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Dämpfungsvorrichtung für Schwingelemente in einer Ölkammer, insbesondere für Tonaufzeichnungs- geräte.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung für Schwingelemente in einer Öl- kammer, wie sie insbesondere zur Herstellung photographischer Schallaufzeichnungen benutzt werden.
Zu diesem Zweck wird das Schwingelement von den aufzuzeichnenden Schwingungen gesteuert und mit einem Spiegel versehen, auf den ein Lichtstrahl geworfen wird, der durch die Bewegung des Schwingelements gesteuert wird und die Aufzeichnung auf einem lichtempfindlichen Träger vornimmt.
Es ist hiebei erforderlich, dass die Bewegung des Schwingelementes gedämpft wird. Zu diesem Zweck wird in der Nähe des Schwingelements eine Dämpfungsfläche, z. B. eine Platte angebracht, deren Abstand vom Schwingelement einstellbar ist. Die Wirkung der Dämpfung ist in erheblichem Masse von der Temperatur abhängig, unter der das Schwingelement arbeitet. Die Erfindung hat den
Zweck, den Abstand der Dämpfungsfläche vom Schwingelement in Abhängigkeit von der Temperatur derartig zu regeln, dass die durch die Temperaturänderung hervorgerufene Dämpfungsänderung in einem möglichst grossen Temperaturbereich kompensiert wird oder mit andern Worten : die Dämpfung konstant gehalten wird.
Zur Erzielung einer konstanten Dämpfung muss nach den Untersuchungen die Abstandsänderung der Dämpfungsfläche gegenüber dem Schwingelement in Abhängigkeit von der Temperatur etwa nach einer Hyperbel verlaufen. Diese Abhängigkeit ist in Fig. 1 dargestellt.
Auf der Ordinate ist der Abstand Ader Dämpfungsfläche vom Schwingelement und auf der Abszisse die Temperatur t aufgetragen. Um sich ein anschauliches Bild über den Verlauf der Abhängigkeit machen zu können, seien die beiden Grenzbedingungen betrachtet. Ist die Temperatur sehr niedrig, d. h. ist das Öl sehr dickflüssig, so muss die Dämpfungsfläche sehr weit vom Schwingelement entfernt sein, d. h. man kann sie überhaupt fortlassen. Die Kurve läuft also im Unendlichen mit der Ordinatenachse parallel.
Wird die Temperatur sehr hoch, d. h. das Öl sehr dünnflüssig, so muss man mit dem Dämpfungselement sehr nahe an das Schwingelement heranrücken, jedoch darf eine Berührung nicht stattfinden, da in diesem Fall Schwingelement und Dämpfungsfläche zusammenschlagen, d. h. also, die Kurve muss im Unendlichen zur Abszissenachse t symptotisch sein. Würde man nun eine Bimetallfeder, deren Ausschlag bekanntlich linear proportional von der Temperatur abhängt, zur Änderung des Abstandes der Dämpfungsfläche vom Schwingelement verwenden, so würde sich auch der Abstand der Dämpfungsfläche linear proportional ändern und in einem solchen Falle würde nur dann eine Temperaturkompensation eintreten, wenn zur Erzielung konstanter Dämpfung einelineare Abhängigkeit erforderlich wäre.
Da dies aber nicht der Fall ist, kann der Zweck der Erfindung mit einer einfachen Bimetallfeder ohne weiteres nicht erreicht werden. Es wird daher nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, zur Einstellung der Dämpfungsfläche gegenüber dem Schwingelement in Abhängigkeit von der Temperatur Bimetallfedern verschiedener Länge oder Empfindlichkeit vorzusehen, von denen jeweils nur eine Feder in einem bestimmten Temperaturbereich auf die Dämpfungsfläche wirkt.
Durch eine derartige Anordnungist es möglich, eine konstante Dämpfung über einen grossen Temperaturbereich zu erzielen. Dies ergibt sich aus folgendem :
Die Temperaturabhängigkeit in Fig. 1 kann annähernd dargestellt werden durch zwei gerade Linien 1 und 2, von denen die eine die Abhängigkeit in dem Temperaturbereich tl-tx und die zweite die Temperaturabhängigkeit in dem Bereich < a ;- darstellt. Der gesamte Temperaturbereich ist mit A t bezeichnet. Für die Kompensation in dem ersten Temperaturbereich wirkt nun nach der Er-
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findung eine Bimetallfeder-auf die Dämpfungsfläche und für die Kompensation im zweiten Temperaturbereich eine zweite Bimetallfeder.
Selbstverständlich kann die hyperbelartige Abhängigkeit nach Fig. 1 auch durch mehr als zwei Geraden ersetzt werden und dementsprechend zur Kompensation auch noch mehr als zwei Bimetallfedern verwendet werden ; aber es ist für die bei einem Tonaufzeichnungsgerät vorliegenden Verhältnisse möglich, eine ausreichende Regelung zu erzielen, wenn die Hyperbel in zwei Teile aufgeteilt wird. Dementsprechend würde in einem solchen Falle mit zwei Bimetallfedern der Zweck der Erfindung erreicht werden können, u. zw. wird zur Temperaturkompensation im ersten Bereich zweckmässig eine Bimetallfeder von grosser Länge oder grossem Ausschlag pro Grad Temperaturerhöhung benutzt, während für den zweiten Bereich zweckmässig eine Feder gewählt wird, die kürzer ist oder einen geringeren Ausschlag pro Grad Temperaturerhöhung aufweist.
Es ist hiebei darauf zu achten, dass bis zu einer bestimmten Temperatur x die eine Feder, die nach der Geraden 1 arbeitet, auf die Dämpfungsfläche wirkt und von dieser Temperatur tx ab die zweite Feder, welche nach der'Geraden 2 arbeitet, zur Einwirkung kommt. Anstatt mehrerer Federn kann der Zweck der Erfindung auch durch eine einzige Bimetallfeder erreicht werden, wie dies in Fig. 2 an einem Lichtsteuerorgan dargestellt ist.
Dieses Lichtsteuerorgan besitzt zwei elektrisch leitende Bänder 9, 10, die auf der einen Seite 11 eingespannt sind und auf der andern Seite eine Schleife bilden, in die ein Haken 13 eingreift, der die beiden Bänder über einen Steg 12 spannt, an dem die beiden Bänder anliegen. Auf den Bändern befindet sich ein Schwingspiegel der das in Richtung des Pfeiles ein-und ausfallende Licht steuert.
Die gesamte Anordnung befindet sich in einer Ölkammer, die an der Lichtein-und Austrittsstelle durch eine Linse 15 abgeschlossen ist. Auf ihrer dem Schwingspiegel zugekehrten Seite 16 ist die Linse plan und liegt nahe an dem Schwingèlement, so dass sie als feste Dämpfungsfläche dient. Die verstellbare Dämpfungsfläche 8 befindet sich an einem Dämpfungskörper 7, der über einen Schraubenbolzen 6 mit Hilfe der Schraube 5 an dem'Ende einer Bimetallfeder 4 befestigt ist, die an dem andern Ende in geeigneter Weise eingespannt ist.
Die Bimetallfeder ändert bei dieser Anordnung den Abstand der-Dämpfungsfläche . vom Schwingelement. Damit diese Abstandsänderung nun erfindungsgemäss in zwei Temperaturbereichen verschieden ist, wird ein Anschlag 3 vorgesehen ; die Bimetallfeder 4 legt sich bei der Temperatur tx gegen diesen Anschlag. Dies bedeutet, dass bis zur Erreichung der
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änderung der Dämpfungsfläche gegenüber dem Schwingelement ist also bis zu der Temperatur, bei der der Bimetallstreifen 4 den Anschlag 3 berührt, pro Grad Änderung der Temperatur verhältnismässig gross. Von dem Augenblick an, in dem die Feder den Anschlag 3 berührt, wirkt annähernd nur noch die Längeder Federnder Bimetallfeder. IndiesemFallistdieAbstandsänderungpro Grad Temperatur- erhöhung kleiner geworden.
Es kann also mit dieser Anordnung genau so, als wenn zwei unabhängige Bimetallfedern verwendet werden, eine Temperaturkompensation erzielt werden, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist. Um den Punkt tx auf der Abszissenachse verstellen zu können, wird zweckmässig der Anschlag 3 in Richtung der eingezeichneten Pfeile I verschiebbar angeordnet. Dadurch kann sowohl die Steilheit der Geraden 1 und 2 verändert, wie auch der Punkt tx verschoben werden kann.
Bei der beschriebenen Anordnung wird die Ölflüssigkeit zwischen den beiden Dämpfungs- : flächen 16 und 8 in starkem Masse erwärmt. Es ist deswegen besonders zweckmässig, die Dämpfungsfläche 8 an einem besonderen Körper anzuordnen, der eine grosse Wärmeleitfähigkeit besitzt, damit die auftretende Wärme sofort abgeleitet werden kann. Zu diesem Zweck ist der Körper'1, an dem sich
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Kupfer, hergestellt, das ein gutes Wärmeleitvermögen besitzt. Die Dämpfungsfläche 8 wird zweckmässig geschwärzt, damit das an dem Schwingspiegel vorbeifallende Licht nicht von dieser Fläche reflektiert wird. Das Schwärzungsmaterial besitzt ebenfalls zweckmässig ein gutes Wärmeleitvermögen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1, Dämpfungsvorrichtung für Schwingelemente in einer Ölkammer, insbesondere für Tonaufzeichnungseinrichtungen, mit einer verstellbaren Dämpfungsfläche in der Nähe des Schwingelements, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Dämpfungsfläche gegenüber dem Schwingelement in Abhängigkeit von der Temperatur Bimetallfedern verschiedener Länge oder Empfindlichkeit vorgesehen sind, von denen jeweils nur eine Feder in einem bestimmten Temperaturbereich auf die Dämpfungsfläche wirkt.