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Elektromagnetisehes Lichtsteuergerät für photographische Schallaufzeichnungen.
Elektromagnetische Lichtsteuergeräte für die Herstellung photographischer Schallaufzeichnungen mit einem aus Material hoher Permeabilität bestehenden flächenformigen Schwingelement sind bekannt.
Das Sehwingelement war im Luftspalt eines Magneten angeordnet, der von den Schallströmen gespeiste Spulen trägt.
Die Erfindung bezieht sich darauf, ein derartiges Gerät in der Weise auszubilden, dass das Schwingelement Torsionssehwingungen ausführt. Der einzige Draht, an welchem das Schwingelement aufgehängt
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hängedrähte in den bisher bekannten Lichtsteuergeräten. Dies stellt insofern einen Vorteil dar, als die elastischen Eigenschaften in der Torsionsrichtung von der mechanischen Spannung, welche der Draht in seiner Längsrichtung erfährt, unabhängig sind und somit auch die Torsionsfrequenz von Temperatur-
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elementes selbst.
Die Torsionsschwingungen des Schwingelementes werden gemäss der Erfindung dadurch hervorgerufen, dass das Schwingelement an gegenüberliegenden Parallelseiten seiner Enden von den von den Schallströmen durchflossenen Polschuhen eines Magneten beeinflusst wird.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beschrieben und sind zusammen mit einigen Einrichtungen, welche noch eine Verbesserung der Erfindung darstellen, in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
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Querschnitt befestigt ist. Das Schwingelement besteht aus einem Material hoher Permeabilität, beispielsweise aus Weicheisen, und ist zwischen den Polschuhen. 3, 4 eines Magneten 5, der in Fig. 1 nur durch die schraffierten Flächen N und S dargestellt ist, angeordnet. Auf den Polschuhen 3, 4 befinden
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durchflossen werden. Die Anordnung des Magneten 5 mit den Spulen 10, 11 ist aus Fig. 5 zu erkennen.
Wenn durch die Spulen 10, 11 die dem Schall entsprechenden Wechselströme hindurchgeleitet werden, wird der permanente Fluss des Magneten abwechselnd verstärkt und geschwächt, so dass das Schwingelement Torsionsschwingungen um die Achse des Bandes : 2 ausführt. Diese Schwingungen kommen, wie Fig. 1 erkennen lässt, dadurch zustande, dass der magnetische Fluss in der Richtung des Pfeiles 15 den Polschuh 3 durchfliesst, am oberen Ende 8 des Schwingelementes 1 in dieses eintritt und am unteren Ende 7 auf den Polsehuh 4 übergeht. Die Liehtsteuerung erfolgt in der Weise, dass ein in der Richtung des Pfeiles 14 eintretendes Liehtstrahlenbiischel durch die Blende 13, die sich am oberen Ende 8 des Schwingelementes befindet, mehr oder weniger abgedeckt wird.
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Die Fig. 1 und 2 lassen auch erkennen, dass die Polschuhe die Form von Schneiden besitzen sollen, die sich für die Erzeugung der Torsionsbewegungen des Schwingelementes als besonders günstig erwiesen haben.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, die derjenigen nach Fig. 2 ähnlich ist, sich von ihr aber dadurch unterscheidet, dass der Abstand der beiden Polschuhe grösser ist als der Abstand der ihnen benachbarten
Kanten des Schwingelementes. Bei dieser Anordnung kann das Schwingelement in der Richtung des Pfeiles 12 mit besonders grossen Amplituden schwingen, ohne die Polschuhe zu berühren.
Die Fig. 1 bis 3 lassen erkennen, dass der Aufhängedraht 2 des Schwingelementes einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen soll. Dass diese Anordnung bei reiner Torsionsbewegung des Schwingelementes einen Vorteil gegenüber einem runden Aufhängedraht darstellt, ergibt sich aus folgender Betrachtung : Ein rechteckförmiger Draht, welcher die gleichen elastischen Eigenschaften in der Torsionsrichtung aufweist wie ein runder Draht, besitzt etwa einen doppelt so grossen Querschnitt als der letztere. Nun ist es aber, um eine definierte Ruhelage des Schwingelementes zu erhalten, notwendig, dem Aufhängedraht eine gewisse Spannung in seiner Längsrichtung zu geben. Zu dieser Zugbeanspruchung kommt bei Bewegungen des Schwingelementes noch eine weitere Materialbeanspruchung durch die Torsionsbewegungen hinzu.
Wenn man dem Aufhängedraht einen rechteckförmigen Querschnitt gibt, ist die durch denselben Längszug hervorgerufene Materialbeanspruchung kleiner, so dass auch bei grossen Torsionsamplituden des Schwingelementes keine Gefahr der Überschreitung der Elastizitätsgrenze besteht.
In Fig 4 ist die Befestigungsvorrichtung für den Draht 2 dargestellt. Diese soll mittels eines Hebels 24 und einer Schraube 25 in der Torsionsrichtung verstellbar sein. Die Verstellvorrichtung ist auch in Fig. 5 angedeutet.
In Fig. 6 ist eine Einrichtung gezeigt, durch welche bei unveränderter mechanischer Längsspannung des Drahtes die Eigenfrequenz in der Torsionsrichtung verändert werden kann. Diese Einrichtung besteht darin, dass, der Draht 2 an seinen Enden durch Klemmbacken 16, 17 fest eingeklemmt ist und dass dazwischen zwei in der Längsrichtung des Drahtes verschiebbare und feststellbare, den Draht umfassende Klemmvorrichtungen 18, 19 liegen. Die Befestigung der Klemmvorrichtungen 18, 19 nach Einstellung ihrer richtigen Entfernung erfolgt mittels Schrauben 20. Fig. 6 lässt gleichzeitig eine Anordnung erkennen, welche zur Verstellung der Ruhelage des Sehwingelementes benutzt wird.
An den Klemmvorrichtungen 18, 19 sind Hebel 21, 22 angebracht, welche die Klemmvorrichtungen 18, 19 umfassen und die bereits erwähnten Schrauben 20 enthalten. Diese Hebel 21, 22 befinden sich mit ihren unteren Enden, wie in Fig. 7 dargestellt ist, zwischen einer Schraube 26 und einem durch eine Feder 28 bewegten Bolzen 27. Die Spannung der Feder 28 wird durch eine Schraube 29 eingestellt.
In Fig. 8 ist eine Einrichtung dargestellt, welche eine Veränderung des Abstandes der Polschuhe und damit eine Verstellung der Empfindlichkeit des Lichtsteuergerätes erlaubt. Die Polschuhe 3, 4 sind an einem gabelförmigen Hebel 30 befestigt, der mittels zweier Schrauben 31 und 31'bewegt werden kann und somit den Abstand der Polschuhe beeinflusst. Die Zinken der Gabel sind dabei mit den Polschuhen 3, 4 durch Drehgelenke 32 verbunden.
Der gabelförmige Hebel 30 hängt frei an diesen Gelenken. Wird z. B. die Schraube 31 angezogen und die Schraube 31'nachgelassen, so bewegt sich der untere Teil des Hebels 30 nach links, der Hebel stellt sich schief und das linke Gelenk 32 wird gehoben, das rechte gesenkt. Der Polschuh 3 biegt sich dabei nach oben durch, der Polschuh 4 nach unten.
An Stelle der in Fig. 8 beschriebenen Anordnung können auch Schrauben verwendet werden, die die beiden Enden der Polschuhe unabhängig voneinander einzustellen gestatten. Dies lässt sich z. B. dadurch erreichen, dass die Polschuhe, ebenso wie es für die Benutzung des gabelförmigen Hebels nach Fig. 8 notwendig ist, elastisch ausgebildet werden und durch Schrauben, welche in der Allsbiegungsrichtung der Polschuhenden angreifen, verstellt werden.
Beim Einspannen des Drahtes zwischen den Klemmbacken 16, 17 (Fig. 6) soll die Längsspannung des Drahtes so hoch gewählt werden, dass die Eigenfrequenz seiner Biegungsschwingungen oberhalb der Eigenfrequenz seiner Torsionsschwingungen liegt. Auf diese Weise wird vermieden, dass durch die Torsionsschwingungen des Schwingelementes der Draht auch zu Biegungssehwingungen angeregt wird.
Für den Betrieb des Lichtsteuergerätes hat sich eine besondere Art der Dämpfung als zweckmässig erwiesen. Diese besteht darin, dass an dem Draht 2 oder an dem Schwingelement 1 ein oder mehrere im übrigen nirgends befestigte Stücke aus einem Material mit hoher innerer Reibung, beispielsweise aus Gummi, angebracht werden. Diese Anordnung arbeitet in der Weise, dass diejenigen Teile des Gummis, welche in der Nähe des Drahtes 2 oder des Sehwingelementes 1 liegen, die Bewegungen des Drahtes oder Schwingelementes mit machen, während dagegen die vom Draht oder Schwingelement weit entfernten Teile des Gummis während der Schwingungen in Ruhe bleiben.
Eine derartige Anordnung ist in Fig. 9 angedeutet, in welcher zwei Gummistücke, welche auf den Draht 2 aufgeschoben sind, mit 33 bezeichnet sind.
Eine andere Anordnung für die Dämpfung besteht darin, dass an dem Sehwingelement 1 ein stabförmiges Stück 34 aus Gummi angebracht wird, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Das untere Ende dieses Gummistabes 34 ist, wie bereits erwähnt, nirgends befestigt und bleibt während der Torsions-
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bewegungen des Schwingelementes in Ruhe. Die Deformationen, die der Gummistab 34 ebenso wie die Gummistücke 33 nach Fig. 9 erleiden, bewirken eine Dämpfung der Torsionsschwingungen. Der Gummistab 34 nach Fig. 8 wird zweckmässig an seiner Befestigungsstelle konisch zugespitzt und an dem Schwingelement mit Schellak befestigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetisches Lichtsteuergerät für photographische Schallaufzeichnungen mit einem aus Material hoher Permeabilität bestehenden flächenförmigen Schwingelement im Luftspalt eines Magneten, der von den Schallströmen gespeiste Spulen trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingelement an gegenüberliegenden Parallelseiten seiner Enden von den von den Schallströmen umflossenen Polschuhen eines Magneten beeinflusst wird, so dass es Torsionsschwingungen ausführt.