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Variometer mit regelbar induktiv gekoppeltem Kurzschlußleiter Sogenannte
Kurzschlußvariometer, d. h. Variometer, die einen fest angebrachten gewundenen Leiter
haben, dessen Kontaktstellen fest gelagert sind und dem ein induktiv gekoppelter
Kurzschlußleiter als Rotor zugeordnet ist, haben elektrisch den großen Vorzug, keine
Schleifkontakte zu besitzen, und weisen konstruktiv den grundsätzlichen Vorteil
des einfachen mechanischen Aufbaues auf. Der Grund, daß dieser Variometertyp trotzdem
verhältnismäßig wenig Verwendung in der Funktechnik und insbesondere Kurzwellentechnik
gefunden hat, ist in seinem besonderen Regelgang zu erblicken. Das charakteristische
Merkmal dieses Regelganges ist die - diagrammbildlich gesprochen - große Regelsteilheit
im Bereich der kleinen Selbstinduktionswerte und eine dementsprechend kleine Regelsteilheit
bei den großen Selbstinduktionswerten. Derartige Regelcharakteristiken sind für
die Abstimmung von Hochfrequenzkreisen bekanntlich sehr unerwünscht.
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Zur Verringerung dieses Nachteils ist es bereits bekannt, Variometer
mit gewundenem Statorleiter von F lachspulencharakter vorzusehen, bei welchem die
Form der Leiterwindung derjenigen des Randes einer Statorplatte eines Drehkondensators
und die leitfähige Platte hinsichtlich ihrer Lagerung und Zuordnung zur Leiterwindung
einer Rotorplatte eines Drehkondensators entspricht, wobei die leitfähige Platte
regelbar induktiv gekoppelt ist.
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Diese bekannten Anordnungen lösen jedoch nicht die Aufgabe, bei einer
Umdrehung der Einstellwelle von 36o° den Selbstinduktionswert des Varioineters
mehrmals
von seinem Minimum auf sein Maximum und umgekehrt zu verändern. Die Erfindung beseitigt
diesen Nachteil und ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Leiterwindung
in einer Ebene liegt und in mehrere annähernd geschlossene Teilwindungen mit radial
gerichteten Systemachsen unterteilt ist. Durch diese Anordnung wird neben der gewünschten
Veränderung des Selbstinduktionswertes eine Anordnung geschaffen, deren Regelcharakteristik
weitgehend linear ist. Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß Umwegleitungen
vermieden werden können und die Möglichkeit eines einfachen mechanischen Aufbaues
gegeben ist.
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Weiterhin ist die mengenmäßige Herstellung des erfindungsgemäßen Variometers
sehr einfach, da die jeweils in einer Ebene liegenden gewundenen Leiter durch Ausstanzen
hergestellt werden können. Dieses Herstellungsverfahren ist nicht nur an sich sehr
einfach, sondern gewährleistet eine einheitliche Formgebung der Leiterteile, so
daß die auf diese Weise serienmäßig hergestellten Variometer in ihrem Wert in hohem
Maße übereinstimmen.
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Weiterhin hat das erfindungsgemäße Variometer den Vorteil, eine beliebige
Regelcharakteristik zu gewinnen. Dies ist besonders für den Aufbau mehrstufiger
Funkgeräte vorteilhaft. So ist es z. B. möglich, Abstimmkreise, bei denen ein Teil
durch Variometer, ein anderer Teil durch Drehkondensatoren abgestimmt wird, einfach
dadurch in ihrer Abstimmung in Gleichlauf zu bringen, daß die Einstellwellen der
Regelglieder miteinander beispielsweise durch ein Zahnradgetriebe gekuppelt werden.
Bekanntlich erfordern Antennenkreise in vielen Fällen eine Variometerabstimmung.
In der zuletzt gekennzeichneten Weise können demgemäß bei einem Funkgerät der Antennenkreis
mittels des erfindungsgemäßen Variometers und die übrigen Kreise in bekannter Weise
mittels Drehkondensators abgestimmt werden. Die Einstellwelle des Antennenkreisvariometers
kann mit derjenigen der Drehkondensatoren gekuppelt werden. Voraussetzung für diesen
einfachen Geräteaufbau ist gleichartige Abstimmcharakteristik der verwendeten Abstimmeinrichtungen,
was durch die Erfindung hinsichtlich des Variometers in der beschriebenen Weise
ohne jede Schwierigkeit möglich ist.
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An Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele sei der Erfindungsgegenstand
veranschaulicht und im Vergleich mit Bekannten an Hand von Diagrammbildern erläutert.
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Fig. i und 3 zeigen bekannte Kurzschlußvariometer, deren Regelcharakteristik
in Fig. 2 und q. dargestellt ist; Fig. 5, 6 und 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In Fig. i ist 2 ein Kurzschlußring, der mittels der Einstellwelle
3 um die mit dieser zusammenfallenden Achse geschwenkt werden kann. i ist der den
eigentlichen Selbstinduktionsleiter des Variometers darstellende Ring. Die Durchmesser
der beiden Ringe unterscheiden sich um einen kleinen Betrag, so daß der Kurzschlußring
ganz in die Ebene des Ringleiters i hineingedreht werden kann. Im Bereich dieser
letztgenannten Stellung des Kurzschlußringes 2 ist dessen Wirkung auf den Selbstinduktionsbetrag
des V ariometers sehr groß, so daß kleinen Änderungen des Einstellwinkels verhältnismäßig
große Unterschiedsbeträge des Selbstinduktionswertes entsprechen. Wesentlich geringer
ist der Einfluß des Kurzschlußringes auf den Selbstinduktionsbetrag im Bereich der
dargestellten Stellung des Kurzschlußringes, bei der die magnetischen Achsen der
beiden Ringe zueinander senkrecht stehen.
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Der angedeutete Sachverhalt wird durch das Diagrammbild der Fig. 2,
bei dem auf der Ordinate der Selbstinduktionsbetrag L und auf der Abszisse der Einstellwinkel
e des Kurzschlußringes aufgetragen ist, veranschaulicht. Abgesehen von dem in den
meisten Fällen nachteiligen Umstand, daß die Regelcharakteristik nicht linear ist,
ist vor allen Dingen der Umstand sehr ungünstig und sehr unvorteilhaft, daß die
Regelcharakteristik im Bereich kleiner Selbstinduktionswerte wesentlich steiler
als im Bereich großer Selbstinduktionswerte ist. Für die Abstimmung von Hochfrequenzkreisen
ist bekanntlich - wenn nicht eine lineare - eine Regelcharakteristik erwünscht,
die bei kleineren Selbstinduktionswerten weniger steil als bei großen ist.
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Das in Fig. 3 dargestellte Beispiel läßt erkennen, daß der in seinem
Selbstinduktionswert zu beeinflussende Leiter q. so in einer Ebene liegend gewunden
ist, daß seine Form derjenigen des Randes einer Statorplatte eines Drehkondensators
vergleichbar ist; auch die ihm als Kurzschlußleiter zugeordnete leitfähige Platte
5 entspricht hinsichtlich ihrer Lagerung und Zuordnung einer Rotorplatte eines Drehkondensators,
deren Achse und Einstellwelle mit 6 bezeichnet ist. Fig. q. zeigt diagrammbildlich
die dieser Variometerausführung eigene Regelcharakteristik. Die hervortretende Besonderheit
dieser Regelcharakteristik ist die Gradlinigkeit der Regelkurve fast innerhalb des
ganzen Bereiches zwischen dem minimalen und maximalen Selbstinduktionswert.
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Das in Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichte Ausführungsbeispiel erfüllt
nun die Bedingung, daß bei einer Umdrehung der Einstellwelle des Variometers dessen
Selbstinduktionswert zweimal den maximalen und minimalen Grenzwert seines Regelbereiches
e rreic i ht. Fig. 5 zeigt eine Aufsicht auf die leitfähige Platte 9, deren
Achse und Einstellwelle mit io bezeichnet ist. Fig. 6 zeigt den in einer Ebene liegenden
Selbstinduktionsleiter, der, aus einem Stück bestehend, so gewunden ist, daß er
zwei Teilwindungen, deren magnetische Achsen symmetrisch und parallel zur Systemachse
io der Anordnung liegen, bildet. Fig. 7 stellt die Ansicht des Schnittes
A ... A
dar, und zwar zeigt sie das Variometer in zusammengesetztem
Zustand. Die Leiterwindung i i ist parallel zur Kurzschlußplatte 9 angeordnet. Dadurch,
daß in der erfindungsgemäßen Weise die Teilwindungen des Leiters i i über eine Verbindungsleitung
miteinander verbunden sind, die auf der einen Seite in unmittelbarer Nähe der Achse
angeordnet ist, kann der Leiter i als ein Teil durch Ausstanzen
hergestellt
werden. Auch die zur Halterung der Windung i i benötigten Isolierkörper können vorzugsweise
durch Ausstanzen hergestellt werden.
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Die in den vorstehenden Ausführungen angestellten Überlegungen gelten
auch für einen dahin abgewandelten Variometeraufbau, daß die leitfähigen Rotorplatten
nicht galvanisch, sondern magnetisch leitfähig, also aus Hochfrequenzeisen hergestellt
sind. Die Regelwirkung der Rotorplatten ist dann nur eine umgekehrte, d. h. in ihrer
Stellung, bei der sie am stärksten mit den Variometerwindungen gekoppelt sind, ist
der größte, erreichbare Selbstinduktionswert des Variometers vorhanden.