Einlagige elektrodynamische Schwingspule, insbesondere für Schwingtische
Schwingspulen
für elektrodynamisch angetriebene Schwingtische müssen zur Erreichung maximaler
Beschleunigungen eine große Stabilität und gleichzeitig das kleinstmögliche tote
Gewicht aufweisen, außerdem so aufgebaut sein, daß der zur Verfügung stehende Wickelraum
vom Stromleiter optimal ausgefüllt wird.Single-layer electrodynamic voice coil, especially for vibrating tables
Voice coils
for electrodynamically driven vibrating tables must to achieve maximum
Accelerations a great stability and at the same time the smallest possible dead
Have weight, also be constructed so that the available changing space
is optimally filled by the conductor.
Aus der Lautsprechertechnik sind bereits Vorschläge bekanntgeworden,
zur guten Ausnutzung des Wickelraumes Stromleiter mit besonderem Querschnittsprofil
zu verwenden, um die Zwischenräume zwischen den Windungen und Lagen klein zu halten.
Es ist auch schon angegeben worden, Spulen für elektrotechnische Zwecke, z. B. durch-Fräsen,
aus einem Holzzylinder herzustellen. Proposals have already become known from loudspeaker technology,
Conductors with a special cross-sectional profile to make good use of the winding space
to be used to keep the gaps between the turns and layers small.
It has also been indicated that coils for electrical purposes, e.g. B. through milling,
to be made from a wooden cylinder.
Derart gebaute Spulen erfordern bei einer Verwendung in Schwingtischen
besondere Einrichtungen zur Stabilisierung des Spulenkörpers, die bei den hier auftretenden
Kräften sehr robust ausgeführt sein müssen und somit das tote Gewicht des schwingenden
Systems sehr nachteilig vergrößern. Coils constructed in this way require when used in vibrating tables
special facilities for stabilizing the coil body, which are used here
Forces must be made very robust and thus the dead weight of the vibrating
System very disadvantageously enlarge.
Demgegenüber wird nach der Erfindung eine selbsttragende einlagige
Spule durch einen Stromleiter aufgebaut, dessen Querschnittsprofil derart ausgebildet
ist, daß die zueinandergelegten Win-
dungen, sich gegenseitig verzahnend,
so ineinandergreifen, daß die aus dem Stromleiter gewickelte Schwingspule einen
selbsttragenden, in axialer und radialer Richtung starren Körper darstellt. In contrast, according to the invention, a self-supporting single-layer
Coil built up by a current conductor, the cross-sectional profile of which is designed in this way
is that the winds placed against each other
connections, interlocking,
interlock in such a way that the voice coil wound from the conductor forms a
represents self-supporting, rigid body in the axial and radial directions.
Das Ausführungsbeispiel einer solchen Spule nach der Erfindung zeigt
die Abb. 2. Die Spulenwicklung 3 ist in an sich bekannter Weise durch innen und
außen wirkende Fräser aus einem Rohr herausgearbeitet, das oben und unten in sich
geschlossen bleibt. Nachdem die einzelnen durch die Schnittbreite auseinanderstehenden
Windungen durch Oberflächenvergütung, z. B. durch Eloxieren oder ein sonstiges Verfahren,
gegeneinander isoliert sind, werden sie derart ineinandergewickelt, daß sie danach
in dem in der Abb. 2 gezeigten Zustand wieder ein geschlossenes Rohr bilden, das
sowohl in axialer wie in radialer Richtung ein mechanisch festes Gebilde darstellt,
das alle in diesen Richtungen wirkenden dynamischen Kräfte mit den durch die Spinnen
6, 7 gehaltenen Endstücken 9, 10 vermöge der besonderen Schnittführung der Windungen
aufnimmt und somit das bisher diese Kräfte aufnehmende Isolierstück überflüssig
macht. Das obere Ende des Rohres trägt ein Gewinde 8 oder sonst eine Möglichkeit,
um das Schwinggut unmittelbar daran zu befestigen. The embodiment of such a coil according to the invention shows
the Fig. 2. The coil winding 3 is in a known manner by inside and
external milling cutter worked out of a tube, the top and bottom in itself
remains closed. After the individual stand apart due to the cutting width
Windings by surface treatment, e.g. B. by anodizing or another process,
are insulated from each other, they are so wound into each other that they afterwards
in the state shown in Fig. 2 again form a closed tube, the
represents a mechanically solid structure both in the axial and in the radial direction,
all the dynamic forces acting in these directions with those caused by the spiders
6, 7 held end pieces 9, 10 by virtue of the special cut of the windings
absorbs and thus the previously these forces absorbing insulating piece superfluous
power. The upper end of the tube has a thread 8 or some other way of
to attach the vibrating material directly to it.
Derartige Spulen lassen sich grundsätzlich auch aus einem Metallband
mit einem derartigen Querschnitt wickeln. Die geschlossenen Rohrenden werden dann
nachträglich beispielsweise durch Schweißen oder Nieten angebracht. Selbstverständlich
kann man auch andere Querschnitte als den in Abb. 2 gezeigten wählen. Wesentlich
ist, daß durch sie die Spule die auftretenden Kräfte aufnimmt. Such coils can in principle also be made from a metal strip
wrap with such a cross-section. The closed pipe ends are then
retrofitted, for example by welding or riveting. Of course
you can also choose other cross-sections than those shown in Fig. 2. Essential
is that through them the coil absorbs the forces that occur.
In Abb. I ist eine beispielsweise Ausführung des gesamten Schwingungssystems
gezeigt. Dort schwingt in dem möglichst engen Luftspalt I des Elektromagneten 2
die Schwingspule 3. Diese muß sehr gut geführt werden, damit sie im Spalt frei schwingt,
auch wenn ein Prüfling 4 angebracht wird, bei dem der Schwerpunkt 5 exentrisch liegt. Fig. I shows an example of the complete oscillation system
shown. There oscillates in the narrowest possible air gap I of the electromagnet 2
the voice coil 3. This must be guided very well so that it vibrates freely in the gap,
even if a test piece 4 is attached, in which the center of gravity 5 is eccentric.
Zur Erzielung einer derart einwandfreien kolbenförmigen Führung muß
der Abstand der beiden Führungsstellen mindestens so groß sein wie der Durchmesser
der Spule. Im gezeigten Beispiel übernehmen die beiden Spinnen 6 und 7 diese Führung
und dienen zugleich als Halterung. Gegenüber bekanntgewordenen Schwingungssystemen
werden diese Spinnen zugleich zur Stromführung verwandt. Auf diese Weise werden
getrennte Leitungen gespart; aber vor allem wird für die erforderliche hohe Stromstärke
ein geringer Verlust in der Zuführung und außerdem selbst für starke Schwingungen
eine bruchsichere Ausführung erreicht.To achieve such a perfect piston-shaped guide must
the distance between the two guide points must be at least as large as the diameter
the coil. In the example shown, the two spiders 6 and 7 take over this leadership
and also serve as a bracket. Compared to known vibration systems
these spiders are also used to conduct electricity. Be that way
saved separate lines; but above all it is used for the high amperage required
a small loss in the feed and also even for strong vibrations
a break-proof design is achieved.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Abstand zwischen
den beiden Spinnen energetisch als Spulenwicklung vollkommen ausgenutzt. Diese nach
dem oben Gesagten anormal große Spulenhöhe bedingt einen Magneten mit einem entsprechend
tiefen Luftspalt, so daß zur Erzielung eines möglichst starken Feldes im Spalt die
Abmessungen des Magneten relativ groß werden. Das ist im vorliegenden Fall ein weiterer
Vorteil, da bei den Messungen und Prüfungen in der Schwingungsmeßtechnik gegenüber
dem schwingenden System als Bezugspunkt ein ruhendes gebraucht wird, dessen Masse
relativ zum bewegten groß ist und das hier durch die große Masse des Magneten dargestellt
wird. According to a further feature of the invention, the distance between
energetically used by the two spiders as a coil winding. This after
the above said abnormally large coil height requires a magnet with a corresponding
deep air gap, so that to achieve the strongest possible field in the gap
Dimensions of the magnet are relatively large. That is another one in the present case
Advantage, because compared to the measurements and tests in the vibration measurement technology
The oscillating system uses a stationary one as a reference point, the mass of which
is large relative to the moving and this is represented here by the large mass of the magnet
will.