DE800761C - Spule, insbesondere fuer Schienenbremsmagnete - Google Patents

Description

• Bei Schienenbremsmagneten kommt es darauf an, möglichst viele Amperewindungen auf kleinstem Spulenraum unterzubringen. Dabei müssen die einzelnen `Findungen einer Spule so fest verankert werden, daß sie durch die , beim Überfahren der Schienenstiil3e auftretenden harten Schläge nicht gelockert werden, was zum Durchscheuern der Isolation führen könnte. Außerdem darf die Spule nur möglichst wenig Lufträume enthalten, weil sonst durch das thermische Atmen zwischen der hohen Fi-wärmung bei Stromfluß und der darauffolgenden Abkühlung Feuchtigkeit in das Innere der Spule eingesaugt werden könnte. Andererseits hat sich ein Eingießen der Spulen in die Schutzkästen wegen der gelegentlich notwendigen Reparaturarbeiten nicht bewährt.
• Die vorstehenden Forderungen werden durch die bisher gebräuchlichen Magnetspulen mit einer Wicklung aus Drähten runden oder rechteckigen Querschnittes nicht voll erfüllt. Eine Spule aus Drähten rechteckigen Querschnittes ist in Fig. i der Zeichnung im Querschnitt und in Schrägansicht dargestellt. Hierbei treten zwischen je zwei Lagen von Drähten vielfache Werte der einzelnen Windungsspannung auf, wie sich beispielsweise aus cler Betrachtung der beiden durch die Windungen i bis 1,5 und 16 bis 30 gebildeten Lagen ergibt. Die Windungen sind nämlich in der Weise hintereinandergeschaltet, daß der elektrische Strom von der Windung i in die Windung 2 usw. durch alle Windungen derselben Lage bis zur Windung 15 strömt und von dieser in die darüberliegende Windung i6 und die anschließenden Windungen der zweiten Lage bis zur Windung 3o. Zwischen den übereinandcrliegenden Windungen i und 30 herrscht daher eine Spannung, die dreißigmal so groß ist wie die einzelne Windungsspannung. Darüber hinaus können z. B. bei Ausschaltstromstößen noch wesentlich höhere Spannungen auftreten. Die durch diese Verhältnisse erforderliche gute Isolation der einzelnen Drähte schmälert den für die Drähte zur Verfügung stehenden Raum und vermindert außerdem die Widerstandsfähigkeit des Wicklungspaketes gegen Erschütterungen und elektromagnetische X'erformungskräfte (Umbruchkräfte bei Kurzschlußströmen). Selbst bei Lackimprägnierung einer Spule wäre ein Draht mit rechteckigem Querschnitt von z. I3. 3 X 3 mm2 gegen die Nachbarwindungen nur mit einer Fläche von 2 X 3 X Drahtlänge m112 verankert. Überdies bringt die erforderliche starke Isolation die Gefahr der Hohlraumbildung mit sich, und zwar auch bei Lackimprägnierung wegen des Verdampfens des Lacklösungsmittels. Die Erfindung beseitigt diese Mängel und verbessert außerdem die elektrischen Eigenschaften der Spule. Dies wird in erster Linie dadurch erreicht, daß die Spule aus einem folienartigen Leiter gewickelt ist. Vorzugsweise wird dabei die Breite der Folie so gewählt, daß jede Wicklungslage nur aus einer Folienwindung besteht. In Fig.2 der Zeichnung ist eine Spule gemäß der Erfindung im Schnitt und in Schrägansicht dargestellt. Diese Spule ist aus einem sehr dünnen, folienartigen Leiter 31 gewickelt, dessen Querschnitt z. B: gleich dein quadratischen Querschnitt des Leiters der bekannten Ausführung nach Fig. i ist. Die Breite der Folie ist dabei gleich derjenigen des Wickelraumes, so daß nur eine VG'indung je Lage vorhanden ist. Infolgedessen ist die Spannung zwischen zwei Lagen jeweils immer nur gleich der Windungsspannung. Daher genügt eine sehr einfache' Isolation der Windungen gegeneinander, z. 13. ein raumsparender Lacküberzug. Gleichzeitig wird die Haftung der Windungen an einander gegenüber den bekannten Ausführungen infolge der tun ein Vielfaches größeren Berührungsflächen wesentlich verbessert, so daß ein gegenseitiges Verschieben und Arbeiten der Windungen unter der Wirkung mechanischer oder magnetischer Kräfte unmöglich ist. Durch den Wegfall einer umfangreichen, gewickelten Isolation ist auch die Gefahr der Holilraumhildung zwischen den Windungen beseitigt und die Bildung von Luftpolstern auf ein -#'I inimurn beschränkt.
• Weiter zeigt ein Vergleich des folienartigen Leiters 31 mit dem quadratischen Leiter i oder in noch stärkerem Maße einem runden Leiter der bekannten Art, daß bei gleichem Querschnitt die für die Stromleitung, vor allem maßgebende Oberfläche bei derFolie weitaus am größten ist, und es ergeben sich somit bei gleicher Windungszahl für die folienbewickelte Spule günstigere Stromverhältnisse und damit eine höhere Belastbarkeit als bei den bekannten Wicklungen. Im Hinblick auf den Skineffekt hat die folienbewickelte Spule bei dem großen Verhältnis von Oberfläche zu Querschnitt ihres Leiters auch eine ausgesprochene Eignung für Hochfrequenz, welche ihre Verwendung auch auf diesem Gebiet bedeutsam machen dürfte. Aber auch schon bei niederen Frequenzen ist die Spule nach der Erfindung vorteilhaft wegen der auf ein Minimum herabgedrückten Wirbelstromerscheinungen.Außerdem kann es für gewisse Fälle von Bedeutung sein, die verhältnismäßig große Kapazität der folienbewickelten Spule auszunutzen.
• Die Erfindung ist nicht nur bei Schienenbremsmagneten anwendbar, sondern auch bei Spulen für andere Zwecke, bei denen gleichartige Verhältnisse wie bei Schienenbremsniagneten vorliegen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Spule für Schienenbremsrnagnete u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einen folienartigen Leiter gewickelt ist.
2. 2. Spule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (3i) so breit ist, daß jede Wicklungslage der Spule nur aus einer Folienwindung besteht.