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Fernsprechrelais.
Es ist bekannt, dass die bisherigen Versuche, Telephonrelais mit Hilfe von unter Einwirkung eines Magneten stehenden beweglichen Spulen zu konstruieren, keine praktisch brauchbaren Resultate ergeben haben.
Es ist dies zunächst auf den Umstand zurückzuführen, dass die Bewegungen der Schwachstromspule sehr gering sind, so dass die Verstärkung ein gewisses geringes Mass nicht überschreiten kann, während andererseits die auftretenden Eigensehwingungen der Spule geeignet sind, eine proportionale Reproduktion zu stören. Schliesslich kommt noch der Umstand in Betracht, dass
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Relais, welches diese Nachteile zu beseitigen gestattet. Zu diesem Zwecke wird die vom Sprechstrom durchflossene Spule in einem ringförmigen Magnetfeld koachsial zu demselben angebracht, wobei jedoch der Querschnitt der Spule kleiner
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konischer Pole oder dgl. erreicht werden kann, ist es möglich, die Spule m einem sehr konzentrierten Feld unterzubringen. Dadurch, dass die Spule sich gänzlich innerhalb des konzentrierten Feldes befindet, werden einerseits die Eigenschwingungen in genügendem Ausmass gedämpft, während andererseits die Amplituden vergrössert, die Rückwirkung der Spule jedoch beseitigt erscheint.
Insbesondere erscheint die Wirkung dann günstig, wenn die Schwachstromspule dort angeordnet ist. wo das Feld auch einf vollkommen gleichmässige Verteilung aufweist, also etwa innerhalb des Kernes einer Starkstromspule oder in einem ringförmigen Felde, das durch einen Rahmen- oder Topfelektromagneten gebildet wird, dessen Schenkel bzw. Deckel den Magnetkern desselben eng umgeben, so dass nur ein kleiner ringförmiger Luftspalt freibleibt.
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eines Starkstrommagneten mit hoch konzentriertem Feld, in dem die Schwachstromspule achsial beweglich ist. (der Deutlichkeit halber ist die Spule in Fig. 3 fortgelassen).
Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 veranschaulichten Magnetkomplex von oben geselten ; Fig. 5 den Anschluss einer Schwach- stromspule an einen lokalen Mikrophonstromkreis ; Fig. 6 die Verbindung der Schwachstrom-
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Massstabe verschiedene Formen der Schwachstromspule, des Mikrophons und des federnden Aufhängekörpers.
Die von den Polkegeln der Elektromagneten, namentlich von ihren Spitzen in grosser Anzahl ausgehenden Kraftlinien treffen, wie aus Fig. 1 ersichtlich, unter günstigem Winkel auf eine achsial, also von einem zum anderen Pol bewegliche Spule 3, die die Gestalt eines Doppelkonus hat und in die Schwachstronleitung , , z. B.. eine Telegraphen-oder Telephonleitung, eingeschaltet. ist. Die Anzahl der Amperewindungen an den Magnetspulen 6 und ? kann z. B. 2000 bis 20. 000 sein. Die Spulen sind in der Zeichnung nur bis ungefähr zum Fuss der Kegel reichend dargestellt ; in der Praxis wird man es jedoch vorziehen, sie fast bis zur Spitze der Kegel, d. h. bis zur Grenze des Feldes, mit dem man arbeiten will, zu wickeln.
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Fig. 2 veranschaulicht Magnetkeren, die von einer gemeinsamen Magnetisierungsspule 6 umgeben sind. Hiebei ist der Pol 2 als Hohlkegel, der die Polspitze 1 umschliesst, derart gestaltet, dass ein konzentriertes verhältnismässig sehr kleines Feld von k@@ischer Ringform entsteht, in welchem die entsprechend kleine, konische Schwachstromspule 3 achsial beweglich ist. Hinter dem Hohlkegel befindet sich ein Raum 9 zur Aufnahme der Apparate, mit denen die Spule 3 in Verbindung gebracht werden soll, z. B. ein Mikrophon. Damit das Feld zugänglich bleibt, kann man den einen der Kerne, z. B. Kern 2,9, so anordnen, dass er durch das Seitestück 10 hindurch oder mit ihm zusammen entfernt werden kann.
Während die in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Felder regelmässig sind, d. h. theoretisch an jedem Punkte, welcher in demselben radialen Abstand in einer zur Achse des Feldes senkrechten Ebene liegt, dieselbe magnetische Intensität haben, wird das in Fig. 3 und 4 gezeigte Feld zwischen dem Polkegel 1 und zwei (oder mehreren) senkrecht (oder schräg) zu dessen Achse angeordneten Polspitzen 2 von gegenseitig gleicher, aber dem Pol 7 entgegengesetzter Polarität gebildet (vgl. das Wicklungsschema Fig. 3). Auch können die Spitzen schräg zur Achse des Feldes verlaufen und namentlich eine solche Schrägstellung einnehmen, bei welcher die Längsrichtung der Spitzen und der zugehörigen Eisenkerne senkrecht und ihre Polflächen von vornherein parallel zur Erzeugenden des Kegels 1 sind.
Gemäss Fig. 3 werden die Spitzen 2 mit Ausschnitten oder Auskerbungen 11 versehen, deren Polflächen parallel zu der Polfläche 1 verlaufen. Auf der Oberseite können sie mit weiteren Ausschnitten 12 versehen sein, die den Zweck haben, eine schädliche Streuung der Kraftlinien zu vermeiden. Im Felde kann eine Spule 3 (Fig. 2) angebracht werden.
Man kann aber auch, z. B. bei Verwendung von drei, vier oder mehreren Polspitzen 2, eine Spule von Pyramidenform (mit dreieckiger oder anderer polygonaler Grundfläche) benutzen, indem gegebenenfalls auch die Polspitze 1 entsprechend pyramidenförmig gemacht wird.
Der in Fig. 3 im Schnitt gezeigte Magnet kann ein ganz geschlossener Glockemnagnet sein.
Der Magnet besitzt vorzugsweise eine mittlere Öffnung, deren Form der der Polspitze 1 entspricht, oder wie in Fig. 5 eine grössere Öffnung, in die ein besonderes ringförmiges Polstück 2 eingelegt wird. Die Schwachstromspu1e 3, die in die Lillienleitung 4, 5 eingeschaltet ist, wird beispielsweise mittels isolierter Arme 14 mit einem stangen- oder spatenförmigen Organ 15 verbunden, welches in einem Behälter 16 von Kohlenkörnern oder dgl. umgeben ist. Dieses Mikrophon 73, 76 ist zusammen mit der primären Wicklung 17 eines Induktionsapparates in einen lokalen Stromkreis-M eingeschaltet. Von der sekundären Wicklung 19 kann z. B. eine neue Linienleitung 20, 21 ausgehen.
Fig. 5 zeigt also ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung als Linienrelais. Es
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Induktionsapparat 17, 19 und der Linienleitung 2C, 27 verändert. Anstatt des gezeichneten Mikrophons kann auch ein beliebiges anderes verwendet werden.
Man könnte das dargestellte Mikrophon 15, 16 dadurch doppelt ausbilden, dass auch die andere Wand 22a des Behälters 16 leitend angeordnet und in dem strichpunktiert angedeuteten Primärstromkreis 17a eingeschaltet wird. Wenn rechts von der Mikrophonelektrode 15, infolge ihrer Bewegung nach rechts, eine Verminderung des Widerstandes und daher eine Verstärkung des Stromes im Stromzweige 18 eintritt, wird gleichzeitig links von der Mikrophonelektrode eine Erhöhung des Widerstandes und daher eine Abschwächung des Stromes im Stromzweige 7 eintreten. Durch geeignete Hintereinander-oder Parallelschaltung der Sekundärspulen 19 und 19a werden die Wirkungen dieser beiden Vorgänge summiert..
In Fig. 6 ist die Spule 3 mit einer Membrane oder Platte 23 verbunden, die die Luft unmittelbar (wie bei einem Hörtelephon) m Schwingungen versetzt oder die umgekehrt von den
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umgebendes Gehäuse, in dem diese etwa wie ein Kolben frei beweglich ist. 26 sind Stangen, die die Spule 3 mit der Platte 23 verbinden. Um eine Streuung der Kraftlinien zu vermeiden bzw. die grösstmögliche Kraftlinienkonzentration in dem Felde zu erzielen, ist gemäss Fig, 6 aussen an dem Polstück 2 ein triehterförmiger Aussohnitt 12 angeordnet, der dem in Fig. 3 und 4 dargestellten
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werden diese zweckmässigerweise mit Ausschnitten versehen, welche die kontinuierliche Leitung in ihrer Aussenschicht unterbrechen.
In Fig. 6 ist ferner beispielsweise ein sphärisches Feld veranschaulicht. Zu diesem Zwecke besitzt die Spule 3 die Gestalt einer Halbkugelschale. Eine solche Spule kann dadurch hergestellt werden, dass man unter Verwendung von dazu geeignetem Kitt oder Bindemittel einen sehr feinen isolierten Aluminium-, Kupfer-oder Silberdraht auf einen im Profil halbkreisförmigen Dorn in einer einzelnen oder mehreren Schichten aufwickelt. Die Spule kann an den Enden mittels kleiner Metallklammern 33 (Fig. 7) oder dgl. verstärkt werden.
Als Beispiel für die Anordnung der Spule 3 im Feld ist in Fig. 6 eine Platte 27 dargestellt, die in das Polstück 2 eingelegt und durch eine Stange 28 mit einer anderen an der Spule befestigten Platte 29 verbunden ist. Die Platten 27 und 29 bzw. eine derselben sind in geeigneter Weise federnd bzw. als Aufhängekörper im oben erwähnten Sinne ausgebildet. Die Stangen 26 gehen frei durch die Platte 27 hindurch. Die Platte 23 kann gegebenenfalls weggelassen werden, in welchem Falle ihre Aufgabe von der am Umkreis bzw. an den Enden befestigten Membran 27 übernommen wird. In diesem Falle fallen auch die Stangen 26 weg oder man verbindet ihre äusseren Enden mit der Platte 27 und lässt die Stange 28 und die Platte 29 weg.
Gemäss Fig. 7 ist die Spule mit einem federnden Tragstück oder-platte 29 versehen, die /. B. mittels Schrauben 34 und 35 im Poil (Fig. 2 und 5) befestigt werden kann. Die Draht- windungen einer solchen Spule verlaufen wie die Gewinde einer konischen Schraube. Mit dem einen Ende des in dieser Figur wagrecht liegenden Aufhängekörpers 29 kann ein Kohlenkörner- behälter 14 verbunden sein, derart, dass bei den Bewegungen der Spule 3 die Kohlenkörner mit- bewegt werden. In diesem Falle ist der andere Pol 15 des Mikrophones in geeigneter Weise fest
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Mikrophone können in Serie oder parallel in geeignete Lokalstromkreise wie 17, 18 (Fig. 5), eingeschaltet werden.
Die frei federnden Arme J6 des in der Mitte fest gehaltenen Aufhängekörpers 29 werden mittels geeigneter seitlich angebogener Ansätze 37, aufgesetztet Lappen, festgeschraubter Stangen oder dgl. mit der Spule verbunden,
Die Form des Feldes und der Spule kann selbstverständlich auf verschiedene Art, sowohl was Profil als was Querschnitt betrifft, geändert werden. Das Profil kann auch gerade, gebrochen
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