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Akustische Einrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Wiedergabe, mittels welcher Schallwellen in elektrische Wellen und elektrische Wellen in Schallwellen verwandelt werden können.
Eine elektrische Wiedergabe gemäss der Erfindung besteht in der Hauptsache aus einem MagnetSystem mit einem Elektromagneten und einem von einer Nadel betätigten biegsamen Teil, der mit dem Elektromagneten zusammenwirkt. Der Elektromagnet und der biegsame Teil sind in einer Kammer angeordnet, die eine zähe Masse enthält, welche durch die gegenseitige Bewegung des biegsamen Teiles und des Elektromagneten bewegt wird. Eine solche Einrichtung spricht im wesentlichen gleichmässig an auf sämtliche Frequenzen innerhalb eines weiten Frequenzbereiches.
Die Erfindung besteht auch in einer elektromagnetischen Einrichtung, mittels welcher Schallwellen in elektrische Wellen, oder umgekehrt, elektrische Wellen in Schallwellen, verwandelt werden können.
Die Einrichtung weist eine Kammer auf, die magnetische Pole und eine Arbeitswindung enthält. Die Kammer wird von einer Membran geschlossen, mit welcher eine Nadelstange verbunden ist, welche innerhalb oder im wesentlichen innerhalb der Membran liegt.
Gemäss der weiteren Erfindung enthält ein elektrischer Wiedergeber einen Elektromagneten,
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zu verhindern, dass die Membran andere Bewegungen ausführt als die. welche durch die normale Bewegung der Nadel hervorgebracht werden. Um dies zu erreichen, kann die Membran mittels Rippen versteift werden, die seitlich der Membran, parallel mit der Umdrehungsachse der Nadel, verlaufen und sich im wesentlichen über dem freien Durchmesser der Membran erstrecken.
Der elektrische Wiedergeber gemäss der Erfindung enthält ferner ein Magnetsystem mit einem permanenten Magneten, und einem Elektromagneten, der von dem einen Schenkel des permanenten
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zwischen oberen und unteren Spulenköpfen 19, 20 bzw. 21, 22 festgehalten werden.
Der Block 10 ist mit einer ringförmigen Verlängerung geringeren Durchmessers versehen, die ein Gewinde trägt und einen topfförmigen Teil oder Behälter 25 aus Messing oder einem andern nicht magnetischen Material aufnimmt, der die Weicheisenpolstücke 15 und 16 sowie die Wicklungen 17 und 18 umgibt. Der Behälter 25 ist an seinem offenen Ende mit einer ringförmigen Erweiterung 26 versehen, die als Sitz für eine dünne, biegsame, zweckmässig aus magnetisehemMaterial hergestellte Membran 27 dient.
Gegen das Ende des Schenkels 7 des U-förmigen permanenten Magneten liegt ein ringförmiger Teil 30 aus magnetischem Material an. Derselbe hat einen L-förmigen Querschnitt und kann über den oberen Rand des Behälters 25 geschoben werden, von welchem er getragen wird. Der nach aussen ragende Teil des Ringes 30 ist mit Innengewinde versehen, welches mit dem Aussengewinde des Ringes 32 zusammen-
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Um eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu schaffen, sind die eingespannten Ränder der Membran 27 auf beiden Seiten mit Packungsringen 35, 36 versehen.
Die Membran 27 trägt einen Anker 26 aus magnetischem Material, der aus dem Hauptteil 38 und aus senkrecht zu diesem stehenden Armen 39, 40 besteht. Die Länge der Arme ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des nicht eingespannten Teiles der Membran. Der Teil 38 ist mit einer Bohrung versehen, die eine Nadel 45 aufnimmt, welche durch die Stellschraube 46 festgehalten wird.
Die Innenfläche des Teiles 38 und der Arm 39 bzw. 40 liegen flach gegen die Fläche der Membran und ist vorzugsweise fest mit dieser verbunden. Die Arme 39,40 verlaufen längs der Umdrehungsaehse des Ankers, so dass die Nadel 45 die Membran in solcher Weise versteift, dass dieselbe rechtwinkelig zur Umdrehungsachse des Ankers nicht ausschwingen kann. Die Nadel verhindert jedoch nicht in merkbarem Grade das Ausschwingen der Membran längs der Umdrehungsachse des Ankers oder parallel zu dieser.
Der Behälter 23 ist vollständig oder fast vollständig mit einer zähen Flüssigkeit 50 gefüllt. Bei der als Folge der Ankerbewegung eintretenden Ausbiegung der Membran wird diese Flüssigkeit sich seitlich zwischen der Innenfläche der Membran und dem benachbarten Ende des Elektromagneten bzw. der Spulenköpfe 19, 21 bewegen, wodurch die Schwingungen des Systems gedämpft werden und die Einrichtung auf sämtliche Frequenzen innerhalb des hörbaren Bereiches gleichmässig ansprechen wird.
Rechtwinkelig zum Ankerteil 38 ragen in entgegengesetzten Richtungen zwei schmale Rippen 39 und 40 aus, die zusammen im wesentlichen dieselbe Länge wie der Durchmesser des nicht eingespannten Membranenteiles haben. Die der Membran 27 zugewandte Ankerfläche ist flach und die Membran und der Anker sind innig miteinander verbunden, beispielsweise indem sie zusammengeschweisst oder zusammen-
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als um eine Achse parallel zu den Armen 39 und 40. Die Arme sind aber gleichzeitig so schmal und dünn, dass sie eine freie Bewegung des Ankers um die Umdrehungsaehse erlauben.
Eine zähe Flüssigkeit, die durch normale Temperaturänderungen nicht beeinflusst wird, kann
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Mathematische Formeln, mittels welcher die Abmessungen der im Verhältnis zueinander beweglichen Teile, bei einer Flüssigkeit von gegebener Viskosität, bestimmt werden können, sind im Patente Nr. 113118 angegeben.
Die Enden der Schenkel 6 und 7 werden zwecks Aufnahme der ringförmigen magnetischen Teile 8 und 9 geschliffen. Diese Teile können durch Schweissung oder Lötung mit den Schenkelenden verbunden werden, können aber auch mittels geeigneter (nicht dargestellter) Einrichtungen festgespannt werden.
Die Fig. 7-10 zeigen, wie erwähnt, eine Ausführungsform des elektrischen Aufzeichners und Wiedergebers.
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Pol desselben ist mit einer winkelförmigen Verlängerung 106 versehen, die an ihrem freien Ende einen U-förmigen Körper trägt, der die Kerne 107, 107 eines Elektromagneten trägt, dessen Wicklungen mit 108, 108 bezeichnet sind. Diese werden durch einen Spulenkopf 109 an den Kernen festgehalten. Am andern Pol des permanenten Magneten ist eine zweite winkelförmige Verlängerung 112 befestigt, deren freies Ende einen ringförmigen Teil 113 aufweist, der in der Nähe einer Membran 114 die oberen Enden der Wicklungen 108, 108 umgibt. Die Membran 114 trägt einen Anker 225, der mit den Polstüeken des Elektromagneten und der ringförmigen Verlängerung zusammenwirkt.
Der Teil 113 bildet einen Rückweg für den magnetischen Flux.
Das Magnetsystem ist in einem Gehäuse 111 angeordnet, das aus einer grösseren ringförmigen Kammer 118 für den permanenten Magneten und einer kleineren ringförmigen Kammer 120 besteht.
Die Kammer 120 ist mit einer Lagerfläche für die Membran 114 versehen, die mittels des Ringes 121 festgespannt wird, der durch ein Gewinde mit der Aussenfläche der Kammer 120 in Verbindung steht. Das Gehäuse 111 ist vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material, z. B. Aluminium, gegossen oder gezogen und besitzt einen verstärkten Teil 125 mit Gewindeöffnungen, in welche die Klemm- schrauben 227j 227 eingeschraubt werden können. Diese Schrauben sind durch die Enden des permanenten
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Magneten 105 geführt, um die Winkelteile 106, 112 zu verbinden und die gesamte Einrichtung in dem Gehäuse festzuhalten.
Ein Block 130 mit Schraubenklemmen 131, 131 ist mittels Schrauben 132, 1. 32 am oberen Teil des Gehäuses 117 befestigt. Die Schrauben 132, 132 sind durch die Wand des Gehäuses geführt und auf der Innenseite mit Muttern 133, 133 versehen, die ebenfalls dazu dienen, Lötklammern 134, 134 mit der übrigen Einrichtung zu verbinden. Der Klemmenblock 130 ist durch den Isolationsbloek 136 und die Isolationsscheiben 137, 137 von der Gehäusewand isoliert.
Der von der Membran 114 getragene Anker 115 hat in der Nähe der Polstüeke des Elektromagneten eine viereckige Form und ist mit quergehenden Armen 140, 140 und mit einem Nadelträger 141 versehen.
Die quergehenden Arme 140, 140 stehen rechtwinkelig zum Nadelträger 141 und haben im wesentlichen dieselbe Länge wie der Durchmesser des nicht eingespannten Teiles der Membran 114. Die Arme versteifen die Membran derart, dass sie, wenn die Nadel sich auf der Platte bewegt, eine Ausbiegung der Membran rechtwinkelig zur normalen Bewegung des Ankers verhindern, aber einer Ausbiegung der Membran parallel zur Bewegungsachse der Nadel keinen wesentlichen Widerstand entgegenstellen.
Die Einrichtung ist von der Art, bei welcher zähes Material seitlich zu den benachbarten Flächen der Membran 114 und des Elektromagneten bewegt wird, um die Ankerschwingungen zu dämpfen. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse mit einem zähen Material bis zu einer solchen Höhe gefüllt, dass bei der normalen Arbeitsstellung der Einrichtung die kleine Kammer 120 vollständig gefüllt ist.
Eine mit Gewinde versehene abnehmbare Platte 152 schliesst das weite Ende des Gehäuses ab und ermöglicht in einfacher Weise den Zutritt zum Innern des Gehäuses zwecks Einstellung des Magnetsystems und NachfÜllung der Flüssigkeit.
Sämtliche Stossstellen sind durch zweckmässige Bearbeitung der Stossflächen oder mittels Packungen (nicht dargestellt) öldieht gemacht.
Es ist einleuchtend, dass die beschriebene Einrichtung als Aufzeichner zum Schneiden von Schallritzen in Sprechmaschinenplatten oder als Wiedergeber für die Erzeugung elektrischer Stromstoss in Verbindung mit der Bewegung einer Nadel auf einer Spreehmaschinenplatte verwendet werden kann. Die Erfindung kann auch in andern Verbindungen verwendet werden, z. B. in Verbindung mit Lautsprechen und Telephonsendern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetische Einrichtung zur Umwandlung von Schallwellen in elektrische Wellen und umgekehrt, mit einem Magnetsystem, welches einen Elektromagneten enthält und mit einem mit dem Elektromagneten zusammenwirkenden, von einer Nadel betätigten biegsamen Teil, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (17, 18) und der biegsame Teil (21) in einem Behälter (25) für zähes Material (50) angeordnet sind, welches durch die gegenseitige Bewegung des biegsamen Teiles (27) und des Elektromagneten (17, 18) in Bewegung gesetzt wird, um zu sichern, dass die Einrichtung auf sämtliche Frequenzen eines verhältnismässig weiten Frequenzbereiches gleichmässig anspricht.