DE956614C - Pot and pot core with adjustable air gap - Google Patents

Description

Topf- und Schalenkern mit einstellbarem Luftspalt Für Zwecke der Nachrichtentechnik werden Spulen benötigt, deren Induktivitäten um einen geringen Prozentsatz veränderlich sein müssen. Es ist bekannt, die aus magnetischen Werkstoffen bestehenden Spulenkerne zur Einstellung verschiedener Induktivitätswerte mehrteilig und gegeneinander verstellbar auszubilden. Eine bekannte Einrichtung dieser Art besteht aus einem T-förmigen Kernteil, dessen Mittelzapfen innerhalb der Spule durch axiale Einstellbewegung an ein plattenförmiges Gegenstück angenähert und von diesem entfernt wird. Der mit dem Mittelzapfen verbundene kreisplattenförmige Kernteil weist ein wendelförmiges kandprofil auf, das an die Wendelform einer Gegenfläche des nichtmagnetischen Spulenkörpers angepaßt ist. Durch Drehung des T-förmigen Kernteils entsteht somit eine axiale Verschiebung des Mittelzapfens, durch welche die gewünschte Induktivitätsveränderung erzielt wird.Pot and pot core with adjustable air gap For communications engineering purposes coils are required whose inductances can be changed by a small percentage must be. It is known that the coil cores made of magnetic materials for setting different inductance values in several parts and adjustable against each other to train. A known device of this type consists of a T-shaped core part, its center pin within the spool by axial adjustment movement to a plate-shaped Counterpart is approached and removed from this. The one connected to the central pivot circular plate-shaped core part has a helical edge profile that is attached to the Helical shape of a mating surface of the non-magnetic bobbin is adapted. By Rotation of the T-shaped core part results in an axial displacement of the central pivot, through which the desired change in inductance is achieved.

Diese Ausführung eines einstellbaren Spulenkerns eignet sich jedoch nur zur Anwendung bei Spulen mit hohem magnetischem Widerstand. Für Spulen kleiner Windungszahlen ist ein geschlossener Eisenkreis erforderlich. Derartige Kerne, die für Pupin- und Filterspulen verwendet werden, sind vorzu--sweise als Topf- oder Schalenkerne ausgebildet. Bei diesen Spulen ist es bekannt, einen Induktivitätsabgleich beispielsweise dadurch zu erreichen, daß ein Flügel aus magnetischem Werkstoff in den Luftspalt eingeschwenkt wird. Diese Möglichkeit der Induktivitätsveränderung stößt bei Kleinstinduktivitäten mit großem Luftspalt auf Schwierigkeiten, da selbst mit Flügeln aus hochpermeablen Werkstoffen der Regelbereich nicht ausreicht. Die verschiedenen Größen der Nenninduktivität konnte man nur durch nachträgliches Abschleifen der Zapfenlänge erreichen, was gleichzeitig eine Verkleinerung des Regelbereichs bedeutet. In dieser Weise ist es daher nicht möglich, über eine größeren Bereich einen stetig regelbaren Abgleich zu erzielen, und die Neueinstellung im Sinne einer Vergrößerung der Nenninduktivität ist stets abhängig von dem Einsetzen einer anderen Zapfenlänge.However, this version of an adjustable coil core is suitable only for use with coils with high magnetic resistance. For smaller coils Number of turns a closed iron circle is required. Such cores that used for pupin and filter coils are to be used as pot or Shell cores formed. In these coils, it is known to have a To achieve inductance compensation, for example, that a wing made of magnetic Material is swiveled into the air gap. This possibility of changing the inductance encounters difficulties with very small inductances with a large air gap, since even The control range is not sufficient with blades made of highly permeable materials. the Different sizes of the nominal inductance could only be achieved by subsequent grinding reach the pin length, which at the same time reduces the control range means. In this way it is therefore not possible to cover a larger area to achieve a continuously adjustable adjustment, and the new setting in the sense of a The increase in the nominal inductance is always dependent on the use of another Tenon length.

Diese Nachteile für den Abgleich der Induktivität von magnetischen Spulenkernen schalenförmiger Kernausbildung werden vermieden, indem erfindungsgemäß der zylindrische Schalenkern aus mehreren Schalenteilen mit an den Stirnseiten wendelförmig abgeschliffenen einander angepaßten Auflageflächen besteht (Fig.2, 3, q., 6), die bei Drehung der Schalenteile in gegenseitiger Berührung bleiben und eine Bewegung der Schalenteile in axialer Richtung bewirken, so daß die an den Schalenteilen angeordneten Mittelzapfen einen in seiner Länge veränderbaren Luftspalt bilden.These disadvantages for balancing the inductance of magnetic Coil cores with a shell-shaped core design are avoided by according to the invention the cylindrical shell core made of several shell parts with a helical shape on the end faces ground there is matched support surfaces (Fig.2, 3, q., 6), the when rotating the shell parts remain in mutual contact and move cause the shell parts in the axial direction, so that the arranged on the shell parts Central pin form an air gap that can be changed in length.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der durch die Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the figures Embodiments explained in more detail.

Die grundsätzliche Anordnung des Erfindungsgegenstandes zeigt die Fig. r, in der die gegeneinander drehbaren, an der Auflagefläche wendelförmig abgeschliffenen Schalenringe dargestellt sind.The basic arrangement of the subject matter of the invention shows Fig. R, in which the mutually rotatable, ground helically on the support surface Cup rings are shown.

Fig. 2 zeigt einen Schalenkern, dessen zwei Teile an der Innenseite mit Zapfen versehen sind, und .deren gegenseitige Auflageflächen wendelförmig abgeschliffen sind. Durch Einfügen eines oder mehrerer Ringe mit Wendelauflageflächen zwischen die beiden Schalenteile erhält man mehrfache Abgleichmöglichkeit.Fig. 2 shows a pot core, the two parts of which on the inside are provided with pegs, and their mutual contact surfaces are ground off helically are. By inserting one or more rings with helical contact surfaces between the two shell parts give you multiple adjustment options.

Die Fig. 3 und .4 zeigen die verschiedenen Ausführungen eines Topfkerns gemäß der Erfindung. Nach Fig. 3 ist ein Topfkern mit abgenommenen Deckplatten dargestellt, wobei das hohlzylindrische Mittelstück aus zwei Ringen besteht, an deren Stirnseiten je eine Wendelauflagefläche angeschliffen ist.3 and .4 show the different designs of a pot core according to the invention. According to Fig. 3, a pot core is shown with the cover plates removed, wherein the hollow cylindrical center piece consists of two rings, on their end faces one spiral support surface is ground.

Nach Fig. q. sind die Auflageflächen zwischen beiden Deckplatten und dem hohlzylindrischen Mittelstück wendelförmig ausgebildet, wodurch eine zweifache Einstellmöglichkeit erzielt wird. Die Zapfen können bei allen Ausführungsformen entweder än der einen oder der anderen Platte angeklebt sein, oder, wie die Abbildungen zeigen, aus je zwei Hälften bestehen, von denen jede an einer Platte befestigt ist.According to Fig. Q. are the contact surfaces between the two cover plates and the hollow cylindrical center piece formed helically, whereby a twofold Adjustment option is achieved. The pins can in all embodiments either be glued to one or the other plate, or, as shown in the pictures show, each consist of two halves, each of which is attached to a plate.

Wie die Fig.5 zeigt, können die Auflageflächen so ausgebildet sein, daß mehrere Abschnitte am Umfang der Auflageflächen zwischen den Kernteilen wendelförmig abgeschliffene Steigungen aufweisen. Diese Maßnahme ergibt an der äußeren Grenze des Regelbereiches eine bessere Auflage zwischen den einzelnen Kernteilen, wenn der Luftspalt den größtmöglichen Einstellwert erreicht hat.As Figure 5 shows, the bearing surfaces can be designed so that several sections on the circumference of the bearing surfaces between the core parts are helical have abraded slopes. This measure results in the outer limit of the control range a better support between the individual core parts, if the air gap has reached the largest possible setting value.

Die Fig.6 zeigt einen Spulenkern mit zwei Deckplatten, wobei die Auflageflächen an den Stirnseiten des hohlzylindrischen Mittelstücks so abgeschliffen sind, daß die wendelförmigen Steigungen den gleichen Drehsinn und die gleichen Steigungen aufweisen. Bei einer derartigen Anordnung kann die Größe des Luftspaltes L durch Drehung einer Deckplatte PI, P2 eingestellt werden, während die Drehung des hohlzylindrischen Mittelstücks die beiden Deckplatten axial in gleicher Richtung verschiebt. Die Größe des Luftspaltes L verändert sich durch diese Verschiebung nicht. Bei Drehung (in Fig. 6, . Drehsinn nach rechts) des Mittelstücks wird die Kernöffnung bei Kt geschliassen, wähnend bei K2 der Kern geöffnet wird. D@adurchergibtsich,die Möglichkeiit, byei: Verwiendung von zwei an der Innenseite des Kerns angebrachten Spulen S1 und S2 diese entlang des am Luftspalt L auftretenden magnetischen Streufeldes zu verschieben, wodurch eine nachträgliche symmetrische Einstellung der beiden Spuleninduktivitäten erzielt werden kann (Fig. 6).6 shows a coil core with two cover plates, the bearing surfaces are ground on the end faces of the hollow cylindrical center piece so that the helical slopes have the same direction of rotation and the same slopes exhibit. With such an arrangement, the size of the air gap L can by Rotation of a cover plate PI, P2 can be adjusted while the rotation of the hollow cylindrical The middle piece moves the two cover plates axially in the same direction. The size of the air gap L does not change as a result of this shift. When rotating (in Fig. 6,. Direction of rotation to the right) of the middle piece, the core opening is closed at Kt, while at K2 the core is opened. This gives you the possibility, byei: Use of two coils S1 and S2 attached to the inside of the core to move along the stray magnetic field occurring at the air gap L, whereby a subsequent symmetrical adjustment of the two coil inductances can be achieved (Fig. 6).

Der Drehwinkel ist so begrenzt, daß noch eine einwandfreie Auflage erzielt wird. Mit der Drehung tritt gleichzeitig eine Verkleinerung des Ringquerschnittes an den sich berührenden Flächen auf. Diese ist auf die Induktivität und auf den Hysteresefaktor praktisch ohne Einfluß, da der Ringquerschnitt ein Vielfaches des die Induktivität im wesentlichen bestimmenden Zapfenquerschnitts beträgt.The angle of rotation is limited so that there is still a perfect support is achieved. With the rotation, the ring cross-section is reduced at the same time on the touching surfaces. This is on the inductance and on the Hysteresis factor practically without influence, since the ring cross-section is a multiple of the inductance is essentially the determining pin cross-section.

Der Regelbereich ist durch die Steigung der wendelförmigen Fläche bestimmt und wird zweckmäßig so gewählt, daß die Werte zwischen den festen Luftspalten, die sich bei der Verwendung der verschiedenen Zapfenlängen ergeben, mit genügender Überlappung überstrichen werden können. Die maximale Steigung ist durch den Reibungskoeffizienten bedingt, der so gioß sein muß, daß dadurch die Selbsthemmung erhalten bleibt. Dies ist bei Verwendung der zur Herstellung von Magnetkernen .üblichen Werkstoffe und bei Ausbildung der Winkel der Gleitflächen in einer Größenordnung, xvie sie in der Zeichnung dargestellt ist, gewährleistet.The control range is through the slope of the helical surface determined and is expediently chosen so that the values between the fixed air gaps, resulting from the use of the different tenon lengths, with sufficient Overlap can be painted over. The maximum slope is due to the coefficient of friction conditional, which must be so great that the self-locking is maintained. this is when using the usual materials for the production of magnetic cores and in the formation of the angle of the sliding surfaces in an order of magnitude, xvie them in the Drawing is shown, guaranteed.

Außer dem Regelbereich ist auch noch die Einstellgenauigkeit von der Steigung abhängig. Große Steigung bedingt großen Regelbereich und kleine Einstellgenauigkeit. Will man beide , Vorteile, großen. Regelbereich und hohe Einstellgenauigkeit vereinigen, so ist dies möglich, indem man gemäß der weiteren Erfindung für die grobe Einstellung der Nenninduktivität die Teile gegeneinander verdreht und für die Feineinstellung in an sich bekannter Weise den Flügelabgleich verwendet. Außerdem besteht die Möglichkeit, nicht nur zwei Teile gegeneinander verdrehbar zu machen, sondern mehrere, wie Fig.4 zeigt. Dabei kann eine große und eine kleine Steigung für den Grob- bzw. den Feinabgleich verwendet werden.In addition to the control range, the setting accuracy is also of the Slope dependent. A large gradient requires a large control range and low setting accuracy. If you want both advantages, great advantages. Combine control range and high setting accuracy, so this is possible by going according to the further invention for rough adjustment the nominal inductance, the parts are rotated against each other and for fine adjustment used the wing adjustment in a known manner. There is also the possibility not only to make two parts rotatable against each other, but several, as Fig.4 shows. A large and a small slope can be used for the coarse or fine adjustment can be used.

Die konstruktive Ausbildung der Halterung des Kernes kann verschieden sein. Der Kern kann nach dem Einstellen fest verschraubt werden, oder auch so ausgebildet sein, daß der bewegliche Teil durch eine Feder an den feststehenden Kernteil angedrückt wird uhd daher ohne Lösen von Schrauben verstellbar bleibt.The structural design of the holder of the core can be different be. The core can be screwed tightly after adjustment, or it can also be designed in this way be that the movable part is pressed against the fixed core part by a spring uhd will therefore remain adjustable without loosening screws.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Abgleich der Induktivität von schalenförmigen magnetischen Spulenkernen, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Schalenkern aus mehreren Schalenteilen mit an den Stirnseiten wendelförmig abgeschliffenen einander angepaßten Auflageflächen besteht (Fig.2, 3, 4, 6), die bei Drehung der Schalenteile in gegenseitiger Berührung bleiben und eine Bewegung der Schalenteile in axialer Richtung bewirken, so daß die an den Schalen-,teillen angeordneten Mi@ttel:zapfien einen in seiner Länge veränderbaren Luftspalt bilden. PATENT CLAIMS: i. Arrangement for balancing the inductance of cup-shaped magnetic coil cores, characterized in that the cylindrical pot core from several shell parts with each other on the end faces helically ground There is adapted support surfaces (Fig. 2, 3, 4, 6), which when the shell parts are rotated stay in mutual contact and move the shell parts in an axial direction Cause direction, so that the means arranged on the shell parts: zapfien form an air gap that can be changed in length. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern als Topfkern mit zwei Deckplatten und einem Mittelstück ausgebildet ist, wobei das Mittelstück aus zwei Ringen besteht, die jeweils eine wendelförmig abgeschliffene Stirnfläche aufweisen, an denen die Ringe aneinander aufliegen (Fig. 3). 2. Arrangement according to claim i, characterized in that the coil core as a pot core with two cover plates and a middle piece is formed, wherein the middle piece consists of two rings, each having a helically ground face on which the Rings rest against one another (Fig. 3). 3. Anordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem hohlzylindrischen Mittelstück mit wendelförmigen Stirnflächen und zwei Deckplatten mit wendelförmig abgeschliffenen, an die Stirnseiten des Mittelstücks angepaßten Auflageflächen besteht (Fig.4). 3. Arrangement according to claims i and 2, characterized characterized in that the core consists of a hollow cylindrical center piece with helical Front surfaces and two cover plates with helically ground on the front sides of the middle piece adapted support surfaces (Fig. 4). 4. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile an verschiedenen, wendelförmig abgeschliffenen Auflageflächen zur Grob- und Feineinstellung verschiedeiie Steigungen aufweisen (Fig. 4). 4. Arrangement according to the Claims i to 3, characterized in that the core parts at different, helically ground contact surfaces for coarse and fine adjustment different Have slopes (Fig. 4). 5. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 4, mit zusätzlichem Feinabgleich der Induktivität, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Flügel aus magnetischem Werkstoff in den Luftspalt eingeschwenkt wird. 5. Arrangement according to claims i to 4, with an additional Fine adjustment of the inductance, characterized in that in per se known Way, a wing made of magnetic material is pivoted into the air gap. 6. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abschnitte am Umfang der Auflageflächen zwischen den Kernteilen wendelförmig abgeschliffene Steigungen aufweisen (Fig. 5). 6. Arrangement according to claims i to 5, characterized in that several sections on the circumference of the bearing surfaces between the core parts ground helically Have slopes (Fig. 5). 7. Anordnung nach den Ansprüchen i und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmigen Auflageflächen zwischen den Kernteilen, an denen die Zapfen zur Bildung des Luftspaltes (L) angebracht sind, und dem hohlzylindrischen Mittelstück im gleichen Drehsinn ansteigen (Fig. 6).-7. Arrangement according to claims i and 3 to 6, characterized characterized in that the helical bearing surfaces between the core parts which the pins to form the air gap (L) are attached, and the hollow cylindrical Rise the middle section in the same direction of rotation (Fig. 6). 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da13 die wendelförmig abgeschliffenen - Auflageflächen der Kernteile die gleichen Steigungen aufweisen (Fig. 6). 8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the helically ground - bearing surfaces the core parts have the same slopes (Fig. 6). 9. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der Induktivität mit dem hohlzylindrischen Mittelstück des Schalenkerns fest verbunden sind (Fig. 6). In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 233 027; britische Patentschrift Nr. 474 533; deutsche Patentanmeldung S 21546 VIII,a/2i a4.9. Arrangement according to claims 7 and 8, characterized in that the coils of the inductance are firmly connected to the hollow cylindrical center piece of the shell core (Fig. 6). Documents considered: Swiss Patent No. 233 027; British Patent No. 474 533; German patent application S 21546 VIII, a / 2i a4.