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Wicklung mit kleinem Widerstand zur Verstärkung des elektromagnetischen Feldes.
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noch ein besonderer Verstärkungseffekt vorhanden, welcher durch die gegenseitige Wirkung dieser Windungen entsteht.
Diese bei einem Konuslautsprecher angewandte Wicklung wird durch die Aufwicklung einer mehrfachen aus zehn isolierten Drähten bestehenden Windung hergestellt, von denen sechs sowohl am Anfang als auch am Ende der Wicklung untereinander verbunden sind. Durch diese Drähte fliesst der Strom, während durch die andern vier Drähte, welche nur an einem-unabhängig welchemEnde untereinander verbunden sind, kein Strom durchfliesst ; sie sollen daher "tote Drähte" genannt werden. In Fig. 1 der Zeichnung ist eine derartige Wicklung dargestellt.
Diese die mehrfache Wicklung darstellenden Drähte sind durch die Tatsache gekennzeichnet, dass für einen bestimmten Drahtquerschnitt, durch welchen der Strom hindurchgeht, und für eine gewisse Anzahl aufgewickelter Windungen ein Maximum des elektromagnetischen Feldes d. h. der stärkste Ton erzielt wird.
Zum besseren Verständnis sei ein Beispiel für die Abänderung eines Lautsprechers gegeben, welcher einen Widerstand von 1500 Ohm und eine Spule mit 5856Windungen aus einem 0'06 mm starken Draht hatte und mit welchem vermittels eines Kristallempfängers ein sehr schwacher Empfang zu verzeichnen war. Bei Ersatz der Wicklung durch eine erfindungsgemässe Wicklung wurde der stärkste Ton bei sechs aufgewickelten Drähten ebenfalls von 0'06 mm und vier toten Drähten von 0-05 mm (wobei der Durchmesser hier keinerlei Bedeutung hatte) und 585 Windungen, also ein Zehntel der vor der Änderung vorhandenen Windungen, festgestellt.
Der Widerstand des Lautsprechers war jetzt nur noch 25 Ohm und, falls die Antenne und der Kristallempfänger einen detektierten Strom von vier Milliampere liefern können, entstehen kräftige Töne, welche sich mit denjenigen eines Röhrenempfängers mittlerer Stärke vergleichen lassen.
Im Falle eines Lautsprechers mit zwei Wicklungen werden die sechs stromführenden Drähte zwischen diesen beiden Spulen derart verteilt, dass auf jede Spule eine aus drei stromführenden Drähten und vier toten Drähten bestehende Windung aufgewickelt wird, wobei die Spulen dann parallel verbunden werden, so dass sich ihre elektromagnetischen Felder addieren können. In Fig. 2 ist eine derartige Wicklung dargestellt.
Diese Aufteilung der stromführenden Drähte auf die Spulen und die Zunahme der toten Drähte ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ; im Falle eines Kopfhörers mit vier Spulen wird der stärkste Ton durch ein derartiges Vorgehen erzielt.
Als praktisches Beispiel folge die Umänderung eines Lautsprechers mit einem Widerstand von 2000 Ohm und zwei in Serie angeordneten Spulen mit 3200 Windungen aus einem 0'07 mm starken Draht auf einer Spule, also im ganzen auf zwei Spulen 6400 Windungen. Der stärkste Ton wurde bei drei ebenfalls 0'07 mm starken Drähten und bei vier toten 0'05 mm starken Drähten und 640 Windungen, also ein Fünftel der Windungen einer Spule oder ein Zehntel der Windungen der beiden Spulen vor deren Umänderung festgestellt. Die Spulen wurden parallel verbunden, so dass'sich ihre elektromagnetischen Felder addieren und der Widerstand des Lautsprechers auf diese Weise 33 Ohm wird.
Diese guten Ergebnisse in bezug auf den Ton wurden erzielt, falls die Antenne und der Kristallempfänger einen detektierten Strom von 4 Milliampere liefern konnten, trotzdem vor der Umänderung der Empfang sehr schwach war.
Es folgen einige Angaben über die in diesem Lautsprecher bei einer Entfernung von 50 km von einem 12 Kilowattsender erhaltenen Ergebnisse : mit einer Antenne von 50 m bei einer Höhe von 20 m wurden 4 Milliampere erzielt ; der gleiche Sender liefert bei einer Entfernung von 10 km mit einer Antenne von 43 m bei 18 m Höhe einen Strom von 10 Milliampere ; bei einem Sender von 120 Kilowatt in einer Entfernung von 14 km wurden 4 Milliampere mit einer 25 m langen Antenne im Dachboden und 10 Milliampere mit einer 50 m langen Antenne in einer Höhe von 10 m erhalten.
Aus den vorhergehenden Erklärungen und Beispielen geht der Verstärkungseffekt, der durch die mehrfache Windung hervorgerufen wird, grösstenteils den toten Drähten zuzuschreiben und ein Kapazitätseffekt ist, hervor, denn eine Wicklung, in welcher die toten Drähte nicht vorhanden sind, liefert eine viel schwächere Lautstärke. Ausserdem sichern diese toten Drähte eine bedeutend grössere Klarheit der Tonwiedergabe.
Eine kleine Änderung der die mehrfache Windung ergebenden Anzahl der Drähte nach oben oder nach unten, sowohl bei den stromführenden Drähten als auch bei den toten Drähten, lässt keine allzu grosse Änderung sowohl der Lautstärke als auch des Tones erkennen.
In gleicher Weise können die stromführenden Drähte durch zahlreichere und dünnere Drähte ersetzt werden, in welchem Falle dieselben jedoch die gleichen Gesamtquerschnitte aufweisen müssen.
Die Wicklung wird bei andern Anwendungen nach den gleichen oben angegebenen Regeln zwecks Erzielung des maximalen elektromagnetischen Feldes, also des günstigsten Ergebnisses, ausgeführt.
Bei gewöhnlichen Fernsprecher wurde im Lautsprecher ein Empfang bis zu 14 km Luftlinie durch drei Zentralen verwirklicht. Bei elektrischen Glocken konnte die notwendige Voltzahl, d. h. die Anzahl der Batterien, auf ein Viertel heruntergesetzt werden. In all diesen Anwendungen haben beide angewandten Mittel, also sowohl der kleine Widerstand als auch die mehrfachen Drähte, an der Verbesserung mitgewirkt.
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Bei Röhrenempfängern kann jedoch der kleine Widerstand keinerlei Effekt liefern, da der Strom durch den Elektronenfluss der Röhre erzeugt wird und aus diesem Grunde keinerlei Einfluss auf die mehrfache Windung haben kann.
Ausser der Tonzunahme besteht das interessanteste Merkmal der Erfindung darin, dass diese Wicklungen infolge der Tatsache, dass sie sich mit einer bedeutend kleineren Verstärkung begnügen, keine Niederfrequenzstufen benötigen. Auf diese Weise wird der Ortssender im Lautsprecher mit einem Einröhrenempfänger ohne Antenne, also nur mit Erdanschluss empfangen, während bei Antenne einige Auslandsender zum Empfang gelangen können.
Zur Ausführung der Wicklung kann ein Draht nach oder über dem andern gewickelt werden, der einfachste Vorgang ist jedoch die gleichzeitige Aufwicklung sämtlicher Drähte auf einer Spule.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wicklung mit kleinem Widerstand zur Verstärkung des elektromagnetischen Feldes, welche gemäss Patent Nr. 148056 aus einem mehrfachen Draht besteht und bei Lautsprechern und Kopfhörern für Fernsprecher und drahtlose Telegraphie verwendet werden kann, besonders bei solchen für Kristallempfänger, weiters bei Relais, telegraphischen Apparaten und elektrischen Glocken, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung des elektromagnetischen Feldes durch die Aufwicklung einer Anzahl isolierter Drähte auf einer Spule erzielt wird, von denen ein Teil gemäss Patent Nr.
148056 untereinander sowohl am Anfang als auch am Ende der Wicklung verbunden sind, während der andere Teil nur an einem Ende angeschlossen ist, welche Verstärkung bei einer bestimmten Anzahl von Drähten, bei einem gewissen Querschnitt derselben und bei einer gewissen Anzahl von Windungen ihren Maximalwert erreicht.