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Verfahren zur Rundfunkentstörung elektrischer Wecker bei Wechselstrombetrieb
Bekanntlich treten durch den Funken am Unterbrecherkontakt elektrischer Wecker Rundfunkstörungen
ein. Zur Verhinderung dieser Störungen wurde bisher eine Entstörung vorgeschlagen,
die durch eine-Kapazität und einen Widerstand die störende Funkenstrecke überbrückt.
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Diese Entstörungsmittel sind erstens umständlich in der Verwendung
und Unterbringung, zweitens beträgt ihr Preis ein Mehrfaches der Kosten eines elektrischen
Weckers (Hausklingel).
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Im folgenden wird nun ein Verfahren beschrieben, das ohne Aufwendung
besonderer Mittel gestattet, elektrische Wecker mit Unterbrecherkontakt bei Anschluß
an Wechselstrom zu entstören.
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Hierbei geht man von dem Gedanken aus, daß der ursprünglich für Gleichstrom
entwickelte Wecker mit Unterbrechung nach dem Prinzip des Wagnerschen Hammers bei
Wechselstrom d. h. bei einer von vornherein gegebenen oszillierenden Bewegung einen
derartigen Unterbrecher überhaupt nicht nötig hat.
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Man hat zwar unterbrecherlose Wecker bereits seit längerer Zeit gekannt,
so ist z. B. ein rundfunkstörfreies Läutewerk in der Zeitschrift Helios, Heft 23
vom zo. Juni 1934, Seite 752, beschrieben. Hier handelt es sich jedoch tim
ein physikalisches Doppelpendel, d. h. es sind zwei Federungen und zwei Massen vorhanden,
damit die Schwingungszahl des Hammers unabhängig von der des Ankers ist und eine
Differentialschwingungsbewegung auftritt.
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Ebenso zeigt die französische Patentschrift 734 344 einen Weg, ein
unterbrecherloses Läutewerk zu betreiben. Hier soll allem Anschein nach der Anker
synchron. mit der Frequenz schwingen, während der Hammer sich auf größere Amplituden
aufschaukeln soll, bis durch das Anschlagen an die Glocke der Energieinhalt der
Schwingung des Hammers verbraucht wird und der Vorgang von neuem beginnt. Es handelt
sich dementsprechend um eine direkt synchron mit der Frequenz verlaufende Anker-
und Hammerschwingung.
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Bei dem normalen Gleichstromwecker wird sowohl bei Gleichstrom- wie
bei Wechselstrombetrieb die Schwingungszahl des Klöppels durch die mechanische Eigenschwingung
des aus Masse und Federung bestehenden Klöppelsystems bedingt. Diese liegt verhältnismäßig
niedrig. Im allgemeinen etwa bei 25 Perioden pro Sekunde und darunter. Bei höherer
Periodenzahl beginnt der Ton der Glocke unrein zu werden. Der Glockenton geht in
ein unangenehmes Rasseln über.
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Betreibt man nun einen gewöhnlichen Gleichstromwecker unter Kurzschluß
des Unterbrecherkontakts direkt hinter dem Klingeltransformator
am
Wechselstromnetz, so ergibt sich hier, falls der Wecker bei der hohen Periodenzahl
ohne besondere Einstellung überhaupt anspricht, das erwähnte unangenehme Rasselgeräusch.
Da der Wecker nicht polarisiert ist, ergibt sich eine Periodenzahl der magnetischen
Kraft von ioo Hz bei der normalen Frequenz des Wechselstromnetzes von 5o Hz.
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Im Fernsprechwesen wurde dieser Mangel vermieden durch Anwendung einer
Ruffrequenz von nur 25 Hz und gleichzeitiger Polarisierung des Ankers im Wechselstromwecker.
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Das erste Hilfsmittel, die Periodenzahl herabzusetzen, ist im Starkstromnetz
nicht möglich. Es muß daher ein Weg gesucht werden, in dem Wecker selbst eine Frequenzerniedrigung
vorzunehmen.
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Dies geschieht gemäß der Erfindung auf Grund folgender Überlegung.
Bisher war es mit Hilfe des Unterbrecherkontakts möglich, das mechanische Schwingungssystem
Klöppelmassefederung in seiner Eigenschwingung auch bei Wechselstrombetrieb schwingen
zu lassen.
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Schließt man nun den Unterbrecherkontakt kurz, so muß man nach einer
anderen Art der Steuerung suchen, die durch den Rhythmus der Eigenschwingung des
mechanischen Systems bestimmt ist.
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Eine Möglichkeit bietet hierfür das magnetische Verhalten des Systems
Erregerspule-Luftspalt-Anker: Die magnetische Kraft ist bekanntlich am stärksten,
wenn der Luftspalt am kleinsten ist. Bei weitem Luftspalt wird daher die magnetische
Kraft sehr gering sein. Stimmt man nun die Eigenschwingung des mechanischen Einpendelsystems
so ab, daß seine Schwingungen z. B. 3- oder 5mal so langsam vor sich gehen wie die
des erregenden 5operiodgen Wechselstromes, so wird jeweils nur eine Halbperiode
des 5operiodigen Wechselstromes wirksam, während die 5 1zw. 9 übrigen Halbperioden
bei dem während der Schwingung sich vergrößernden Luftspalt wirkungslos ablaufen.
Damit der Anker nicht an den Erregerspulen kleben bleibt, und die vorgenannte Bedingung
für den Luftspalt erfüllt wird, muß ein günstiger Luftspalt durch entsprechendes
Biegen des Klöppels erzielt werden.
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Die Entstörung des Weckers bei Wechselstrombetrieb erfordert daher
erfindungsgemäß drei Maßnahmen: i. Kurzschließen des Unterbrecherkontakts, a. Einstellen
der richtigen Eigenschwingungszahl des Einpendelankers (z. B. 162/s Hz) mit Hilfe
der an jedem Wekker vorhandenen Stellschraube, 3. Einstellen des günstigsten Luftspaltes
durch entsprechendes Biegen des Klöppels.