauptspulenanordnung wirken die Wicklungen auf den Stegen nur für die Viererleitung als Induktivitäten.

Fig. 5 stellt den Querschnitt durch die Längsachse der einfachen Stegkerne zweier aufeinandergelegter Stammdoppelspulen dar, deren Stege gemeinschaftlich mit den Spulen 5 uwd 6 und 7 und 8 zu einer Viererdoppelspule bewickelt sind.

Die Fig. 6a bis 6c zeigen dieVereinigung von den Grundanordnungen der Stammdoppelspulen der Fig. 3 und 4 für eine bestimmte Anordnung und Schaltung der Wicklungen zu einer Viererdoppelspule, also mit gemeinsamem Kern für die Wicklungen beider Stammspulen. Fig. 6 a stellt die Schaltung der Wicklungen auf dem Ring für die eine Stammleitung mit zwischen ihren Leitungszweigen vertauschten Abgleichzusatzwickkmgen, Fig. 6b die Anordnung der Ringspulen für die andere Stammleitung und Fig. 6c die übereinandergeschobenen und zu einer Viererdoppelspule mit gemeinsamem Doppel- oder Kreuzstegkern vereinigten beiden Spulen der Fig. 7 a und 7 b dar. Die Wicklungen 5 und 6 bzw. 7 und 8 lassen sich als *°5 Zusatz- oder Kompensationswicklungen auf dem Steg S₂ anwenden, desgleichen Abgleichwicklungen anstatt auf dem Ring gemäß Fig. 6a auf dem Steg S₁.

In Fig. 7 sind Stammdoppelspulen mit no Doppel- oder Kreuzstegkern angegeben, bei denen die Wicklungshälften 1 und 2 bzw. 3 und 4 wie bei Fig. 6 a und 6b geteilt, also die Viertelwicklungen diagonal, angeordnet sind. Diese Anordnung ergibt bei richtiger Schaltung der Wicklungen für gleiche Kerne, Wmdungszahlen und Abmessungen ohne Zusatzoder Abgleichwicklungen auf den Stegen gleiche Induktivitäten für Stamm- und Viererleitungen. Auf je einem oder beiden Stegen jedes Kernes können jedoch Zusatz- oder Kompensationswicklungen für Stamm- oder

Viererleitungen, für letztere zwischen den Stammleitungen ganz oder zweckmäßiger zur Hälfte vertauscht oder nicht vertauscht angebracht werden, um die Stege bei gleichen Induktivitäten für die Stamm- und Viererleitungen mit auszunutzen oder ein bestimmtes gewünschtes Verhältnis derselben herzustellen. In Fig. 8 a und 8b sind solche Doppelspulen mit Kreuzstegkernen und in Fig. 8 c ist ihre

ίο Vereinigung zu einer Viererdoppelspule dargestellt. Die Anordnung und Schaltung der Wicklungen ι bis 8 ist bei diesem Beispiel so erfolgt, daß die Wicklungen ι bis 4 auf dem Ring des Kernes nur für die Stammleitungen

'■5 als Induktivitäten wirken, während für die Viererleitung alle Wicklungen 1 bis 8 auf dem Ring und dem Kreuzsteg wirksam sind. Natürlich können die Spulen gemäß Fig. 8 a und 8 b auch als Stammdoppelspulen und Einzelspulen für den Vierer einzeln in jeder Stammleitung benutzt werden, wie es auch bei Fig. 6 a und 6b der Fall ist.

In Fig. 9a bis 9c, ist ein weiteres Ausführurigsbeispiel von Kreuzstegspulen angegeben,

²S bei dem umgekehrt wie bei Fig. 8 c für den Stammbetrieb sämtliche Wicklungen auf dem Ring und Kreuzsteg des Kernes die Induktivität erzeugen, während für den Viererbetrieb nur die Wicklungen auf dem Ring wirksam sind. Auch bei dieser Schaltung der einzelnen Wicklungen können die Spulen gemäß Fig. 9 a und 9 b als Stammdoppelspulen und Einzelspulen für den Vierer für sich benutzt werden.

Fig. 10 zeigt eine Kreuzstegspule, bei der umgekehrt wie in Fig. 7 nur auf dem Kreuzsteg, nicht auf dem Ring des Kernes, Wicklungen, und zwar außer den Hauptwicklungen 1 bis 4 noch die Zusatzwicklungen 5 bis 8 angeordnet sind, um ein bestimmtes Verhältnis der wirksamen Induktivitäten für den Stamm- und Viererbetrieb zu erzielen, nämlich wie es für die Verwendung einer bestimmten Viererleitung· erwünscht oder zweckmäßig ist, nicht,

+5 wie es sich ergibt, wenn nur die Hauptwicklungen vorhanden wären, wie es bei einem bekannten Vorschlag der Fall ist. Sollen die Zusatzwicklungen 5 bis 8 nur für den Viererbetrieb als Induktivitäten wirksam sein, so müssen sie, wie dargestellt, auf jedem Schenkel des Kreuzsteges für die Hin- und Rückleitung, vorzugsweise für jede Stammleitung, symmetrisch diagonal angeordnet sein und werden zweckmäßig gegenüber den Hauptspulen 1 bis 4 zwischen den Stammleitungen vertauscht. Kreuzstegspulen mit Haupt- und Zusatzwicklungen allein auf den vier Schenkeln des Steges können natürlich auch als Stammdoppelspulen, nicht nur als Viererdoppelspule, nur für den Betrieb auf den Stammleitungen wie auch zum Simultan- oder Duplexverkehr benutzt werden. Im ersteren Falle können die Hauptwicklungen so angeordnet werden, daß die Wicklungen für die Hinleitung einer Stammleitung auf den beiden Schenkeln der einen diagonalen Stegverbindung, die der Rückleitung auf den beiden Schenkeln der anderen vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind. Zum Viererbetrieb werden die halben Wicklungen von Hin- und Rückleitung auf jedem Schenkel des Kreuzsteges angebracht, und zwar beispielsweise so, daß die Hauptwicklungen 1 und 2 bzw. 3 und 4 auf einer diagonalen Stegverbindung und die Zusatzwicklungen in gleicher Anordnung auf der anderen liegen, oder die Haupt- und Zusatzwicklungen werden in dieser Weise auf alle vier Schenkel des Kreuzsteges vorzugsweise symmetrisch aufgewickelt. Um nun bei Stammdoppelspulen dieser Art für den Viererbetrieb einen teilweisen oder vollständigen Symmetrieausgleich zu erhalten, können auch hier die beiden angegebenen Verfahren benutzt werden, also entweder die ganzen, auf einem Schenkel des Steges liegenden Zusatz-Wicklungen zwischen den beiden Stammdoppelspulen eines Spulenpunktes oder deren Hälften vertauscht werden. Diese Hälften sind also der vierte Teil der in Hin- oder Rückleitung der Stammlei tunigen liegenden Haupt- bzw. Zusatzwicklungen. Eine derartige Unterteilung und gemeinsame Anordnung der zusammengehörigen Wicklungen von Hin- und Rückleitung auf jedem Schenkel des Kreuzsteges wird selbstverständlich zweckmäßig auch bei den Spulen nach Fig. 8 a und 8b sowie 9a und 9b angewandt, wenn sie als Stamm doppelspul en einzeln benutzt werden und die Zusatzspulen nur für einen Betriebsfall, Stamm- oder Viererbetrieb, als Induktivitäten oder als Kompensationswicklungen wirksam sein sollen.

Fig. 11 gibt zum besseren Verständnis die bekannte Verbindung der Nullpunkte d^er Spulen N, und N_n an, - wenn sie im Neben-Schluß zum Hauptstromkreis liegen und für Simultanbetrieb ebenfalls als Induktivität wirksam sein sollen.

In den Fig. 12a und 12b ist-aus dem gleichen Grunde gezeigt, wie die metallische Verbindung durch die Wicklungen der Spulen zwischen Hin- und Rückleitung in bekannter Weise mittels Kondensatoren C aufgehoben wird und doch die Verbindung der Nullpunkte der Nebenschlußspulen für Simultan- oder Duplexbetrieb auf den Leitungen durch die Kondensatoren für pulsierenden Gleichoder Wechselstrom erfolgen kann. Die Unterbrechung der metallischen Strombahn der Spulen geschieht zweckmäßig durch zwei gleich große Kondensatoren für jeden Nebenschluß, weil sie dann gleichzeitig auch für die Vierer-

leitung vorhanden sind und die Symmetrie gewahrt ist.

Fig. 13 stellt die Ausführung einer Viererdoppelspule mit Doppel- oder Kreuzsteg nach Fig. 6 c dar, wenn der Kern geteilt ist und in die außerhalb desselben auf Spulenkästen fertig gewickelten Spulen 1 bis 8 hineingeschoben wird. Der Kern ist in der Mitte der Spulen an den Trennstellen T geteilt. Der Kreuzsteg wird aus dem Steg S₁, auf den die Zusatzwicklungen 5 bis 8 angebracht sind, und dem Steg Ji₂ gebildet, der zwischen den Spulenkastenrändern liegt und deren .Höhe hat, weshalb er schmäler als der Steg S₁ in den Spulen S bis 8 ist. Die ganze Spule be- - findet sich in dem rechteckigen Metallgehäuse G, das vor den Spulen das Joch des Ringes R umschließt, welcher sich durch die äußeren Spulenwicklungen fortsetzt und durch die beiden Joche geschlossen ist. Das Metallgehäuse wird zweckmäßig mit etwa vorhandenen benachbarten verbunden und durch den gemeinsamen Spulenkasten oder Kabelmuffe oder unmittelbar geerdet. Unzulässige magnetische Streufelder können dadurch an ihrer Induktion auf benachbarte Spulen verhindert werden, daß die Metallkappe aus magnetisierbarem Stoff (Eisen) in genügender Stärke hergestellt und gegen unzulässige Wirbelstrombildung genügend unterteilt wird, indem sie z. B. aus dünnem Eisendraht gewickelt oder aus Eisenmasse gepreßt wird.

Die einzelnen die Erfindung bildenden Gedanken können jeder für sich oder in beliebiger Verbindung untereinander oder mit Bekanntem angewendet werden. Insbesondere gilt dieses auch für die Anwendung der Erfindung für mehrfache Überlagerung von Strpmkreisen zum Simultanbetrieb, indem z. B. Viererleitungen wiederum zu Achter-, Sechzehnerleitungen usw. zusammengefaßt und in mehrfacher Überlagerung als Einfach- oder Doppelleitungen in .Simultan- oder Duplexschaltung betrieben werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Spule zur induktiven Belastung von Fernmeldeleitungen für Simplex- und Duplex- oder Simultanbetrieb mit in oder zwischen die Hin- und Rückleitung ihrer Stromkreise verteilten Wicklungen auf vorzugsweise magnetisierbaren Kernen mit einfachen oder kreuzförmigen diagonalen Stegen zwischen ringförmigen äußeren Kernen, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Duplex- oder Simultankreise wirksamen Spulenwicklungen (z. B. Zusatzwicklungen S, 6 bzw. 7, 8, Fig. 1) zwecks elektromagnetischer Verkettung ihrer Leitungszweige gegen Unsymmetrie an denselben Spulenpunkten auf für die Stammleitungen getrennten Kernen angebracht und auf diesen ganz oder nötigenfalls teilweise symmetrisch, also zur Hälfte für jeden Leitungszweig des Duplex- oder Simultankreises zwischen Hin- und Rückleitung vertauscht, angeordnet s,ind oder daß bei kreuzförmigen Stegen die elektromagnetische Verkettung 7^ zwischen den Wicklungen von Hin- und Rückleitung der einzelnen Stromkreise dadurch herbeigeführt ist, daß die Hauptoder Zusatzwicklungen (1, 2 bzw. 3, 4 oder 5, 6 bzw. 7, 8, Fig. 1) oder beide für die Hin- und Rückleitung symmetrisch, also halbiert, oder so unterteilt sind, daß ihre Teilwicklungen gleich starke magnetische Kraftflüsse erzeugen und auf die Quadranten des Ringes oder der Schenkel 8c der Stege oder beide von für die Wicklungen dei" Stamm- oder auch Viererleitungen gemeinsamen Kernen so verteilt und geschaltet sind, daß sie für die Hin- und Rückleitung sowohl der einzelnen Stammleitungen wie für den Viererstromkreis gemeinschaftliche magnetische Kraftflüsse erzeugen, die in den Wicklungen der anderen Stromkreise der Duplex- oder Simultanleitung entweder keine elektromotorischen Kräfte induzieren, indem der magnetische Kraftfluß des betreffenden Stromkreises nur durch den Ring des Kernes verläuft und deshalb die auf den Kernstegen liegenden Wicklungen der anderen Stromkreise nicht durchströmt, oder entgegengesetzte elektromotorische Kräfte in den sich gegenseitig induzierenden Wicklungen hervorrufen, welche sich dadurch aufheben, daß die magnetischen Kraftflüsse in ihrer Hälfte in umgekehrter Richtung verlaufen als bei ihrer eigenen Kraftflußerzeugung, wobei diese beiden Kompensationsarten auch in einer Spule mit kreuzförmigen Stegen gemeinsam angewandt sein können.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Duplex- oder Simultankreis wirksamen Spulenwicklungen (z. B. Zusatzwicklungen 5, 6 no bzw. 7, 8, Fig. 1) mit den für die Stammleitungen" wirksamen (z.B. Hauptwicklungen 1, 2 bzw. 3, 4, Fig. 1) an denselben Spulenpunkten auf gemeinschaftlichen Kernen für eine oder beide Stammleitungen, im letzteren Falle evtl. auf die Spulen der beiden Stammleitungen an den Spulenpunkten abwechselnd, angebracht oder über die übereinandergelegten Spulen bzw. Kerne beider Stammleitunigen gemeinsam gewickelt oder angeordnet sind (Fig. 5), und zwar für die Leitungszweige sym-

metrisch auf den Ringen oder Stegen der Kerne allein oder über beide.

3. Spule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stammleitungsdoppelspulen mit ringförmigen Kernen zwischen den Mitten ihrer Hauptwicklungen von Hin- bzw. Rückleitung fin der Mitte von 1 und 2 bzw. 3 und 4, Fig. 4) einfache diagonale Stege mit Zusatzwick-IH hingen (5, 6 bzw. 7, 8, Fig. 4) für den Duplex- oder Simultanbetrieb haben.

4. Spule nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einfachen diagonalen Stegen (Fig. 2 bis 4) die Hauptwicklungen (r, 2 bzw. 3, 4, Fig. 1) und Zusatz wicklungen (5, 6 bzw. 7," 8, Fig. 1) entweder für die Hin- und Rückleitung der Statnmleitungen oder der Duplex- bzw. Simultanleitung oder für die Hin- und Rückleitung beider Arten von Stromkreisen auf den Ringhälften der Kerne symmetrisch verteilt angeordnet sind.

5. Spule nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei für die Stammleitungen getrennten Spulen und Ringkernen mit einfachen diagonalen Stegen (Fig. 2 bis 4) die Hauptwicklungen (1,2 bzw. 3,4, Fig. 1) auf den Ringhälften und Stegen oder nur auf den letzteren., die Zusatzwicklungen (5, 6 bzw. 7, 8, Fig. ι) hingegen auf den Ringhälften angeordnet sind.

6. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ringkernspulen mit kreuzförmig übereinandergelegten Stegen oder mit Kreuzsteg fFig. 6 bis 10) die Wirkung als Viererdoppelspule nur mit Hilfe von Hauptwicklungen (1, 2 bzw. 3, 4, Fig. 1) auf den Ringquadranten oder auch auf den Kernstegen dadurch erzielt ist, daß jede Hauptwicklung, auf zwei nebeneinanderliegenden Ringquadranten symmetrisch verteilt, derart angeordnet ist, daß sie mit je einem Teil der ebenfalls symmetrisch unterteilten Hauptwicklungen der Hin- oder Rückleitung der anderen Stammleitung des Duplexkreises auf einem Ringquadranten zusammenliegt oder daß auch die Schenkel des kreuzförmigen Steges für die Stammleitungen diagonal angeordnete Hauptwicklungen besitzen, die für ihre Hin- und Rückleitungen auf jedem Schenkel symmetrisch verteilt sind, beispielsweise auf jedem von zwei diagonalen Schenkeln gleiche Wicklungen von (1 und 2) bzw. auf den beiden anderen diagonalen Schenkeln von (3 und 4, Fig. 1).

7. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ringkernspulen mit kreuzförmig übereinanderliegenden Stegen oder mit Kreuzsteg d'ie Anordnung und Schaltung der Wicklungen so getroffen ist (Fig. 6abis 6c), daß der magnetische Kraftfluß für die Wicklungen der einen Stammleitung· in Reihe durch den Ring, für die der anderen parallel durch den einen diagonalen Steg des Kernes verläuft und die für die beiden Stammleitungen wirksamen Induktivitäten bei praktisch gleichen Windungszählen der Hauptwicklungen (1, 2 bzw. 3, 4, Abb. 6) dadurch gleichgemacht sind, daß ein entsprechender Teil der Windungszahlen der Haupt wicklungen, deren magnetische Flüsse im Ring allein in Reihe hintereinander verlaufen, durch einen entgegengesetzt wirkenden gleich großen Teil von Windungszahlen des zugehörigen "anderen Leitungszweiges für den Betrieb dieser Stammleitung in seiner Wirkung als Induktivität praktisch aufgehoben ist, wozu die sich kompensierenden Windungen genügend dicht neben-, Überoder ineinander angeordnet oder zusammen- aufgewickelt und entsprechend geschaltet sind.

8. Spule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ringkernspulen mit kreuzförmig übereinanderliegenden Stegen oder mit Kreuzsteg und magnetischem Kraftfluß für die Wicklungen der einen Stammleitung in Reihe durch den Ring, für die der anderen parallel durch, einen diagonalen Steg des Kernes die für die beiden Stammleitungen wirksamen Induktivitäten dadurch gleichgemacht sind, daß der diagonale Steg mit dem parallelen Kraftfluß der beiden Ringhälften der einen Stammleitung mit zusätzlichen Hauptwicklungen versehen ist, wobei der Wirkwiderstand für beide Stammleitungen durch entsprechend verschiedenen Wirkwiderstand ihrer Spulenwicklungen oder durch entsprechende Zusatz wicklungen auf dem anderen diagonalen Steg für den parallelen Kraftfluß der Duplexleitung durch die beiden um 90⁰ zu ersteren verdreht liegenden Ringhälften abgeglichen ist.

9. Spule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ringkerne mit kreuzförmigen Stegen für die Parallelschaltung der magnetischen Kraftflüsse in den Ringhälften durch die diagonalen Stege sowohl für den Betrieb der Stammleitungen wie den der Duplexleitung für die Hin- wie für die Rückleitung der Stammleitunigen symmetrisch unterteilte HauptwicHungen (ζ. B. ι, ι bzw. 2, 2 oder 3, 3 bzw. 4, 4, Fig. 7) haben, welche auf den Ringquadranten der Kerne diagonal angeordnet sind und für bestimmte Induktivitätsverhältnisse auf den

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Stegen für den Viererbetrieb zwischen den Stammleitungen symmetrisch vertauschte zusätzliche Haupt- bzw. Zusatzwicklungen haben können. io. Spule nach Anspruch ι und 7 bis g, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ringkernspulen mit kreuzförmig übereinanderliegenden Stegen oder mit Kreuzsteg und Wicklungen auf den Ringquadranten und Stegschenkeln für die Stammleitungen nur die Wicklungen auf dem Ring und für den Duplex- oder Simultankreis sämtliche Wicklungen auf dem Ring und Kreuzsteg oder umgekehrt sowohl bei Stamm- wie Viererdoppelspulen die wirk-'same Induktivität ergeben, in dem beispielsweise für die eine Stammleitung die Hauptwicklungen (1, 2 bzw. 3, 4, Fig. 8 und 9) für jeden ihrer Leitungszweige ao (Hin- bzw. Rückleitung), symmetrisch unterteilt, diagonal, für die andere Stammleitung nebeneinander auf den Ringqua-' dranten angeordnet und die Zusatzwicklungen (s, 6 bzw. 7, 8, Fig. 8 und 9) auf »5 dem Kreuzsteg entweder für jeden Leitungszweig der beiden Stammleitungen diagonal, symmetrisch unterteilt, unter Vertauschung von Hin- und Rückleitung zwischen beiden Stammleitungen oder nur für eine Stammleitung in dieser Weise, für die andere so angebracht sind, daß sie für Hin- und Rückleitung diagonal, symmetrisch verteilt, auf den Schenkeln des Kreuzsteges liegen, also bei der Viererdoppelspule auf diagonalen Kernschenkeln die Zusatzwicklungen je eines Leitungszweiges (Hin- oder Rückleitung) der einen Stammleitung mit der Hälfte der Zusatzwicklungen beider Leitungszweige der anderen Stammleitung in symmetrischer Verteilung vereinigt sind (Fig. 8 und 9 a bis 9 c) oder die Anordnung von Haupt- und Zusatzwicklungen auf dem Ring und Kreuzsteg der Kerne umgekehrt ist.

11. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ringspulen mit kreuzförmigübereinanderliegendenStegen oder mit Kreuzsteg, welche als Stamm- oder Viererleitungsdoppelspulen oder als beide die Hauptwicklungen (1, 2 bzw. 3, 4, Fig. ι und 10) in der für Viererdoppelspulen bekannten diagonalen oder aber in winkliger Anordnung nur auf den Sohenkein des Kreuzsteges in symmetrischer Verteilung haben, außer diesen noch Zusatzwicklungen (5, 6 bzw. 7, 8, Fig. 10) für die Stammleitungen in gleichen Anordnungen auf dem Kreuzsteg in sym-6a metrischer Verteilung für Hin- und Rückleitung auf jedem Schenkel oder solche allein besitzen, die bei Stammleitungsdoppelspulen zwischen den Spulen oder Kernen desselben Spülenpunktes ganz oder zweckmäßig zur Hälfte für den Duplexkreis vertauscht angeordnet sein können, um Unsymmetrie zu vermeiden, und zur Erzielung eines gewünschten bestimmten Verhältnisses der für die Stammleitungen und die aus ihnen gebildeten Duplex- oder Simultanleitungen wirksamen Induktivitäten dienen.

12. Spule nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit Induktivitäten in vorzugsweise regelmäßigen Abständen belasteten· Leitungen Spulen hierzu in bestimmter Folge an verschiedenen Punkten der Leitungen eingeschaltet sind, die nur für die Stammleitungen oder die aus ihnen gebildeten Duplex- oder Simultankreise oder beide Arten von Stromkreisen als Induktivitäten wirksame Wicklungen haben, um entweder eine schwächere, gleiche oder stärkere Belastung mit Induktivität für die verschiedenen Stromkreise auf die Längeneinheit der Leitungen bei einer genügenden oder bestimmten Spulenzahl für die maßgebende Wellenlänge der auf den einzelnen Stromkreisen fortzuleitenden oder bei schädlicher Induktion als Sperrketten abzudrosselnden elektrischen Schwingungen und bestimmten elektrischen Werten der Stromkreise oder Leitungen zu erzielen.

13. Spule nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Spulen mit elektrisch nicht ganz symmetrischen Wicklungen oder Kernen bzw. beiden Unsymmetrien mit ihren; Wicklungen abwechselnd in oder zwischen Hin- und Rückleitung der Stamm- oder Duplexleitungen an den einzelnen Spulenpunkten vertauscht eingeschaltet sind, um einen Ausgleich in bezug auf die Symmetrie der Induktivitätsbelastung oder der Wirkwiderstände bzw. ■ für beide bei den einzelnen Stromkreisen zu erzielen.

14. Spule nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wicklungen von Doppelspulen, wenn sie sich elektrostatisch betriebsstörend induzieren würden, metallische Schutz- oder Abgleichhüllen oder -schichten zur Herstellung der elektrostatischen Symmetrie angebracht sind, die isoliert, miteinander verbunden und auch geerdet sein können und nötigenfalls als gleichzeitiger elektromagnetischer Schirm aus magnetisierbarem Stoff hergestellt und allgemein gegen unzulässig starke Wirbelstrombildung oder transformatorische Kurz-

Schlußwirkung in geeigneter Weise unterbrochen oder unterteilt sind.

15. Spule nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Spulen mit Kernen aus magnetisierbarem Stoff, deren Wicklungen in der an sich bekannten Weise auf frei stehenden Schenkeln der Kerne oder unabhängig von ihnen gewickelt und dann über die Kerne geschoben werden, die Trennstellen der Kerne möglichst unter den Mitten der Wicklungen angeordnet sind, um die magnetische Streuung zu vermindern oder zu vermeiden, soweit die Trennstellen nicht als Spalte zur Regelung des magnetisehen Widerstandes benutzt werden, und dadurch gekennzeichnet, daß etwaige noch vorhandene magnetische Streuung gegen benachbarte Spulen anderer Leitungen durch der rechteckigen Spulenform angepaßte metallische Schutzhüllen aus magnetisierbarem Stoff, der nötigenfalls gegen unzulässige Wirbelstrombildung in geeigneter Weise unterteilt ist, unschädlich gemacht ist, wobei die Schutzkappen zugleich als elektrostatischer Schutz in bekannter Weise miteinander verbunden oder unmittelbar geerdet sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen