2025 Forschungsprojekt historische Spulenwickeltechniken Luftspulen

Der hier beschriebene, spezielle Spulensatz nach Sleeper

Der Anlaß

Bei Recherchen zu einem meiner letzten Projekte stieß ich auf eine Veröffentlichung, die mich aufhorchen ließ.
Diese erschien in der Zeitschrift "Radio and Model Engineering" von Aug. and Sept., 1921 ich habe sie nach bestem Wissen übersetzt.
Der Artikel von M. B. Sleeper hat die Überschrift "12.000 to 20.000 Meter Receiver" = "Längstwellen- Empfänger", in WIrklichkeit beschreibt er  jedoch nur ein Abstimmgerät ("Tuner"), also den Eingangsschwingkreis.

Der aktive Empfangsteil wäre eine Baugruppe in einem eigenen Gehäuse, welche dazugestellt wird- die Zusdammenstellung eines Gerätes aus Einzelstufen war damals eine übliche Methode ("Radio- D- Zug"), der Autor machte zu geeigneten Komponenten keine Angaben, in seiner Zeitschrift erschienen aber Monate davor und danach Artikel zu geeigneten Geräten, die sich genau für seinen Tuner eignen.

Was ich bemerkenswert an diesem Abstimm- Gerät fand, ist die Verwendung einer sehr  speziellen Wickeltechnik der Spulen, die "Bank- Wicklung", auch "Telefunken- Wicklung", welche als sehr kapazitätsarm beschrieben wird.
Dazu machte der Autor diese Aussage, die ich unbedingt untersuchen möchte:

**** Zitat aus dem Artikel von Sleeper ****************************************************
Bei den ersten Tests des Gerätes wurden die üblichen kreuzgewickelten konzentrierten Spulen verwendet. Überraschenderweise erhöhte sich die Signalstärke um 50 bis 75 %, als die Lagen- gewickelten Spulen eingesetzt wurden.
 Ein Grund dafür ist der deutlich geringere Gleichstromwiderstand und die geringeren Verluste durch Lack, da der Lack nur auf die äußere Schicht aufgetragen wird.
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Laut einer anderen Veröffentlichung hat die Bankwicklung jedoch auch Verluste, sie ist also wahrscheinlich nicht in jedem Falle die ideale Wicklungsart.

***** Drake, Radio Cyclopedia, 1929 und 1942 ************************
Die Bankwicklung ist aufgrund der übermäßigen Verluste nicht für den Einsatz in Schwingkreisen für Rundfunkfrequenzen geeignet. Es stimmt, dass die Bankwicklung eine Spule mit geringerer verteilter Kapazität erzeugt als eine einfache Mehrschichtwicklung, aber die Kapazität ist im Vergleich zu einer einschichtigen Spule mit gleicher Induktivität immer noch sehr groß. Bei einer zweischichtigen Bankwicklung mit der gleichen Drahtmenge wie bei einer einschichtigen Spule führen die verteilte Kapazität und der Skin-Effekt dazu, dass die Bankwicklung einen etwa zehnmal höheren effektiven Widerstand aufweist als die einschichtige Wicklung.
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Nun könnte man Mr. Sleepers Aussage als enthusiastische Werbe- Aussage sehen, es wird aber kein käufliches Gerät oder Bauteil beworben, und der Autor, Mr. Sleeper, 1896 - 1963, war ein fähiger Fachmann und Rundfunkpionier, Autor mehrerer Fachbücher von 1922- 1960, sowie Herausgeber mehrerer Zeitschriften, siehe hier.

Schon darum ist Angabe einer so gravierenden Erhöhung der Signalstärke seiner Spulenkonstruktion gegenüber der bekannt kapazitätsarmen Kreuzwickelspule schon beachtlich- und wert, untersucht zu werden:

- Vergleich verschiedener Spulenbauformen: Welche
  Werte kann man im Voraus berechnen, und wie
  fallen die Berechnungen aus ?
- Ist es möglich, andere Einflüsse (Verluste)
  festzustellen, etwa der genannte Einfluß des Lacks zum
  Festlegen der Windungen, und wie sind die Werte ?
- Ist die geringere Eigenkapazität der Sleeper-Spule
  ursächlich ?
- Ist die Eigenkapazität wesentlich niedriger, als bei der
  Kreuzwickelspule ?
- Welche Eigenresonanz haben die Spulen, und welchen
  Einfluß hat das ?

- Was also genau ist die Ursache für diese gravierende
  Erhöhung der Signalstärke mit der bankgewickelten
  "Sleeper- Spule" gegenüber der normalen
   Kreuzwickelspule ?

Eine Schwierigkeit besteht allerdings:
Tatsächlich ist die genannte Vergleichskonstruktion mit Kreuzwickelspulen nicht bekannt, so gibt es keine Angaben über den Draht und die Wickelweise, und ob die Spulen als Ganzes oder aufgeteilt in mehrere Abschnitte konstruiert waren.

All dies ist mehr oder weniger "vergessenes Wissen", weil man heute solche Bauteile nicht mehr verwendet, dabei kann man mit den einfachen Bauteilen von damals, auch wenn diese sehr groß waren, sowie deren Anwendungsmethoden, verblüffend gute Resultate (siehe hier, unten auf der Seite) erzielen.

Die Sache ist mir einigermaßen wichtig, weil ich den genannten Spulensatz als alternativen Spulensatz im "Nesper- Rahmen- Empfänger", der ja für so niedrige Empfangsbereiche konstruiert wurde, verwenden möchte.
Das erlaubt dann auch Tests und Messungen.

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