CH267210A - Verfahren zur magnetomechanischen Energieumsetzung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     nnagnetomechanischen    Energieumsetzung.    Die bisher bekannten Konstruktionen  von     magnetomechanischenWandlern    kranken  durchwegs an dem Übelstand, dass bei der  Energieumsetzung stets eine erhebliche Ener  giemenge durch     Wirbelstrombildung    verloren  geht. Offensichtlich rührt dieser Übelstand  von der Tatsache her, dass alle zur Zeit ver  wendeten Materialien, die eine hohe magne  tische     Permeabilität    aufweisen, zugleich gute  elektrische Leiter sind und somit Wirbel  strombildung begünstigen.

   Ein ideales Ver  fahren zur     magnetomechanischen    Energie  umsetzung würde demnach mit einem Material  arbeiten, das neben hoher magnetischer Per  meabilität ein absoluter elektrischer     Niehtlei-          ter    ist und zugleich für mechanische     Schwin     gongen günstige Eigenschaften besitzt. Das  erfindungsgemässe Verfahren zur     magneto-          mechanischen    Energieumsetzung     besteht    darin,  dass ein mindestens teilweise aus gesintertem       Ferrit    bestehender Körper im magnetischen  Feld zu mechanischen Eigenschwingungen  erregt wird.

   Unter      Ferrit     ist hierbei ein  kristallines     Eisen-Misehoxyd    mit kubischer  Kristallstruktur     (Spinelltypus)    verstanden.  Als solches kommt in erster Linie in Betracht  das     Nickelferrit        (NiO    .

       Fe.,0"),    dem vorteil  haft noch geringere Mengen von     Zinkferrit          (Zn0.        Fe20,s),        Kupferferrit        (Cu0.        Fe.,03),          Eisenferrit        (Fe0.        Fe@0,)    oder     Manganferrit          (MnO    .     Fez,03)    beigemischt sind.  



  Als Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung  für die Durchführung des erfindungsgemässen  Verfahrens sei im folgenden an Hand der         Fig.1    und 2 ein     elektromagnetomechanisches     Bandfilter beschrieben, da der erwähnte Ener  gieverlust bei dieser Art von Geräten beson  ders störend in Erscheinung tritt.     Fig.1    zeigt  eine perspektivische Ansicht und     Fig.2    die  Draufsicht auf das Bandfilter, wobei Unwe  sentliches weggelassen ist.

       @1    ist eine Platte aus  gesintertem     Ferrit.    Sie ist im Mittelpunkt P'       derart    festgehalten, dass dieser Punkt stets in  Ruhe bleibt, während die übrigen Platten  punkte sich entsprechend den elastischen  Deformationen der Platte in der Plattenebene  hin- und herbewegen. Dies kann dadurch  bewerkstelligt' werden, dass der     Halterungs-          stab    R auf die Platte aufgelötet wird.

   Die  Platte lagert frei drehbar auf der Spitze des       Halterungsstabes        S.    Die Befestigungsart der       Halterungsstäbe        R,        S    ist, da für das Verständ  nis unwesentlich, zur Entlastung der Zeich  nung nicht dargestellt. Bedingt durch die Tor  sionskraft des: Stabes R kehrt die Platte bei  Verschwinden der     magnetischen    Kräfte in  die dünn ausgezogene Ruhestellung zurück       (Fig.2).    Die beiden Enden der Platte A lie  gen zwischen den Polpaaren<I>B, E</I> und<I>C,</I>     D-          zweier    permanenter Magnete     Y    und Y.

   Den  Gleichflüssen dieser Magnete ist in den Luft  spalten ein Wechselfloss derart überlagert,  dass die Platte     -1    entsprechend den resultie  renden     Luftspaltinduktionen    im Rhythmus  des     Wechselstromflusses    zwischen den Polen       B    und C bzw.

   D und E in der zweiten Har  monischen der     Grundbiegungsschwingung    im  Sinne des maximalen Flächenträgheitsmomen-           tes    hin- und     herschwingt.    Dies ist der Fall,  -wenn die anregende     Flussfrequenz    annähernd  mit der     gewünschten    tatsächlich vorhandenen       Biegeschwingfrequenz    des     Ferritkörpers,    d. h.  mit der zweiten Harmonischen der soeben  definierten     Grundbiegeschwingung    überein  stimmt. Die eine der sich hierbei ergebenden  Endstellungen ist in     Fig.    1 gestrichelt und in       Fig.    2 ausgezogen gezeichnet.

   Die     Fig.    2 zeigt  ausserdem gestrichelt, die andere     Endstellung     und dünn ausgezogen die Ruhestellung der  Platte<B>A</B>. In     Fig.    2 ist angenommen, dass die       Magnetpole    B und C Südpole und die Magnet  pole D und E Nordpole seien und dass die  magnetischen Wechselflüsse mittels der Spu  len erzeugt werden, die auf die die Pole B  und C bzw. D und E magnetisch verbindenden       joche    U und V aufgebracht sind. Natürlich  lassen sieh noch andere Schaltmöglichkeiten  angeben, um die gewünschten     Luftspaltinduk-          tionen    zu erhalten.

   Vermöge vier in die Platte  eingelassenen, möglichst starren Stäbchen       ±',   <I>G, H,</I> J werden eine zweite Platte     K    und  in analoger Weise weitere Platten L und     :1Z,     die alle ebenfalls in ihrem Mittelpunkt dreh  bar befestigt sind, bei der Schwingbewegung  mitgenommen. Die letzte Platte     II    bildet das  Gegenstück zur Platte A, indem sie ebenfalls  zwischen zwei     Permanentmagnet-Polpaaren     angeordnet ist. Während die Platten K     und    L  aus irgendeinem elastischen Metall (z. B.

   Alu  minium) bestehen können, ist die letzte Platte       1I,    welche die gleichen Schwingungseigen  schaften wie die Platte A aufweist, wiederum  aus gesintertem     Ferrit    hergestellt und zwi  schen zwei Polpaaren     LV    (unsichtbar),<I>0, P,</I>     Q     angeordnet, so dass ihre kinetische Energie in  magnetische Energie zurückverwandelt wird.  Es sei noch darauf hingewiesen, dass nicht die  ganze Platte A bzw.     1I    aus gesintertem     Ferrit     bestehen muss.

   Je nach der magnetischen     Fluss-          führumg    kann es genügen, wenn die zwischen    den Magnetpolen     liegnden    Enden aus gesin  tertem     Ferrit    bestehen. Die in dem     Ferr        it     induzierten Wirbelströme sind vernachlässig  bar klein. Die Bandbreite des Filters ist durch  die Distanzierung der die Platten verbinden  den Stäbchen gegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur magiletomechanischen Energieumsetzung, dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens teilweise aus gesintertem Ferrit bestehender Körper im magnetischen Feld zu mechanischen Eigenschwingungen erregt wird. TI. Elektromechanisches Bandfilter zur Durchführung des Verfahrens nach Patent anspruch I, gekennzeichnet durch mindesten einen als magnetomechanisclierWandler wir kenden, wenigstens teilweise aus gesintertem Ferrit bestehender Körper, der durch die elek trischen Eingangsschwingungen im magneti schen Feld zu mechanischen Eigenschwingun gen veranlasst wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Elektromechanisches Bandfilter nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper als Platte ausgebildet. ist, die in der zweiten Harmonischen der in der Plat tenebene erfolgenden Grundbiegungsschwin- gung erregt wird, so dass der Mittelpunkt der Platte in Ruhe bleibt. 2.

   Elektromechanisches Bandfilter naeh Unteranspruehl, dadurch gelzeiliizeielinet, daL) mit der genannten Platte vermittels vier Stäb- chen mindestens, eine weitere, zur ersten Platte parallele Platte von gleichen Sehwin- gungseigenschaften gekuppelt ist. 3. Elektromechanisches Bandfilter nach 'Unteransprueh \?, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass die Bandbreite durch die Distanzierung der Stäbchen bestimmt ist.