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Einrichtung zur Erzeugung einer von der Amplitude einer Schwingung abgeleiteten Verstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer von der Amplitude einer
Schwingung abgeleiteten mechanischen Verstellung gemäss dem Patent Nr. 208453, beispielsweise für Re- sonanzempfänger mit wenigstens einem, einen Teil eines magnetischen Kreises bildenden mechanischen
Schwingungselement, das über einen Hilfsluftspalt eine Kraft auf ein in der Schwingungsrichtung beweg- bares Abtastorgan ausübt.
Entsprechend der im genannten Patent geschützten Erfindung ist hiebei das aus magnetisierbarem Ma- terial bestehende Abtastorgan dem Einfluss zweier, von wenigstens einem Magnetfeld abgeleiteter Kräfte ausgesetzt, von denen die eine magnetische Kraft vom Schwingungselement über den Hilfsluftspalt, die andere magnetische Kraft von einem feststehenden Pol über einen andem Luftspalt zur Wirkung gebracht ist, wobei die Kraftrichtungen und die Dimensionen der Kräfte bzw. Luftspalte so gewählt werden, dass die Einstellung des Abtastorganes, von der Nullage ausgehend, auf die jeweilige Amplitudengrösse herbeigeführt wird und ausserdem die Bemessung der Trägheit des Abtastorganes diesem erlaubt, raschen Amplitudenänderungen, nicht aber den Einzelschwingungen des mechanischen Schwingungse1ememes zu folgen.
Es hat sich gezeigt, dass die nutzbare Leistung des Abtastorganes erheblich vergrössert werden kann, wenn die von dem mechanischen Schwingungselement über den Hilfsluftspalt auf das Abtastorgan ausge- übte Kraft und die zusätzlich in der gewünschten Verstellungsrichtung auf das Abtastorgan ausgeübte Kraft gleichzeitig verstärkt werden. Gemäss vorliegender Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass an der dem mechanischenSchwingungselement abgewandten Seite des Abtastorganes ein Hilfsmagnet mit flächenförmigen Polen angeordnet ist, wobei der dem Abtastorgan zugewandte Pol des Hilfsmagnets die entgegengesetzte Polarität wie das mechanische Schwingungselement aufweist und die Polmitte so angeordnet ist, dass die Polfläche eine in der gewünschten Verstellrichtung auf das Abtastorgan wirkende Kraftkomponente erzeugt.
Dieser Hilfsmagnet verstärkt einerseits die über den Hilfsluftspalt von dem mechanischen Schwingungselement auf das Abtastorgan ausgeübte magnetische Kraft und erzeugt anderseits infolge seiner Anordnung eine zusätzliche Kraftwirkung in Richtung zur Polmitte dieses Magnets hin, d. h. in der gewünschten Verstellungsrichtung des Abtastorganes. Ferner hat es sich herausgestellt, dass die Wirkung des Hilfsmagnets noch erhöht werden kann, wenn die dem Hilfsmagnet zugewandte Fläche des Abtastorganes vergrössert wird.
Dies kann gemäss einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung dadurch geschehen, dass das Abtastorgan L-förmig ausgebildet ist, wobei die Aussenkante des einen Schenkels der Seitenkante des mechanischenSchwingungselementes unter Zwischenschaltung eines Hilfsluftspaltes, die Seitenfläche des andern Schenkels dem Pol des Hilfsmagneten gegenüberliegend angeordnet ist. Die in der gewünschten Verstellrichtung auf das Abtastorgan ausgeübte Kraft lässt sich gegebenenfalls durch Anbringen einer oder mehrerer Federn verstärken.
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Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine
Seitenansicht des erfindungsgemässen Resonanzempfängers, Fig. 2 die dazugehörige Draufsicht und Fig. 3 eine Åauf die Darstellung der beweglichen Teile der Einrichtung und der Hilfsmagnete beschränkte An-. sicht.
In der Zeichnung ist ein Resonanzempfänger mit zwei mechanischen Schwingungselementen veran- schaulicht, denen je ein Abtastorgan und ein Hilfsmagnet zugeordnet ist. Dessenungeachtet kann die Er- findung ebensogut bei Resonanzempfängern mit nur einem mechanischen Schwingungselement und einem
Abtastorgan angewendet werden, wobei in diesem Fall nur ein Hilfsmagnet vorgesehen zu werden braucht.
Der Resonanzempfänger besteht in bekannter Weise aus einem Weicheisenkern 10, beispielsweise aus lamelliertem Dynamoblech, der eine Spule 11 trägt, welcher die Signalwechselspannung zugeführt wird.
Zweckmässig ist der Spule 11 ein Kondensator 12 vorgeschaltet, welcher mit dieser einen Serienresonanzkreis bildet, der auf die Frequenz der Signalwechselspannung abgestimmt ist. Durch einen Luftspalt wird der Weicheisenkern 10 in zwei Schenkel aufgeteilt. Ein Permanentmagnet 13 ist mit seinem einen Pol, beispielsweise mit dem Pol S, magnetisch mit dem einen Schenkel des Weicheisenkemes 10 verbunden, wogegen der andere Pol vom Weicheisenkern abgewendet und mit einem Polschuh 14 versehen ist. Der Polschuh 14 trägt an seinem andern Ende mechanisch schwingungsfähige Elemente 15,15', welche als Blattfedern ausgeführt sind und in der Ruhelage wenigstens annähernd in der durch die Mitte des Luftspalfes verlaufenden Ebene liegen, wobei ihre freien Enden dem Luftspalt zugewendet sind. Die Blattfedern.
15, 15'sind mittels einer Andruckplatte und Schrauben 17 am Polschuh 14 eingespannt und auf die Signalfrequenz abgestimmt. Der Magnet 13 erzeugt über den Polschuh 14, die Blattfedern 15,15'und den zugeordneten Schenkel des Weicheisenkemes 10 im Luftspalt eine magnetische Vorspannung. Durch diese Vorspannung wird bewirkt, dass die Blattfedern 15, 15'der Signalspannung frequenzgetreu folgen.
Jedem der mechanisch schwingungsfähigen Elemente 15, 15'ist ein Abtastorgan 18 bzw. 18'zuge- ordnet, welches aus einem L-förmig gebogenen Streifen aus einem magnetisierbaren Material besteht.
Jeder L-förmige Streifen ist so angeordnet, dass die Aussenkante des einen Schenkels unter Zwischenschaltung eines Hilfsluftspaltes der Seitenkante des zugehörigen mechanischen Schwingungselementes gegen- überliegt. Die Abtastorgane 18, 18'sind je von einem als Scheibe ausgebildeten Träger 26, 26'getragen, welcher mittels einer zur Einspannkante der Blattfedern 15, 15'parallel liegenden Achse 19 drehbar gelagert ist. Die Achsen 19 liegen ausserhalb der Einspannebene der beiden Blattfedern 15,15', u. zw. auf der der gewünschten Verstellrichtung des Abtastorganes entgegengesetzten Seite dieser Ebene, so dass bei maximaler Durchbiegung einer der Blattfedern 15, 15'die im Bereich des Hilfsluftspaltes an die Durchbiegungskurve gelegte Tangente annähernd durch die Achse 19 verläuft.
Jedem Abtastorgan 18, 18'ist ein Hilfsmagnet 25, 25'mit flächenförmigen Polen zugeordnet, wobei die eine Polfläche der Seitenfläche des dem mechanischen Schwingungselement abgewendeten Schenkels des L-förmigen Abtastorganes 18, 18'gegenüberliegt. Beide Hilfsmagnete 25, 25'sind so angeordnet, dass die dem zugehörigen Abtastorgan zugewendete Polfläche die entgegengesetzte Polarität wie die schwingungsfähigen Elemente 15. 15'aufweist. Ferner sind die Polmitten so angeordnet, dass die Pole Kraftkomponenten erzeugen, die in der gewünschten Verstellungsrichtung auf die Abtastorgane einwirken.
Dadurch wird erreicht, dass einerseits die über dieHilfsluftspalte von den mechanischen Schwingungselementen 15, 15'auf die Abtastorgane 18, 18'ausgeübten magnetischen Kräfte verstärkt und anderseits zusätzliche Kräfte auf die Abtastorgane in Richtung auf die Polmitten hin, d. h. in der gewünschten Verstel- lungsrichtung. ausgeübt werden.
Jeder Träger 26, 26'ist weiters mit e em Kontaktträger 21, 21'versehen. Die auf diesen angeord-
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schliessen.
Das mechanisch schwingungsfähige Element 15 ist auf die zu empfangende Signalfrequenz, das mechanisch schwingungsfähige Element 15'auf eine benachbarte Frequenz abgestimmt. Vorzugsweise sind die beiden Eigenfrequenzen der Blattfedern 15, 15'benachbart und innerhalb des Resonanzbereiches des von der Spule 11 und dem Kondensator 12 gebildeten Resonanzkreises liegend gewählt. Diese Ausbildung ermöglicht die Ausscheidung von unerwünschten Störsignalen, welche gleichzeitig mit einem Nutzsignal auftreten. Beim Auftreten eines reinen Nutzsignales wird nur das mechanisch schwingungsfähige Element 15 erregt, und dies bewirkt eine Auslenkung des Abtastorganes 18, wogegen das Abtastorgan 18'in seiner Ruhelage verbleibt.
Das Abtastorgan 18 bewegt sich nach unten und verdreht dabei den Träger 26, so dass sich dessen Kontakt 22 auf den Kontakt 22'legt. Beim Auftreffen eines Störsignales, beispielsweise infolge eines Schaltstosses, welcher bekanntlich aus einem mehr oder weniger breiten Frequenzband
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bestelit, werden hingegen beide auf benachbarte Frequenzen abgestimmten Elemente 15 bzw. 15'gleichmässig erregt. Dies bewirkt eine Auslenkung der beiden Abtastorgane 18 und 18', wobei die Kontakte 22 und 22'jeweils um den gleichen Weg verstellt werden, so dass kein Kontaktschluss zustande kommt.
Ist jedoch diesem Störsignal ein Nutzsignal überlagert, so wird die Amplitude des schwingenden Elementes 15 vergrössert und damit die Auslenkung des Abtastorganes 18 grösser als die des Abtastorganes 18', wodurch wieder ein Schliessen der Kontakte 22 und 22'herbeigeführt ist. Trotz Vorhandensein eines Störsignales kommt somit unter der Wirkung des Nutzsignales ein einwandfreier Kontaktschluss zustande, solange das Störsignal nicht so stark ist, dass eine Begrenzung der Schwingungsamplitude durch die Grösse des Luftspaltes eintritt. In diesem Fall bleiben die Kontakte geöffnet.
Bei dem beschriebenen Resonanzempfänger lässt sich eine Unterdrückung des Nullpunktes der Anzeige leicht dadurch erreichen, dass der Verstellweg des Abtastorganes. durch einen mechanischen Anschlag begrenzt wird, so dass eine Verstellung des Abtastorganes erst bei einem Ansteigen der Schwingungsamplitude über diese Begrenzung hinaus erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erzeugung einer von der Amplitude einer Schwingung abgeleiteten mechanischen
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geordnet ist, wobei der dem Abtastorgan (18) zugewendete Pol des Hilfsmagnets die entgegengesetzte Polarität wie das mechanische Schwingungselement (15) aufweist und die Polmitte so angeordnet ist, dass die Polfläche eine in der gewünschten Verstellrichtung auf das Abtastorgan wirkende Kraftkomponente erzeugt.