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Einstellbare spiralförmige Spule für Hochfrequenzstromkreise Die Erfindung
bezieht sich auf einstellbare spiralförmige Spulen, wie sie bei Hochfrequenzstromkreisen
elektronischer Apparate verwendet werden können.
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Es sind zwei Verfahren der Einstellung einer physikalisch langen Spule
bekannt, wie sie beispielsweise in dem Tank-Stromkreis eines Radiosenders oder eines
Induktions-Heizungs-Oszillators verwendet werden. können. Das eine Verfahren beruht
in der Verwendung einer einstellbaren Anzapfung für eine Verbindung zu der Spule
und das andere in der Verwendung einer einstellbaren Verbindung, um einige der Windungen
des einen Endes der Spule kurz zu schließen. Jedes dieser Verfahren hat den Nachteil,
daß Strom in dem unbenutzten Teil der Spule fließt, was Energieverluste und falsche
Resonanzen infolge von Streuungs-Kapazitäten zur -Folge hat.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden die bisherigen Nachteile dadurch
vermieden, daß die Spule in zwei Leiterabschnitte geteilt ist, die dieselbe Wicklungssteigung
und Durchmesser haben und auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Wenigstens
ein Teil des Leiters eines der Abschnitte ist in Gleitverbindung mit wenigstens
einem Teil des Leiters des anderen Abschnittes angeordnet, und die beiden Abschnitte
sind relativ zueinander drehbar angeordnet, um so die Länge
der
Spule zu ändern. Vorteilhaft ist der Leiter des einen Abschnittes röhrenförmig und
hat ein offenes Ende, das einen Teil einer Windung der Spule bildet, und der Leiter
des anderen Abschnittes hat einen Querschnitt von solcher Größe und Form, daß er
spiralenförmig in den röhrenförmigen Leiter des ersten Abschnittes unter Bildung
einer GleitverUi.dung, paßt. Elektrische Verbindungen werden mit den Enden der Spule
in an sich bekannter Weise hergestellt und gewünschterifalls kann direkter elektrischer
Kontakt zwischen den Teilen der Spule durch federnde Stifte oder eine Stellschraube
hergestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der bewegliche Abschnitt
durch eine Muffe geführt, -die axial zu der Spule angeordnet ist, und wobei eine
Welle vorge= sehen sein kann, um die bewegliche Spule mittels eines Knopfes zu drehen.
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Die Einstellung einer Spule nach der Erfindung führt nicht zu den
Nachteilen, die infolge des Stromflusses in dem unbenutzten Teil der Spule eintreten,
wenn dieser unbenutzte Teil über seine ganze Länge in elektrischer Verbindung mit
dem benutzten Teil entweder unmittelbar oder mittels elektrischer Kapazität ist;
bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung dagegen sorgt die Neigung der Hochfrequenzströme
nahe der Oberfläche des Leiters zu fließen, dafür, daß nur ein geringer oder gar
kein Strom in dem unbenutzten Leiter fließt. Die elektrische Kapazitanz, die zwischen
dem unbenutzten Teil des Leiters und dem benutzten ihm gegenüberliegenden Teil besteht,
dient dazu, Hochfrequenzstrom von einem Abschnitt der Spule zu dem anderen zu übertragen,
so daß selbst bei einer mangelhaften mechanischen Verbindung zwischen den beiden
Abschnitten der Spule eine gute elektrische Verbindung für Hochfrequenzströme besteht.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Spule besitzt einen festen Teil
io (der untere Teil der Spule nach der Darstellung der Zeichnung) aus spiralförmigem
Kupferrohr mit in Abständen angeordneten Windungen und einem oberen Abschnitt i
i aus Kupferdraht, der spiralförmig mit demselben Durchmesser und derselben Windungssteigung
aufgewunden ist wie der untere Teil io. Der untere Teil io ist an einem Ende an
einer Grundplatte 12 aus elektrisch isolierendem Material mit Hilfe einer Klemme
13 befestigt, und am anderen Ende endigt er in einem Verbindungsstück 1q:. Dieses
Verbindungsstück 14 wird dadurch hergestellt, daß eine Anzahl Schlitze 15 in der
Längsrichtung des Kupferrohres auf ein kurzes Stück ausgeschnitten sind und Finger
16 bilden. Die Finger 16 sind von dem Leiter nach innen umgebogen, um einen elastischen
Verschluß der Öffnung des Verbindungsstückes 14 herzustellen. Ein Stellring 17 ist
in der Nähe des Verbindungsstückes 14 vorgesehen, dessen Stellschraube 18 durch
den Stellring.17 geschraubt ist und in das Innere des Kupferrohres sich erstreckt.
Der Leiter des oberen Abschnittes i i hat einen solchen Drahtdurchmesser, daß der
Draht frei verschiebbar durch die Verbindung 14 hindurch und in das Rohr, das den
unteren Abschnitt io bildet, hineingleitet. Das obere Ende des Leiters des Abschnittes
i i erstreckt sich radial so, daß es einen radialen Teil i9 bildet und ist dann
haarnadelförmig bei 2o gebogen, so daß es. axial zur Spule einen axialen Teil 2i
bildet. Der axiale Teil 21 des Leiterteiles i i geht durch eine Muffe 22, die aus
einem Kupferrohr von dem gleichen äußeren und inneren Durchmesser wie das Kupferrohr,
das als Leiter des Abschnittes io der Spule verwendet ist, bestehen kann. Die Muffe
22 ist mit einem Verbindungsstück 23 der gleichen Konstruktion wie das Verbindungsstück
14. versehen und auch mit einem Stellring 17 und einer Stellschraube 18 ausgestattet.
Die Muffe 22 ist an der Grundplatte 12 befestigt und ist mit einer Klemme 2¢ verbunden,
die durch die Grundplatte 12 hindurchgeht.
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Ein Knopf 29 dient zur Handeinstellung der Induktanz der Spule. Eine
Platte 25 aus elektrisch isolierendem Material ist auf der Grundplatte 12 am oberen
Ende der Spule durch Schrauben 26 und Zwischenstücke 27 befestigt. Eine Welle 28
aus elektrisch isolierendem Material ist in einem Lager in der oberen Platte 25
gelagert und trägt über der oberen Platte 25 den Knopf 29. Die Welle 28 erstreckt
sich unter die obere Platte; 25, besitzt einen Schlitz 30 und umschließt
das haarnadelförmig gebogene Stück 2o und teilweise den axiälen Teil 21 des Leiters
des Abschnitts i i. Die Drehung der Welle 28 mittels des Knopfes-29 wirkt auf den
radialen Teil i9 des Teiles i i, so daß der Teil i i gedreht wird und gleitend in
oder aus dem Leiter des unteren- Teiles io sich bewegt.
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Während der .Einstellung der Induktanz der Spule sind die Stellschrauben.
18 zurückgeschraubt, so daß sie nicht gegen den Leiter des oberen Teiles
i i anliegen, dann wird durch Drehung der Welle 28 mit Hilfe des Knopfes 29 (oder
eines Handrades bei einer großen Spule) der Teil i i um seine Achse gedreht, und
der untere Teil seines Leiters dreht sich in dem oberen Teil des röhrenförmigen
Leiters des unteren Teiles io, so daß die Länge und die wirksame Zahl der Windungen
der Spule vermindert werden, wobei der unbenutzte Teil vollkommen von dem Leiter
des unteren Teiles io umschlossen ist. Gewünschtenfalls wird zur Erhöhung der Induktanz
der Spule der obere Teil i i so gedreht, daß ein größerer Teil seines unteren Abschnittes
aus dem oberen Abschnitt des Leiters des unteren Teiles io herausgedreht wird. Wenn
die endgültige Einstellung der Induktanz der Spule erfolgt ist, werden die Stellschrauben
18 in den Stellring 17 eingeschraubt, so daß sie gegen den Leiter des oberen Teiles
i i anliegen und dadurch unmittelbaren elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter
des unteren Teiles io und dem des oberen Teiles i i herstellen. Gewünschtenfalls
können die obere Platte 25, die Schrauben 26, die Zwischenstücke 27, die Welle 28
und der Knopf 29 weggelassen werden, und in diesem Falle kann, falls die
Spule
stromlos ist, der obere Teil i i unmittelbar durch Hand gedreht werden, um die Induktanz
der Spule einzustellen.
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Falls die Spule durch einen Knopf oder ein Handrad, gelegen unter
der Grundplatte 12, geregelt werden soll, kann der axiale Teil 2 i des oberen Teiles
i i durch die Muffe 22 und durch die Grundplatte I2 hindurch verlängert und am Ende
mit einem Knopf oder einem Handrad zwecks Einstellung der Spule versehen werden.
In diesem letzteren Falle kann die elektrische Verbindung zum oberen Teil i i durch
die Muffe 22 hergestellt werden.
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Bei einer anderen Anordnung der einstellbaren Spule nach der Erfindung
wird ein geschlitzter Leiter, beispielsweise ein C-förmig geformter Leiter, für
den unteren Teil io der Spule verwendet, und verschiedene Antriebsstifte sind in
Zwischenräumen längs des Leiters des oberen Teiles i i befestigt, so daß die Antriebsstifte
längs des Schlitzes in dem Leiter des unteren Teiles io hindurchgehen und daraus
hervorragen. Trommelförmige Antriebsmittel werden dann verwendet, um die Stifte
zu greifen und den oberen Teil i i der Spule bei Drehung der Antriebsmittel durch
ein Handrad oder durch einen Motor zu drehen.
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Der Leiter des oberen Teiles i i und des unteren Teiles io der Spule
kann eine andere Querschnittsform besitzen, als in der Zeichnung dargestellt ist,
vorausgesetzt, daß eine solche Form eine Gleitverbindung zwischen den beiden Teilen
der Spule ermöglicht. Beispielsweise kann der Leiter des unteren Teiles io U-förmig
oder C-förmig und der Leiter des oberen Teiles i i kann voll oder hohl, quadratisch,
rechteckig oder kreisförmig sein. Wenn gewünscht, können die Leiter beider Teile
Vollkörper sein und in Gleitverbindung durch Joche gehalten werden, was dem Leiter
des einen Teiles erlauben würde, an dem des anderen Teiles vorbeizugleiten.