DE973763C

DE973763C - Closed pot-like coil core

Info

Publication number: DE973763C
Application number: DEP23507A
Authority: DE
Inventors: Jan Jesayas Christi Hardenberg; Willem Six
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1946-04-13
Filing date: 1948-12-04
Publication date: 1960-06-02

Description

Geschlossener topfartiger Spulenkern Die Erfindung bezieht sich auf einen geschlossenen topfartigen Spulenkern aus gesintertem ferromagnetischem Material, vorzugsweise aus Ferrit, mit einem mittleren, von der Spule umschlossenen und einen Luftspalt einseitig begrenzenden Kernstab, wobei der den Luftspalt anderweitig begrenzende Kernteil als auf den Rand des Kernmantels aufgesetzter scheibenförmiger Deckel ausgebildet ist.Closed pot-like bobbin The invention relates to a closed pot-like coil core made of sintered ferromagnetic material, preferably made of ferrite, with a middle, enclosed by the coil and one The core rod delimiting the air gap on one side, the one otherwise delimiting the air gap The core part is designed as a disc-shaped cover placed on the edge of the core jacket is.

Es ist in vielen Fällen erforderlich, die Induktivität einer Spule auf einen genauen Wert einzustellen. Dies kann bei Spulen in geschlossenen Topfkernen auf verschiedene Weise erfolgen. Im Kernmantel, im Deckel oder im Kernstab ist beispielsweise ein von außen einschraubbarer Hilfskern vorgesehen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, in das Kernmaterial Schraubengewinde od. dgl. einzupressen oder einzuschleifen. Das Einarbeiten des Gewindes bereitet aber schon bei mechanisch weichen ferromagnetischen Werkstoffen große Schwierigkeiten und verteuert das Endprodukt, ist jedoch bei Verwendung von hartem Ferrit praktisch unmöglich. Außerdem lassen sich die Abmessungen des Gewindes nicht so genau herstellen, daß eine spielfreie Passung gewährleistet wäre; deshalb ist bei einem solchen bekannten Induktivitätsabgleich die heutzutage bei topfartigen Spulenkernen verlangte Abgleichgenauigkeit und -beständigkeit nicht zu erreichen. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich bei einer anderen bekannten Abgleichart, bei der Deckel und Topfkernmantel gegeneinander verschraubbar sind.In many cases it is necessary to check the inductance of a coil set to an exact value. This can happen with coils in closed pot cores done in different ways. In the core jacket, in the lid or in the core rod is for example an auxiliary core that can be screwed in from the outside is provided. To do this, however, it is necessary To press or grind screw threads or the like into the core material. However, the incorporation of the thread already prepares for mechanically soft ferromagnetic ones Materials great difficulties and increases the cost of the end product, but is in use hard ferrite practically impossible. In addition, the dimensions of the Do not produce the thread so precisely that a backlash-free fit would be guaranteed; therefore, with such a known inductance adjustment, it is nowadays at Pot-like coil cores did not require alignment accuracy and stability to reach. Similar difficulties arise with another known one Type of adjustment in which the cover and pot core casing can be screwed against each other.

Topfartige Spulenkerne mit schrägem oder profiliertem Luftspalt, der sich durch Drehen oder Verschieben des Deckels ändern läßt, haben andererseits den sehr störenden Nachteil, daß bei Verwendung von hochpermeablem Ferrit als Kernmaterial durch die Profilierung und die damit verbundene Querschnittsschwächung des Kernstabes Sättigungserscheinungen auftreten, die zur Veränderung der magnetischen Spulenwerte führen.Pot-like coil cores with angled or profiled air gap, the can be changed by turning or moving the cover, on the other hand have the very annoying disadvantage that when using highly permeable ferrite as a core material due to the profiling and the associated weakening of the cross-section of the core rod saturation phenomena occur, which lead to a change in the magnetic Lead coil values.

Es ist nun bei ringförmigen Spulenkernen an sich bekannt, diese Kerne mit einem schlitzartigen Luftspalt zu versehen, in den zur Veränderung der Spuleninduktivität ein länglicher ferromagnetischer Körper als Abgleichorgan eingeführt wird. Bei solchen einfachen ringförmigen Spulenkernen treten aber die Kraftlinien bekanntlich in den Luftraum und bewirken dadurch störende Kopplungen und eine Verminderung der Induktivität. Dieser grundsätzliche Mangel ist nur bei Verwendung topfartiger Spulenkerne vermieden, bei denen andererseits aber der im Topfinnern liegende Luftspalt nicht ohne weiteres zugängig ist. Das durch die Erfindung gelöste, einleitend bereits dargelegte Problem besteht daher bei ringförnigen Kernen überhaupt nicht, sondern tritt nur bei topfartig ausgebildeten Spulenkernen auf.It is now known per se in the case of annular coil cores, these cores to be provided with a slot-like air gap in order to change the coil inductance an elongated ferromagnetic body is introduced as a balancing element. In such simple ring-shaped coil cores but the lines of force occur in the known Air space and thereby cause disruptive couplings and a reduction in inductance. This fundamental deficiency can only be avoided when using pot-shaped coil cores, on the other hand, however, the air gap in the inside of the pot is not readily available is accessible. The problem already presented in the introduction and solved by the invention therefore does not exist at all with ring-shaped kernels, but occurs only with pot-like cores trained coil cores.

Bei Verwendung von Ferrit als Material für den topfartigen Spulenkern entstehen bei der Lösung des Erfindungsproblems noch besondere Schwierigkeiten dadurch, daß der Luftspalt wegen der hohen Permeabilität nur sehr eng sein darf und daher beim Abgleich Änderungen der Luftspaltgröße vorgenommen werden müssen, die zum Teil in der Größenordnung von wenigen Mikron liegen. Solche geringen Spaltveränderungen lassen sich aber nicht mit den bekannten Verstellanordnungen zuverlässig bewirken.When using ferrite as the material for the pot-like coil core In solving the problem of the invention, particular difficulties arise from the fact that that the air gap may only be very narrow because of the high permeability and therefore When adjusting, changes to the size of the air gap must be made, some of which are on the order of a few microns. Such minor gap changes but cannot be reliably effected with the known adjustment arrangements.

Die Nachteile der bekannten Anordnungen werden bei einem topfartigen Spulenkern eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in dem den scheibenförmigen Deckel tragenden Rand des Kernmantels, etwa in Höhe des Luftspaltes, eine Aussparung vorgesehen ist, durch die von außen in den Luftspalt ein die Spaltgröße regelbar veränderndes, wenigstens teilweise aus ferromagnetischem Material bestehendes Abgleichorgan einfuhrbar ist. Man erhält auf diese Weise Zugang zu dem Luftspalt innerhalb des Topfkernes, und es ergibt sich außerdem der große Vorteil, daß die einzelnen Kernteile fest miteinander verbunden, z. B. zusammengeklebt werden können; das Abgleichorgan läßt sich dann leicht in der gewünschten Lage innerhalb der Öffnung, z. B. mittels Lack, fixieren, worauf der etwa über dem Kernmantel herausragende Teil des Abgleichorgans abgeschnitten werden kann. Es wird also bei dieser Anordnung nicht mehr Raum beansprucht als bei einem Topfkern gleicher Art ohne Abgleichmöglichkeit.The disadvantages of the known arrangements are in a pot-like Coil core of the type mentioned initially avoided according to the invention in that in the the edge of the core jacket carrying the disc-shaped cover, approximately at the level of the air gap, a recess is provided through which the size of the gap enters the air gap from the outside controllably changing, at least partially made of ferromagnetic material Adjustment body can be introduced. This gives access to the air gap within the pot core, and there is also the great advantage that the individual core parts firmly connected to one another, e.g. B. can be glued together; the balancing element can then easily be in the desired position within the opening, z. B. by means of varnish, whereupon the protruding about the core mantle Part of the adjustment organ can be cut off. So it will be with this arrangement does not take up more space than a pot core of the same type without the possibility of adjustment.

Der Spulenkern nach der Erfindung hat noch einen anderen großen Vorteil. Da bei Verwendung von hochpermeablem Fen-it als Topfkernmaterial eine weitere Abschirmung dieser Töpfe nicht erforderlich ist, weil der gesamte magnetische Fluß im Kernmaterial verbleibt, können mehrere topfartige Spulenkerne eng aufeinandergestapelt werden, so daß sich sehr kleine Baueinheiten ergeben. Das Aufeinanderstapeln mehrerer abgleichbarer Spulenkerne ist insbesondere bei Verwendung zu Pupinisierungszwecken vorteilhaft, jedoch bei den bekannten Anordnungen nicht möglich, da bei ihnen entweder die Abgleichorgane aus einer Mantelfläche des Kernes herausragen oder ein Teil des topfartigen Kernes selbst, z. B. eine Deckelplatte, bewegbar sein muß.The coil core according to the invention has another great advantage. As a further shielding when using highly permeable Fen-it as a pot core material these pots are not required because all of the magnetic flux is in the core material remains, several pot-like coil cores can be stacked close together, so that very small structural units result. The stacking of several adjustable Coil cores are particularly advantageous when used for pupinization purposes, however, this is not possible with the known arrangements, since either the adjustment organs are used with them protrude from a lateral surface of the core or a part of the pot-like core itself, e.g. B. a cover plate, must be movable.

Durch das Einbringen des aus ferromagnetischem Werkstoff bestehenden Abgleichorgans in den Luftspalt wird übrigens das Streufeld dieses Luftspaltes verringert, so daß die durch dieses Streufeld in den Spulenwindungen entstehenden Verluste ebenfalls kleiner werden.By introducing the existing ferromagnetic material Adjustment element in the air gap, the stray field of this air gap is reduced, so that the losses resulting from this stray field in the coil windings also occur get smaller.

Zweckmäßig sind zur Führung des Abgleichorgans im Kernmantel zwei etwa diametral einander gegenüberliegende Aussparungen vorgesehen und ragt das Abgleichorgan durch beide Aussparungen gleichzeitig hindurch. Hierdurch wird das genaue Abgleichen der Induktivität besonders erleichtert.Two are expedient for guiding the adjustment element in the kernmantle approximately diametrically opposed recesses are provided and the balancing element protrudes through both recesses at the same time. This enables the exact matching the inductance is particularly facilitated.

Die Aussparungen sind so ausgebildet, daß sie ohne zusätzliche Kosten beim Pressen des Kernmantels in dessen Rand mit eingepreßt werden können. Die Aussparungen können aber auch durch Schleifen od. dgl. erzeugt werden.The recesses are designed so that they can be at no additional cost can be pressed into the edge of the core sheath when pressing. The recesses but can also be produced by grinding or the like.

Das Abgleichorgan ist vorzugsweise nach Art eines länglichen Streifens aus Isoliermaterial ausgebildet, der eine Schicht aus ferromagnetischem Material trägt.The adjustment member is preferably in the form of an elongated strip formed from insulating material, which has a layer of ferromagnetic material wearing.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der praktisch vollkommen geschlossene Spulenkern besteht aus einem ringförmigen Mantel i mit flachgeschliffenen Rändern, zwei auf die Ränder des Mantels i passenden Deckeln 3 und 5 und einem im Innern des auf diese Weise gebildeten Topfes gleichachsig angeordneten zentralen Kernstab 7. Diese Teile sind zweckmäßig aus einem Ferrit hergestellt.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The practically completely closed coil core consists of one annular jacket i with flattened edges, two on the edges of the jacket i matching lids 3 and 5 and one inside the pot formed in this way coaxially arranged central core rod 7. These parts are expediently made made of a ferrite.

Der Kernstab 7 ist etwas kürzer als die axiale Länge des Mantels i, so daß zwischen dem Kernstab 7 und dem Deckel 3 ein Luftspalt 9 verbleibt. Die den Kernstab 7 in üblicher Weise gleichachsig umfassende Spule ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.The core rod 7 is slightly shorter than the axial length of the jacket i, so that an air gap 9 remains between the core rod 7 and the cover 3. The the Core rod 7 in the usual way coaxially comprehensive coil is for clarity not shown for the sake of

Die Teile i bis 7 des topfartigen Kernes werden beispielsweise dadurch hergestellt, daß Ferritpulver in Formen gepreßt und die auf diese Weise gebildeten Teile gesintert werden. Beim Sintern verziehen sich diese Teile meist etwas. Dieser Umstand und die Tatsache, daß das zu sinternde Pulver beim Pressen nicht »fließt«, machen es fast unmöglich, feine und genaue Profilierungen, wie z. B. ein Schraubengewinde, zu erzeugen. Das Verziehen macht ein Flachschleifen der aufeinanderzulegenden Flächen notwendig, wobei durch mehr oder weniger starkes Abschleifen des Kernstabes 7 eine grobe Abgleichung der Induktiv ität stattfinden kann. Außer einer oder mehreren kleinen Nuten io zum Durchführen der Spulenanschlußdrähte ist im oberen Rand des :Mantels i eine durch Pressen oder Schleifen leicht lierstellbare radiale Öffnung i Z vorgesehen, durch die als Abgleichorgan ein flacher Stab oder Streifen 13 aus ferromagnetisc hem Material bis in den Luftspalt 9 einfuhrbar ist. Das Abgleichorgan besteht zweckmäßig aus einem streifenförmigen Stück Pappe i5, auf das unter Verwendung eines Bindemittels ein Ferrit, z. B. in Pulverform, aufgebracht ist. Die Induktivität der Spule kann nun dadurch leicht geändert bzw. geregelt werden, daß das Stab- oder streifenförmige Abgleichorgan mehr oder weniger tief in den Luftspalt 9 eingeführt wird. Es genügt, wenn auf dem in den Luftspalt 9 eingeführten Ende des Trägers 15 ferromagnetisches Material angebracht ist.The parts i to 7 of the pot-like core are for example thereby manufactured by pressing ferrite powder into molds and forming them in this way Parts are sintered. These parts usually warp a little during sintering. This The fact and the fact that the powder to be sintered does not "flow" during pressing, make it almost impossible to create fine and precise profiles, such as B. a screw thread, to create. The warping makes flat grinding of the surfaces to be laid on top of one another necessary, whereby by more or less strong grinding of the core rod 7 a rough adjustment of the inductivity can take place. Except for one or more small grooves io for the passage of the coil connection wires is in the upper edge of the : Jacket i a radial opening that can be easily loosened by pressing or grinding i Z provided through which a flat rod or strip 13 is used as a balancing element ferromagnetic hem material can be introduced into the air gap 9. The adjustment body consists expediently of a strip-shaped piece of cardboard i5, on which using a binder a ferrite, e.g. B. is applied in powder form. The inductance the coil can now be easily changed or regulated that the rod or strip-shaped adjustment element more or less deep in the air gap 9 is introduced. It is sufficient if on the end inserted into the air gap 9 of the carrier 15 ferromagnetic material is attached.

Der topfartige Spulenkern wird vorzugsweise nach dem Zusammenbau und dem Einsetzen der Spule beispielsweise durch Eintauchen mit einer Isoliermasse vollgegossen, wobei das Abgleichorgan 13 bis 15 zuvor durch eine Schablone von gleicher Gestalt, aber etwas größeren Abmessungen ersetzt worden ist. Die Spule ist dann mechanisch im Kerninnern gesichert und, abgesehen von der noch bestehenden Abgleichmöglichkeit, durch Verstellen des Organs 13 bis 15 elektromagnetisch fixiert; das Abgleichorgan wird nach dem Herausziehen der Schablone in den Luftspalt 9 eingebracht und in der gewünschten Stellung z. B. mit Hilfe von Lack in der Öffnung 11 befestigt. Ein etwa aus der Öffnung nach außen herausragender Teil des Abgleichorgans kann dann ohne Veränderung der Spuleninduktivität abgeschnitten werden. Die fertig abgeglichene Spulenanordnung kann schließlich in einem Behälter aus Blech od. dgl. untergebracht «erden, der danach mit einem Isoliermaterial niedrigen Schmelzpunktes ausgegossen wird.The pot-like coil core is preferably after assembly and the insertion of the coil, for example by dipping it with an insulating compound, the adjustment element 13 to 15 previously by means of a template of the same shape, but slightly larger dimensions has been replaced. The coil is then mechanical secured inside the core and, apart from the still existing adjustment option, fixed electromagnetically by adjusting the organ 13 to 15; the balancing body is introduced into the air gap 9 after pulling out the template and in the desired position z. B. fastened in the opening 11 with the aid of varnish. A roughly from the opening to the outside protruding part of the adjustment member can then without Changes in the coil inductance are cut off. The ready matched Finally, the coil arrangement can be housed in a container made of sheet metal or the like «Earth, which is then filled with an insulating material with a low melting point will.

In Abweichung von der Zeichnung können anstatt einer Öffnung auch zwei einander diametral gegenüberliegende Öffnungen 11 vorgesehen sein, wobei das Abgleichorgan 15 mit beiden Enden aus dem Topfkern herausragt; hierdurch wird das Einstellen und Festsetzen des Abgleichorgans noch weiter erleichtert.Deviating from the drawing, you can also use an opening instead of an opening two diametrically opposite openings 11 may be provided, the Adjusting member 15 protrudes with both ends from the pot core; this becomes the Setting and fixing the adjustment member is made even easier.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Closed, pot-like coil core made of sintered ferromagnetic material, preferably made of ferrite, with an average of the Coil enclosed and an air gap on one side delimiting the core rod, the the core part delimiting the air gap on the other side than on the edge of the core shell attached disc-shaped cover is formed, characterized in that in the edge of the core jacket (1) carrying the disc-shaped cover (3) approximately in Height of the air gap (9) a recess (11) is provided through which from the outside in the air gap a controllably changing, at least partially, the size of the gap compensating element (13, 15) made of ferromagnetic material (13) can be inserted is.

2. pot core according to claim r, characterized in that for guiding the adjustment member (13, 15) in the core jacket (1) two approximately diametrically opposed recesses (11) are provided and the balancing element through both recesses at the same time protrudes.

3. Pot core according to claims 1 and 2, characterized in that the balancing element is designed in the manner of an elongated strip (15) made of insulating material which carries a layer (13) made of ferromagnetic material. Considered publications: German Patent Nos. 226 347, 46o 275, 669 078, 67 8 495; Swiss patent specification 1r. 240 3o6; French patent specification Kr. 773 331; "Funk" magazine, 1935, p. 194-