DE597075C

DE597075C - Auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhender, zur Umwandlung elektrischer Stroeme in mechanische Bewegungen dienender Vibrator

Info

Publication number: DE597075C
Application number: DEP63685D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-02-24
Filing date: 1928-02-24
Publication date: 1934-05-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhenden, zur Umwandlung elektrischer Ströme in mechanische Schwingungen dienenden Vibrator. Derartige Vibratoren sind beispielsweise zum Ersatz von Stimmgabeln geeignet, d. h. sie können zur Erzeugung eines hörbaren Tones benutzt werden, dessen Höhe konstant ist. Ein anderer Anwendungszweck derartiger Vibratoren ist beispielsweise die Messung der Frequenz eines elektrischen Stromes.

Sofern Vibratoren der in Frage stehenden Art auf sehr hohe Frequenzen abgestimmt sein sollen, fallen ihre Abmessungen klein aus, und infolgedessen bereitet ihre Unterbringung keine Schwierigkeiten. Anders liegen die Verhältnisse jedoch, wenn die Vibratoren auf relativ kleine Frequenzen abgestimmt werden müssen. Dann ist ihre Baulänge eine außerordentlich große, was ihre Unterbringung sehr erschwert und oft völlig unmöglich macht. Die Erfindung löst das Problem der Frequenzherabsetzung bei Vibratoren der in Frage stehenden Art unter gleichzeitiger erheblicher Herabsetzung ihrer Länge.

Es ist bereits bekannt, die Frequenz von Vibratoren, die auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhen, dadurch herabzusetzen, daß man den Vibrator aus verschiedenen Baustoffen zusammensetzt, etwa an den Enden eines Stabes aus magnetostriktivem Material relativ große träge Massen aus einem anderen Material vorsieht. Derartige Vibratoren haben jedoch eine Reihe von Übelständen gezeitigt.

Sie haben so beispielsweise den Nachteil, in zahlreichen Oberschwingungen zu schwingen, was mitunter sehr unerwünscht ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Gewichte zur Herabsetzung der Frequenz eine starke Dämpfung der Schwingungen zur Folge haben, was oft als sehr unangenehm anzusehen ist. Gemäß der Erfindung sind der magnetostriktive Teil und der die Frequenz herabsetzende Teil mit ihren längsseitigen Flächen derart miteinander vereinigt, daß der Vibrator quer zu seiner Längsrichtung aus verschiedenen Baustoffen bestehende Schichten aufweist. Ein solcher Vibrator fällt für eine gegebene niedrige Frequenz nicht nur viel kleiner aus als ein für die gleiche Frequenz bestimmter, mit Gewichten versehener Vibrator; es lassen sich vielmehr für sehr kleine Frequenzen bestimmte Vibratoren durch Vorsehen von Gewichten praktisch überhaupt nicht herstellen, sondern nur auf die oben angegebene Art. Bei diesen läßt sich zugleich auch der Nachteil der Temperaturabhängigkeit der Eigenfrequenz beseitigen, der sich bei den bisher bekannten, auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhenden Vibratoren sehr unangenehm bemerkbar gemacht hat. Durch geeignete Wahl der Baustoffe für die verschiedenen Schichten des Vibrators läßt sich nämlich erreichen, daß dessen Frequenz annähernd temperaturunabhängig ist.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wieder. Das Rohr 1 befindet sich innerhalb der Erregerspule 2 und

besteht beispielsweise aus Nickel. In das Rohr isind die beiden Nickelstahlkörper 3°, 3^δ eingetrieben. Statt dessen kann durch das Rohr 1 auch ein durchgehender Körper getrieben werden, der aus einem anderen Baustoff als das Rohr 1 besteht. Man kann den Vibrator nur aus magnetostriktiven Stoffen zusammensetzen oder auch magnetostriktive und nicht magnetostriktive Schichten längsseitig miteinander verbinden. Wenn es sich lediglich um Frequenzherabsetzung handelt, so kann das Rohr ι mit Blei oder Typenmetall gefüllt werden. Mit Vibratoren gemäß der Zeichnung, bei denen das Rohr 1 aus Nickel und die Füllkörper oder Pfropfen 3^a, 3⁶ aus Nickelstahl mit einem Niekelgehalt von etwa 36% bestehen, kann man zugleich eine praktisch völlige Unabhängigkeit der Frequenz von Temperaturschwankungen erzielen. Bei dem ge-

?,o nannten Ausführungsbeispiel sind beide Baustoffe, aus denen der Vibrator besteht, magnetostriktiv, doch haben sie voneinander abweichende magnetostriktive Eigenschaften.

Soll die Frequenz noch stärker herabgesetzt

?.5 werden, als dies durch die mehrschichtige Ausbildung des Vibrators möglich ist, so kann man dies in an sich bekannter Weise durch Vorsehen der verstellbaren Laufgewichte 4", 4^b erreichen, die in der jeweils gewünschten Lage durch die Schrauben 5°, 5* festgehalten werden können. Sieht man jedoch Laufgewichte zur Änderung der Frequenz vor, so treten zwar auch beim Erfindungsgegenstand die mit der Verwendung solcher Gewichte verbundenen Nachteile auf. Indessen erhält man doch den Vorteil, für eine vorgeschriebene relativ niedrige Frequenz einen Vibrator so kleiner Abmessungen zu erzielen, wie sie durch Anwendung von Laufgewichten allein nicht erzielbar sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhender, zur Umwandlung elektrischer Ströme in mechanische Bewegungen dienender Vibrator, der zum Zweck der Herabsetzung seiner Frequenz aus verschiedenen Baustoffen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetostriktive Teil und der die Frequenz ernied- 5" rigende Teil mit ihren längsseitigen Flächen derart miteinander vereinigt sind, daß der Vibrator quer zu seiner Längsrichtung aus verschiedenen Baustoffen bestehende Schichten aufweist.

2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baustoffe, aus denen der Vibrator zusammengesetzt ist, derart gewählt sind, daß die Frequenz des Vibrators annähernd temperaturunabhängig ist.

3. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der die Frequenz erniedrigende Teil magnetostriktiv ist, so daß der Vibrator quer zu seiner Längsrichtung Schichten von verschiedenen magnetostriktiven Eigenschaften aufweist.

4. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Vibrator dienende Körper aus einem rohrförmigen Teil und einem in diesem befindlichen pfropfenförmigen Teil besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen