-
Verfahren zur Abgleichung des Änderungsverlaufs einer regelbaren Selbstinduktion
mit einem in die Spule einfuhrbaren magnetisierbaren Kern an eine Soll-Kennlinie
ZurAbstimmung von Schwingungskreisen dienen entweder Drehkondensatoren oder bei
festen Kondensatoren veränderbare Selbstinduktionsspulen, deren Induktivität mittels
verstellbarer magnetisierbarer Kerne nach Art der Massekerne regelbar ist. Mit derartigen
Spulen läßt sich bei gleichzeitiger Veränderung mehrerer Schwingungskreise ein absolut
genauer Gleichlauf der Frequenzcharakteristik nicht erzielen, da die magnetisierbaren
Kerne in ihrenAbmessungen und dem Kernaufbau Ungleichmäßigkeiten aufweisen und demzufolge
Abweichungen der Induktivitätswerte verursachen. Demgegenüber besteht das Verfahren
der Erfindung zur Abgleichung des Änderungsverlaufs einer regelbaren Selbstinduktion
mit einem in die Spule einfuhrbaren magnetisierbaren Kern an eine Soll-Kennlinie
darin, daß die magnetische Einwirkung des Kernes auf die Induktivität der Wicklung
bei der Verstellung des Kernes durch Veränderung des Kernes in einer Vielzahl von
in seiner Verstellungsrichtung aufeinanderfolgenden Querschnitten eingestellt wird.
-
Eine solche Veränderung läßt sich beispielsweise durch Abgleichen
des Kernquerschnittes -oder verschiedene
Bemessung der Menge an
elektrisch leitendem und gegebenenfalls magnetischem Stoff im Kern an einzelnen
Stellen längs des Stückes, das in die Spule einführbar-ist, erzielen. Die praktische
Ausführung dieser Maßnahme läßt sich in der Weise verwirklichen, daß die Menge des
Kernmaterials stellenweise verringert wird. Es können zu diesem Zweck im Kern quer
zur magnetischen Achse verlaufende Schlitze angebracht werden. Die Schlitze verursachen
eine Verringerung des Kernquerschnittes und damit eine Abnahme der Induktivität.
Eine entsprechende Wirkung wird durch Vermehrung der Menge an elektrisch leitendem
Material im Kern erzielt, wenn dieses Material aus einem diamagnetischen Stoff besteht.
In diesem Fäll beruht die Induktivitätsabnahme auf der Feldverdrängung im Kern durch
Wirbelstrombildung. Für eine Induktivitätsvergrößerung ist es zweckmäßig, auf der
Kernoberfläche mägnetisierbares Material nach Art der Massekerne aufzutragen.
-
Beim Abgleich wird der magnetisierbare Kern absatzweise in die Spulenwicklung
eingeführt und dabei jeweils durch Hinzufügen oder Entfernen von Abgleichmaterial,
das je nach Bedarf aus Stoff nach Art der Massekerne besteht oder Metall enthält,
der entsprechende Induktivitätswert eingeregelt. Auf diese Weise werden längs der
magnetischen Achse etwaige Ungleichmäßigkeiten im Kernmaterialaufbau u. dgl. ausgeglichen.
-
Es handelt sich also nicht darum, dem Kern eine bestimmte Grundform
zu geben, wie sie z. B. durch eine bekannte Anordnung verkörpert wird, denn nach
der Erfindung liegt die endgültige Kernform überhaupt nicht fest, sondern sie wird
erst bestimmt durch den Ausgleich des Kernes, der nach seinem Zusammenbringen mit
der Wicklung vorgenommen wird. Das Ziel,- welches der Erfindung zugrunde liegt,
begründet sich demnach in der Erkenntnis, daß bei der Fabrikation der Spule einerseits
und derjenigen des Kernes andererseits, selbst wenn für den. letzteren zur Erzielung
einer bestimmten Kennlinie für die Selbstinduktion der Wicklung bei der Verstellung
des Kernes eine bestimmte charakteristische Form gewählt ist, immer noch Fabrikationsdifferenzen
auftreten können, welche die Soll-Kennlinie für die Induktionsänderung beeinflussen.
Durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird aber der eben angeführte Nachteil
beseitigt.
-
. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
-
In der Fig. i ist z. B. ein mit i bezeichneter Stabkern gezeigt, der
in eine Wicklung einfuhrbar und mit Aussparungen 2 nach Art von Nuten versehen ist,
in die Abgleichkörper 3 einlegbar sind. Diese Abgleichkörper sind nach Art von Keilen
ausgebildet und bestehen entweder aus einem vollen Metallstück eines beliebigen
Stoffes oder aus dem gleichen Material wie der Kern i, das aber gegebenenfalls eine
größere Permeabilität hat, um mit einem kleinen Stück einen weitgehenden Abgleich
erzielen zu können. Die Größe der Abgleichkörper 3 richtet sich je nach der an den
einzelnen Stellen vorzunehmenden Querschnittsänderung des magnetisierbaren Kernes
i. Dementsprechend sind die nutartigen Aussparungen 2, wie die Figur"deutlich zeigt,
mehr oder weniger durch die Abgleichkörper 3 ausgefüllt.
-
Die Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der Erfindung,
und zwar sind dort auf dem magnetisierbaren Kern 4, der zur Veränderung der Induktivität
einer Spulenwicklung dient, magnetisierbare oder auch sonstige Metallkörper 5 aufgesetzt,
die den Abgleich des Querschnittes bewirken. Je nach der Größe der vorzunehmenden
Querschnittsänderung sind auch hier verschieden hohe Abgleichkörper 5 vorgesehen.
-
Bei der Ausführung nach Fig. 3 wird der Abgleich des Querschnittes
des magnetisierbaren Kernes 6 durch in Aussparungen 7 einführbare Metall-oder magnetisierbare
Stifte 8 vorgenommen. Um einen genauen Abgleich ausführen zu können, ist es zweckmäßig,
die Aussparungen 7 wie die Stifte 8 mit Gewinde zu versehen, so daß durch Verschraubung
der Stifte die erforderliche ' Eintauchtiefe genau einregelbar ist. Auch hier sind
dieAussparungen 7 wiederum längs der magnetisierbaren Achse des Kernes 6 angeordnet,
um bei jeder Stellung des Kernes zu einer Spulenwicklung einen genauen Abgleich
der Induktivität durch Veränderung des Querschnittes des Kernes 6 ausführen zu können.
-
Je größer die Anzahl der bei den Ausführungsbeispielen der Fig. i
bis 3 vorgesehenen Aussparungen bzw. aufgesetzten Abgleichkörper ist, desto genauer
läßt sich der Induktivitätsverlauf von Spulen und damit deren Gleichlauf einstellen.
-
Eine weitere Abgleichmöglichkeit ist in den Fig. q.-a und q.b sowie
5 gezeigt. Dort ist wiederum eise Stabkern 9 in der Aufsicht und im Querschnitt
sowie Längsschnitt dargestellt, der längs der magnetischen Achse eine nutartige
Aussparung io aufweist, in der magnetisierbare Körper i i verschiebba.n angeordnet
sind, die gegebenenfalls "schwalbenschwanzförmigen Querschnitt haben, um ein Herausfallen
aus der Nut io zu vermeiden. Der Abgleich erfolgt in diesem Falle durch Änderung
des Abstandes der magnetisierbaren Körper ii, die aus Massekernmaterial hergestellt
sind, wodurch ebenfalls stellenweise eine Querschnittsänderung des Kernes 9 erfolgt.
Wie die Figuren zeigen, sind die Körper derart ausgebildet, daß sie die Höhe - der
nutartigen Aussparung 9 völlig ausfüllen, während ihre Länge verschieden bemessen
sein kann. Je nach der Breite der Zwischenräume 12 zwischen benachharten magnetisierbaren
Abgleichstücken können mehr öder weniger viele Abgleichkörper i i in der Aussparung
io untergebracht werden.
-
Im einfachsten Falle kann der Abgleich des Querschnittes durch Aufstreichen
von magnetisierbarer Masse auf die Kernoberfläche erzielt werden. Zu diesem Zweck
kann eine selbsthärtende plastische oder thermoplastische magnetisierbare Masse
verwendet werden, die schnell erhärtet und fest auf dem Kern haftet. Derartige Mässen
haben noch den Vorzug, «daß durch Benutzung von Werkzeugen nach Art von Spachteln"
Teile wieder entfernt oder an andere Stellen gebracht werden können,
so
daß,der Abgleich auf diese Weise sehr genau ausführbar ist. Für thermoplastische
Massen werden zweckmäßig heiße Werkzeuge benutzt. Da es allerdings bei in Spulenwicklungen
einschiebbaren Kernen vorteilhaft ist, die Kernabmessungen nicht veränderbar zu
gestalten, wird die zum Abgleich benutzte magnetisierbare Masse; wie die Fig. 6
im Längsschnitt und die Fig. 7 im Querschnitt durch einen Kern zeigt, zweckmäßig
in einer Längsnut 13 des stabförmigen magnetisierbaren Kernes 14 untergebracht.
Die magnetisierbare Masse ist mit 15 bezeichnet und füllt die Nut 13 mehr oder weniger
vollständig aus. Durch Benutzung einer heißen Spachtel kann der Betrag der magnetisierbaren
Masse an den einzelnen Abgleichstellen bei Verwendung eines thermoplastischen Stoffes
beliebig verändert und somit für den vorgesehenen Induktivitätswert bemessen werden.
-
Gemäß einem weiteren Vorschlag läßt sich der Ouerschnittsabgleich
des magnetisierbaren Kernes mittels eines längs der magnetischen Achse angeordneten
dünnen Bleches veränderbarer Breite oder O_uerschnittes vornehmen. Das Blech besteht
in diesem Falle aus magnetisierbarem Material, z. B. Eisen, und wird auf die Oberfläche
des Kernes aufgelegt. In der Fig.8 ist eine solche Ausführung gezeigt. Mit 17 ist
wiederum ein stabförmiger Kern bezeichnet, auf den ein Blechstreifen 18 aufgelegt
ist. Der Blechstreifen ist quer zu seiner Längsachse bei i9 geschlitzt, so daß die
Länge der Zähne :2o durch Abschneiden veränderbar ist und somit an den einzelnen
Abgleichstellen zur Erzielung eines bestimmten Induktivitätsverlaufes einer Spule
der wirksame Kernquerschnitt einstellbar ist.
-
In der Fig.9 ist eine Ausführungsform dargestellt, gemäß der der Querschnitt
des magnetisierbaren Kernes 21 durch schlitzförmige Aussparungen 22 veränderbar
ist. Falls beim Anbringen der Schlitze zuviel magnetisierbares Material entfernt
worden ist, können die Schlitze ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.6
und 7 mit selbsthärtendem plastischem oder thermoplastischem magnetisierbarem Material
wieder ausgefüllt werden, wie dies bei 23 angedeutet ist.
-
Bei Spulenanordnungen, deren Induktivität durch einschiebbare topfartige
magn.etisierbareKerne veränderbar ist, kann derAbgleich des Kernquerschnittes der
Einfachheit halber an Stelle auf dem in das Spuleninnere eindringenden Kernteil
auf dem äußeren Mantel vorgenommen werden, wie dies in Fig. io gezeigt ist. Dort
ist mit 24 die zylinderartige Spulenwicklung bezeichnet, die den ebenfalls zylinderförmigen
inneren Kernteil25 aufnimmt, während der äußere Kernteil 26 einen die Spulenwicklung
2q. umschließenden Mantel bildet. Die zum Abgleich des Kernquerschnittes vorgesehene
magnetisierbare Masse 27 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.
6 und 7 in einer hutartigen Aussparung 28 untergebracht, die längs des magnetischen
Kreises des Kernes verläuft und in diesem Falle parallel zu den Mantellinien des
äußeren zylinderförmigen Kernteiles 26 angeordnet ist. Die Anwendung eines entsprechend
der Fig.3 ausgebildeten Kernes bei einer veränderbaren Selbstinduktionsspule ist
in der Fig. i i gezeigt.
-
Die Induktivität der beispielsweise zylinderförmig ausgebildeten Spule
29 wird durch den geraden einschiebbaren Kern 30 verändert, der mit längs
der magnetischen Achse verteilt angeordneten Aussparungen 3 i für Abgleichstifte
32, mit denen der wirksame Kernquerschnitt einstellbar ist, versehen ist. Die an
den Enden angeordneten, zweckmäßig schraubbaren Abgleichstifte 38, die in entsprechenden
Aussparungen 39 des Kernes 30 geführt sind, dienen dabei zur Einstellung
der Anfangs- bzw. Endwerte der Spuleninduktivität innerhalb eines großen Bereiches.
-
In der Ausführungsform nach Fig. 12 ist eine veränderbare Selbstinduktionsspule
33 dargestellt, die ebenso wie der verstellbare magnetisierbare Kern 34 kreisbogenförmig
ausgebildet ist. Die Anordnung hat den Vorzug geringen Platzbedarfes und leichter
Vorstellbarkeit des Kernes 3q., der mittels einer Drehbewegung beweglich ist. Zu
diesem Zweck ist der Kern 34 mittels einer Halterung 35 auf der Achse 36 gelagert.
Durch Verstellung der Achse 36 wird der Kern 34 in die Spulenwicklung 33 geschwenkt.
Für den Abgleich des Kernquerschnittes ist in diesem Falle eine Nut 37 vorgesehen,
die mit zweckmäßig selbsthärtendem plastischem oder themoplastischem magnetisierbarem
Material mehr oder weniger ausgefüllt ist.