DE207972C

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Publication number: DE207972C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

207972 KLASSE 74 c. GRUPPE

elastischen Körpern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1908 ab.

Zur Erzeugung von wellenförmigen Strömen pflegt man neben den magnetelektrischen und anderen umlaufenden Maschinen Gleichstrom zu verwenden, der mittels gespannter Saiten 5 oder ähnlicher, dem Gesetze akustischer Klangkörper folgender elastischer Gebilde (Stimmgabeln, Zungen, Spiralen u.' dgl.) periodisch unterbrochen wird. Die Konstanz der Periodenzahl ist es in erster Linie, welche diesen

ίο Erzeugern den'Vorrang vor den erstgenannten umlaufenden Maschinen gibt. Andererseits macht es Schwierigkeiten, unterbrochene Gleichströme von gleichmäßiger Form zu erzielen. Die auf dem Prinzip elektroakustischer Resonanz beruhenden Apparate, die zur Frequenzanzeige, zur Befehlsübermittlung u. dgl. dienen, sind zwar von dem Charakter des wellenförmigen Stromes und von seiner Spannung in geringerem Grade abhängig, sie verlangen aber doch eine gewisse Gleichmäßigkeit in bezug auf den Verlauf der periodischen Ströme. Man kann beobachten, daß die nach Art der Selbstunterbrecher gebauten Stromerzeuger, sobald eine Verschmutzung oder Störung an der Unterbrecherstelle eintritt, flackrige und zu Schwebungen neigende Resonanzbilder hervorrufen. Von solchen Vorkommnissen abgesehen, bildet die Notwendigkeit einer besonderen Gleichstromquelle eine Umständlichkeit, z. B.

bei einem tragbaren Kommandoapparat, dessen Zweck beim Versagen der Stromquelle nicht erfüllt wird.

■ Der Erfindung gemäß werden Wechselströme in Drahtspulen erzeugt, die in einem gleichgerichteten Magnetfeld schwingende Bewegungen ausführen, und zwar dadurch, daß sie an einem elastischen Gebilde befestigt sind, das selbst in erzwungene Schwingungen versetzt wird. Zu letzterem Zwecke erweisen sich eine große Anzahl der aus der Akustik bekannten Klangkörper, wie Stimmgabeln, gespannte Saiten, zungenförmige Federbänder u. dgl., verwendbar, deren Antrieb in ebenfalls bekannter Weise durch Luft, durch elektrischen Strom, durch Resonanz oder auch lediglich durch Anreißen geschehen kann.

Die Darstellung in Fig. 1 und 2 zeigt eine Stimmgabel g, deren Zinken Z₁ und Z₂ dem Elektromagneten e als Anker dienen und durch Selbstunterbrechung bei c in erzwungene Schwingungen versetzt werden. Die Zinke. Z₁ trägt eine. Flachspule s, die im Felde des durch den Anker α geschlossenen Elektromagneten m schwingt. Hierbei entstehen in der Spule Wechselströme in vollkommener Gleichmäßigkeit und von regelbarer Stärke. Die Stärke hängt einesteils von der Kraftliniendichte im Interferrikum i ab, ■ andererseits von der Schwingungsweite. Beide Größen sind in bekannter Weise regelbar. .

Um in der Spule einen Wechselstrom zu induzieren, genügt es, einen Abschnitt der Spule in dem von Kraftlinien durchsetzten Interferrikum schwingen zu lassen, etwa so,

wie in Fig. 3 dargestellt. Behufs völliger Ausnutzung der Drahtspulen muß man beide quer zur Schwingungsrichtung verlaufenden Spulenteile im Kraftlinienfeld schwingen lassen, jedoch muß dessen Richtung so beschaffen sein, daß sie dem Sinne der Spulenwicklung Rechnung trägt. Bei einer Flachspule muß daher die Richtung in den beiden Interferriken einander entgegengesetzt sein. Bei Verwendung eines einzigen durch einen Anker geschlossenen Hufeisenmagneten ist dies nach der in Fig. 2 und 5 gezeichneten Anordnung ohne weiteres lösbar; bei der später zu beschreibenden Anordnung nach Fig. 6 und 7 ist es jedoch zu beachten, daß die Magnete mit entgegengesetzter Polarität einander gegenüberstehen müssen.

Bei Verwendung permanenter Stahlmagnete empfiehlt sich ein Magazin aus gestanzten Magneten (M₁ in Fig. 3), da es schwierig oder umständlich ist, bei gebogenen Flachmagneten genügend breite Polflächen herzustellen; solche sind aber notwendig, sobald man für größere Schwingungsweiten ein Feld von gleichmäßiger Dichte braucht.

Zur Befestigung der Flachspulen eignet sich die in Fig. 4 dargestellte Art. Die Flachspulen S₁ und s₂ werden derart um das Ende des schwingenden Hebels h gebogen, daß in der (in Schraffierung angelegten) Schwingungszone die Spulenbreite d nirgends überschritten wird und daher der Spulenträger, selbst bei großen Amplituden, an den Magnetpolen ungehindert vorbeischwingen kann.

Zur Einstellung auf eine oder auf mehrere bestimmte Schwingungszahlen dienen die Laufgewichte I₁ und I₂ in Fig. 1. Bei der Benutzung einer Stimmgabel oder eines stimmgabelartigen doppelzinkigen Gebildes aus Federstahl können beide Zinken mit Spulen versehen werden.

Zum feineren Einstellen auf eine Frequenz oder Konsonanz kann man eine elektrische Dämpfung benutzen, wodurch die Schwingungszahl etwas herabgesetzt wird. Diese Dämpfung erzielt man etwa durch eine im Feld des Magneten f (Fig. ι und 2) schwingende Scheibe w, oder man kann eine Dämpferspule {ft in Fig. 5) je nach Bedarf mit Hilfe des Regulierwider-Standes r kurzschließen, was sich besonders für Ferneinstellung eignet.

Es lassen sich mehrere in unterschiedlicher Schwingungszahl arbeitende derartige Stromerzeuger verwenden, um für jede Frequenz einen Strom sofort zur Verfügung zu haben. Für manche Zwecke, z. B. bei tragbaren Kommandoapparaten nach dem Resonanzprinzip, genügt es, die Schwingungen durch Zupfen hervorzubringen. Um schnell nacheinander mehrere Frequenzen zur Verfügung zu haben, sind beispielsweise sechs Federbänder gj bis g₆ mit Flachspulen versehen, wie in Fig. 6 angedeutet, die durch Drehen eines gemeinsamen Lagers I in eine durch die Sperrklinke k gesicherte Stellung unter die Magnete m._z und m₃ geführt werden. Diese ungehinderte Drehung wird dadurch ermöglicht, daß sich alle Flachspulen auf einer (in Fig. 7 durch i angedeuteten) Ebene bewegen. Der Knauf u der Spulenbefestigung ragt hierbei aus dem Schlitz 0 des Kastens η hervor, so daß man die jeweilige Feder bequem anzupfen kann. Schleiffedern zur Abnahme, des erzeugten Wechselstromes bei c, und c₂ lassen sich in beliebiger Weise anbringen, desgleichen vorspringende Zahlen und ähnliche äußere Anzeichen.

Durch die Form und die Breite der Polschuhe, sowie das gegenseitige Verhältnis von Spulenbreite zu Polschuhbreite, schließlich auch von dem gegenseitigen Abstand der wirksamen Spulenteile wird die Kurvenform des Wechselstromes sowie sein Anwachsen mit der Größe der Schwingungen in einer mannigfachen, aber dem Wesen nach leicht ersichtlichen Weise beeinflußt, von welcher Tatsache man z. B. bei Resonanzapparaten, deren Schwingungsbilder von der Erregerstärke möglichst unabhängig sein sollen, oder bei welchen man Partialresonanz zu erzeugen wünscht, Gebrauch machen kann.

Die Induktionswirkung läßt sich durch Aufnahme eines Eisenkerns in die bewegliche Spule erhöhen, allerdings auf Kosten der reinen Sinusform des induzierten Stromes. Es wird sich zudem meistens empfehlen, den Eisenkern in der Richtung seiner Schwingungen zu Iamellieren.

Claims

Patent-Ansprüche: .

1. Frequenzgeber zur Erregung von Schwingungen bei Resonanzapparaten mit abgestimmten elastischen Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß in bestimmter Eigenschwingungszahl elektrisch erregbare Schwingkörper mit Drahtspulen versehen werden, welche einem gleichgerichteten Magnetfeld in der Weise ausgesetzt' sind, daß durch das periodische Hin- und Herbewegen Induktionsströme in den Spulen hervorgerufen werden.

2. Frequenzgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß flache Spulen zur Verwendung kommen, um ein möglichst geringes Interferrikum zwischen den Magneten zu erhalten.

3. Frequenzgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander entgegengesetzt liegenden Spulenteilen

mit Hilfe von zwei einander entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldern Induktionsströme erzeugt werden.

4. Frequenzgeber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,' daß Wirbelstromdämpfer oder Dämpferspulen an die schwingenden Körper angesetzt werden, zum Zwecke, deren Schwingungszahl in geringen Grenzen regeln zu können.

5. Frequenzgeber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen der Flachspulen am schwingenden Hebel außerhalb des magnetischen Feldes liegen, derart, daß die Spulen in einem Raum von der Spulendicke beliebig große Schwingungen ausführen können.

6. Frequenzgeber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flachspulen in der Ebene ihrer Schwingung derart angeordnet sind, daß sie nacheinander 2c in das Interferrikum des nämlichen Magnetsystems eingeführt werden können, zum Zweck, die Anzahl der Magnete zu verringern.

7. Frequenzgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkörper mit den Flachspulen sternförmig um eine drehbare Achse angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.