DE1215272B

DE1215272B - Electromechanical delay line

Info

Publication number: DE1215272B
Application number: DEF20455A
Authority: DE
Inventors: Gordon George Scarrott
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1955-06-06
Filing date: 1956-05-29
Publication date: 1966-04-28
Also published as: NL207718A; NL284393A; FR1153745A; NL125027C; CH342991A; US3011136A; GB799201A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESGHRIFTDESIGN SCREEN

Int. α.:Int. α .:

H03hH03h

Deutsche Kl.:· 21g-34German class: 21g-34

Nummer: 1215*272Number: 1215 * 272

Aktenzeichen: F 20455IX d/21 gFile number: F 20455IX d / 21 g

AnmeJdetag: . 29. Mai 1956 Appointment day:. May 29, 1956

Awslegetag: ■ 28. April 1966Awslegetag: ■ April 28, 1966

Im Schrifttum ist bereits auf die vorteilhaften Eigenschaften hingewiesen worden, die bei elektromechanischen Verzögerungsleitungen mit. stab" oder drahtförmiger Sehallübertragungsbähn zu erwarten sind, wenn diese Bahn für die Fortleitung von Torsionsschwingungen ausgelegt wird, Torstonsschwingungen weisen in festen Medien geringere-Fortpflanzungsgeschwindigkeiten auf als Longitudinalschwingungen. Unter Zugrundelegung gleich großer vorgeschriebener Verzögerungszeit ergeben sich somit für das stab- oder drahtförraige Verzögerungsmedium von elektromechanischen Verzögerungsleitungen, bei welchen Torsiopsschwingungen vom Eingangs- zum Ausgangswandler übertragen werden, bekanntlich geringere Längenabmessungen wie für das Verzögerungsmedium von Verzögerungsleitungen, bei welchen Longitudinalschwingungen über die Sehallübertragungsbahn. gelangen. Des weiteren ist es bereits bekannt, daß bei elektromechanischen Verzögerung?*· leitungen mit Torsionsschwingungen übertragendem ao Verzögerungsmedium die Voraussetzungen iür die Erreichung einer möglichst kompakten Bauweise nicht nur durch die geringeren Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Torsionsschwingungen gegeben sind, sondern vor allem durch die sich in tragbaren as Grenzen haltende Dispersion von Torsionsschwingungen, in durch Aufwicklung gekrümmten drahtförmigen Übertragungsbahnen. ■ 'In the literature, the advantageous properties have already been pointed out in electromechanical Delay lines with. stab "or Wire-shaped sound transmission path is to be expected if this path is used for the transmission of torsional vibrations is designed, Torston's vibrations have lower propagation velocities in solid media on as longitudinal vibrations. Based on the same size prescribed Delay times thus result for the rod-shaped or wire-shaped delay medium of electromechanical delay lines, in which torso vibrations from the input to the Output transducers are transmitted, known to be smaller length dimensions than for the delay medium of delay lines, in which longitudinal vibrations via the acoustic transmission path. reach. Furthermore, it is already known that with electromechanical delay? * · Lines with ao delay medium transmitting torsional vibrations meet the requirements for the Achieving the most compact possible construction not only given by the lower propagation speeds of the torsional vibrations are, but above all by being in wearable as Boundary dispersion of torsional vibrations, in wire-shaped curved by winding Transmission tracks. ■ '

Von diesen vorteilhaften Eigenschaften elektromechanischer Verzögerungsleitungen mit Torsionsschwingungen fortleitender Sehallübertragungsbahn' kann jedoch nur dann hinlänglich Gebrauch gemacht werden, wenn die elektromechanischen Wandler solcher Verzögerungsleitungen einer Reihe von Anforderungen genügen, Die weitere Vervollkommnung der elektromechanischen Verzögerungsleitungen steht daher in engem Zusammenhang mit den Fortschritten, die sich bei den Eingangs- und Ausgangswandlern dieser Verzögerungsleitungen erzielen lassen. Die im Vergleich zu anderen Arten von Schallübertragungsbahnen verhältnismäßig geringen Herstellungskosten von drahtförraigen Verzögerungsmedien sollen nicht durch kostspielige Wandlerbauarten sowie durch umfangreiche Schaltungsanordnungen zum Betrieb der Wandler wieder aufgewogen werden. Of these advantageous properties of electromechanical delay lines with torsional vibrations However, only then can sufficient use be made of the forward-looking sound transmission path when the electromechanical converters of such delay lines meet a number of requirements suffice, the further perfection of the electromechanical delay lines is therefore closely related to advances in input and output transducers these delay lines can be achieved. Compared to other types of sound transmission pathways should be relatively low manufacturing costs of Drahtförraigen delay media not be outweighed by expensive converter designs and extensive circuit arrangements for operating the converter.

Die Erfüllung dieser Forderungen bedingt die Verwirklichung von Wandlern, deren Fertigung leicht beherrschbar ist und die einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweisen. Die anfänglich bekannt gewordenen Ausführungsformen von Verzögerungsleitungen mit für Torsionsschwingungen vorgesehener drahtförmiger Sehallübertragungsbahn zeigen ent-Elektromechanische Verzögerung'sleitung'The fulfillment of these demands requires the realization of converters, the production of which is easy to control and which have the highest possible efficiency. The ones that were initially known Embodiments of delay lines with intended for torsional vibrations wire-shaped sound transmission path show ent-electromechanical Delay line

Anmelder: . ""'""'".....Applicant:. "" '""' ".....

Ferranti Limited,Ferranti Limited,

Hölliriwood, Lancashire (Großbritannien)Hölliriwood, Lancashire (UK)

Vertreter: . . .:' Representative: . . .: '

Dr. B.. Quarder, Patentanwalt,
Stuttgart O, Richard-Wagner-Str. 16Dr. B .. Quarder, patent attorney,
Stuttgart O, Richard-Wagner-Str. 16

Als Erfinder benannt:
Gordon George Scarrott,
Manchester (Großbritannien)Named as inventor:
Gordon George Scarrott,
Manchester (Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 6. Juni 1955 (16104)Great Britain 6 June 1955 (16104)

weder piezoelektrisch wirkende Wändler oder elektrodynamische Wandleranordnungen. Auf Grund der im Laufe der Zeit vor allem durch neue piezoelektrische bzw. elektrostriktive Werkstoffe erreichten Fortschritte stehen piezoelektrisch wirkende Wandler zur Verfügung, die im Vergleich zu elektrodynamischen Wandlern in' einem'breiteren Frequenzband einen zudem höheren elektromechanischen. Kopplungsfaktor aufweisen. Andererseits sind die fertigungstechnischen Schwierigkeiten nicht für gering zu erachten, welche die Anbringung der durch kleine Abmessungen gekennzeichneten piezoelektrisch wirkenden Wandler an den als Sehallübertragungsbahn dienenden Drähten mit sich bringt. Des weiteren benötigen bei elektromechanischen Verzögerungsanordnungen auf piezoelektrischer bzw. elektrostriktiver Grundlage arbeitende Wandler im allgemeinen Schaltunganordnungen zur Umsetzung der zu verzögernden Schwingungen in trägerffequente Signale und demgemäß auch Schaltungsanordnungen zur Demodulation dieser Signale. Nachdem sich solche Frequenzumsetzer bei magnetostriktiv wirkenden Wandlern erübrigen, kommt der Angabe von Wandlern dieser Gattung mit einfachem, auf die Querschnittsabmessungen drahtförmiger Schallübertragungsbahnen abgestelltem Aufbau und ausreichend hohem Wirkungsgrad bei der Weiterentwicklung elektromechanischer Verzögerungsanordnungen mitneither piezoelectric transformers nor electrodynamic ones Converter arrangements. Due to the passage of time mainly through new piezoelectric advances made in electrostrictive materials stand for piezoelectrically acting transducers available compared to electrodynamic Converters in 'a' wider frequency band an also higher electromechanical. Have coupling factor. On the other hand, the manufacturing difficulties are not too small consider which the attachment of the piezoelectric acting characterized by small dimensions Brings transducers on the wires serving as Sehall transmission path with it. Further need for electromechanical delay arrangements on piezoelectric or electrostrictive Basic working converter in general circuit arrangements for the implementation of the delayed Vibrations in inertial signals and accordingly also circuit arrangements for Demodulation of these signals. After such frequency converters act magnetostrictively Converters unnecessary, the specification of converters of this type comes with a simple, on the cross-sectional dimensions wire-shaped sound transmission pathways parked structure and sufficient high efficiency in the further development of electromechanical delay arrangements

609 560/381609 560/381

für Torsionsschwingungen bemessener Schallüber- striktiveh Streifen auftreten, die· bei jedem WandlerSound overstrictive stripes measured for torsional vibrations occur which · with every transducer

tragungsbahn besondere Bedeutung zu. sich in einer Ebene senkrecht zur Drahtachse zwi-Tragungsbahn is of particular importance. in a plane perpendicular to the wire axis between

Ein bekannter magnetostriktiv wirkender Wandler sehen der Drahtoberfläche und den jedem einzelnen hohen Kopplungsfaktors für Verzögerungsanordnun- Streifen beigegebenen Wandlerwicklungen erstrekgen mit drahtförmiger Schallübertragungsbahn weist 5 ken, die unter Berücksichtigung ihrer Abstände auf als bewegliches Wandlerelement einen mit einer Ring- den einzelnen Streifen vom Draht, der Vormagnetikernwicklung zu versehenden Hohlzylinder aus Ferrit sierungsrichtung der Streifen und deren gegenseitiger auf, der zudem in zwei Richtungen der Vormagneti- Lage so untereinander verbunden sind, daß sich der sierung in der Weise bedarf, daß im Ferrit-Hohlzylin- größtmögliche Wandlerwirkungsgrad ergibt,
der ein Magnetfeld mit schrauberdinienförmig ver- io Es ist bereits eine sowohl die Eigenschaften eines laufenden Kraftlinien entsteht. Der Ferrit-Hohlzylin- elektromechanischen Filters als auch einer elektroder trägt an seiner einen Stirnseite eine Scheibe, deren mechanischen Verzögerungseinrichtung zeigende AnMitte mit dem für die Übertragung von Torsions- Ordnung bekannt, bei welcher analog dem Begriff der schwingungen bemessenen Draht zu verbinden ist. elektrischen Erdsymmetrie der TorsionsschwingungA well-known magnetostrictive transducer see the wire surface and the transducer windings attached to each individual high coupling factor for delay arrangement strips extending with a wire-shaped sound transmission path which, taking into account their spacing, has a movable transducer element with a ring - the individual strip of the wire, the premagnetic core winding Hollow cylinder to be provided from ferrite sizing direction of the strips and their mutual, which are also connected in two directions of the premagnetic layer so that the sizing is necessary in such a way that the ferrite hollow cylinder results in the greatest possible converter efficiency,
which creates a magnetic field with a screwdriver line shape. It is already one of the properties of a running force line. The ferrite hollow cylinder electromechanical filter as well as an electric or has a disc on its one end face, the center of which shows the mechanical delay device with the one known for the transmission of torsional order, in which wire is to be connected analogously to the term vibrations. electrical earth symmetry of torsional vibration

Des weiteren gehört bereits eine elektromecha- 15 gen ausführende mechanische Teil der Anordnung nische Verzögerungsanordnung dem Stande der Tech- auf Grund seines dem Massen- und Momentennik an, bei welcher vom Eingangswandler: zum Aus- ausgleich zugängigen Aufbaues als mechanisch symgangswandler längs eines zylindrischen Stabes Biege- metrisch ausgebildet anzusehen ist. Bei einer Ausschwingungen und in geringem Umfange Torsions- führungsform dieser Anordnung erstrecken sich schwingungen fortschreiten. Sowohl die Biegeschwin- 20 zwischen dem Eingangs- und Ausgangswandler ein gungen als auch die Torsionsschwingungen gehen auf < Stab und ein konzentrisch angeordneter Hohlstab. Longitudinalschwingungen zurück, die am Anbrin- Die beiden Stäbe werden, vom Eingangswandler gungsort des magnetostriktiv wirkenden Eingangs- zu-gegenphasigen Torsionsschwingungen durch einen wandlers.auf.die zylindrische Oberfläche des Stabes Dickenschwingungen ausführenden, gegebenenfalls innerhalb einer senkrecht zur Stabachse verlaufenden 35 durch einen magnetostriktiven Schwinger ersetzbaren Ebene durch einen das bewegliche Wandlerelement piezoelektrischen Kristall angeregt. An den mit Elekbildenden Streifen aus magnetostriktivem Material troden versehenen Flächen größten Flächeninhalts einwirken, dessen Achse dieser Ebene angehört. Der des Kristalls enden Streifen, von welchen der eine Streifen ist mit seiner einen Stirnseite in der Weise am mit dem aus dem Hohlstab ragenden Ende des Stabes zylindrischen Teil des Stabes befestigt, daß diese 30 verbunden ist, während der andere Streifen, dessen Stirnseite längs einer Mantellinie des Stabes verläuft Breitseiten L-Form aufweisen, am Hohlstab befestigt und ferner die Achse des Streifens eine Radiuslinie ist. Bei "den Wandlern dieser bekannten Anordnung des Stabquerschnittes geradlinig fortsetzt. Durch die sind somit die Streifen im Gegensatz zu dem Wand-Longitudinalschwingungen des Streifens werden auf ler nach den Lehren der Erfindung nur Zwischenden Stab Kräfte ausgeübt, die sich auf Grund der 35 glieder, in welchen nicht die Umsetzung der elek-Bewegungsbahn des Streifenendes in eine genau auf trischen Energie in mechanische vor sich geht und die Stabachse gerichtete Komponente sowie in eine an welchen ferner, da sie als Hebel zu wirken haben, kleinere tangentiale Komponente am Stabumfang auf- nur Biegekräfte auftreten," während bei den Wandteilbar sind. Die Entstehung der tangentialen Kompo- . lern der Verzögerungsleitung nach der Erfindung die nente ist auf Durchbiegungen des Streifens sowie auf 40 aus magnetostriktiven Werkstoff zu fertigenden Streifertigungstechnisch bedingte Verlagerungen der fen nur auf Zug und Druck beansprucht werden Achse des Streifens aus der Richtung zurückzufüh- sollen und die Entstehung von Biegeschwingungen ren, in der ihre Verlängerung die Achse des Stabes unerwünscht ist.
schneidensoll. ' ■ . Bei einen* dem Stand der Technik angehörendenFurthermore, an electromechanical mechanical part of the arrangement niche delay arrangement already belongs to the state of the art due to its mass and momentum, in which the input transducer: for compensation accessible structure as a mechanical sympathetic transducer along a cylindrical rod bending - is to be regarded as metric. In the event of oscillations and, to a small extent, torsional guidance of this arrangement, oscillations proceed. Both the bending speed between the input and output transducers as well as the torsional vibrations go to <rod and a concentrically arranged hollow rod. Longitudinal vibrations that are transferred from the input transducer to the input transducer to antiphase torsional oscillations through a transducer.auf.die cylindrical surface of the rod executing thickness oscillations, possibly within a 35 perpendicular to the rod axis by a magnetostrictive oscillator replaceable plane excited by a movable transducer element piezoelectric crystal. Act on the electrodes provided with electrode-forming strips of magnetostrictive material with the largest surface area, the axis of which belongs to this plane. The end of the crystal strip, one of which is attached with its one end face in such a way at the end of the rod protruding from the hollow rod cylindrical part of the rod that this is connected, while the other strip, the end face along one The surface line of the rod extends broadly L-shaped, attached to the hollow rod and furthermore the axis of the strip is a radius line. In "the transducers this known arrangement of the rod cross-section continues in a straight line. As a result of the strips, in contrast to the wall longitudinal vibrations of the strip, forces are only exerted on the rod according to the teachings of the invention, which are due to the 35 members in which does not convert the electrical trajectory of the end of the strip into an exactly on tric energy in mechanical and the rod axis directed component as well as in a further, because they have to act as a lever, smaller tangential component on the rod circumference on only bending forces occur, "while at the wall are divisible. The emergence of the tangential compo-. learning of the delay line according to the invention the nente is due to bending of the strip as well as to 40 strip manufacturing-related displacements of the fencing to be manufactured from magnetostrictive material are only subjected to tension and pressure which their extension the axis of the rod is undesirable.
should cut. '■. With a * belonging to the state of the art

Ausgehend von dieser bekannten elektromecha- 45 elektromechanischen Filter sind die in einer waage-Based on this known electromechanical 45 electromechanical filter, the

nischen Verzögerungsleitung ist eine durch Wandler rechten Ebene nebeneinander angeordneten, fürniche delay line is a right level by transducers arranged side by side, for

mit vergleichsweise hohem elektromechanischen! Torsionsschwingungen bemessenen Resonatoren anwith a comparatively high electromechanical! Torsional vibrations sized resonators

Kopplungsfaktor und dennoch einfachem Aufbau ihren den Einspannstellen gegenüberliegendenCoupling factor and yet simple structure opposite the clamping points

hervortretende elektromechanische Verzögerungs- schwingfähigen zylindrischen Endteilen durch Longi-protruding electromechanical cylindrical end parts capable of deceleration due to Longi-

leitung verwirklichbar, bei welcher vom Eingangs- 50 tudinalschwingungen ausführende Drahtabschnitteline feasible, in which from the input 50 tudinal vibrations executing wire sections

wandler zum Äüsgangswandler längs eines Drahtes miteinander gekoppelt, die zwischen den Resonatorentransducer coupled to the output transducer along a wire that runs between the resonators

ausschließlich Torsionsschwingungen fortschreiten, jeweils zwei parallelen Geraden folgen, welche dieonly torsional vibrations progress, two parallel straight lines follow each, which the

die von Longitudinalschwingungen herrühren, die am schwingfähigen zylindrischen Endteile der Resona-which originate from longitudinal vibrations that occur at the vibrating cylindrical end parts of the resonance

Anbringungsort des auf magnetostriktiver Grundlage toren tangieren. Diese Drahtabschnitte, die zum einenTouch the location of the magnetostrictive gate. These wire sections, on the one hand

arbeitenden Eingangswandlers auf die Oberfläche des 55 oberhalb und unterhalb der waagerechten Ebeneworking input transducer on the surface of the 55 above and below the horizontal plane

Drahtes in ausschließlich tangentialer Richtung so- verlaufen, in welchen die Achsen der ResonatorenThe wire runs in an exclusively tangential direction in which the axes of the resonators

wie innerhalb einer senkrecht zur Drahtachse ver- liegen, und die zum anderen einer Ebene angehören,as lying within one perpendicular to the wire axis, and which belong to the other plane,

laufenden Ebene einwirken, während am Anbrin- die von den Achsen der Resonatoren senkrecht durch-acting on the running plane, while at the attachment the axes of the resonators perpendicular

gungsort des gleichartig aufgebauten Ausgangswand- setzt wird, sind Bestandteile ein und desselben Drah-location of the similarly constructed starting wall is used, are components of one and the same wire

lers von der Oberfläche des als Schallübertragungs- 60 tes, der vom einen Endresonator zum anderen undlers from the surface of the sound transmission 60 th from one end resonator to the other and

bahn dienenden Drahtes in tangentialer Richtung so- in umgekehrter Richtung wieder zurück durch ösenThe wire serving the track in the tangential direction and in the opposite direction back through loops

wie innerhalb einer senkrecht zur Drahtachse ver- an den schwingfähigen zylindrischen Endteilen alleras within a perpendicular to the wire axis at the oscillating cylindrical end parts of all

laufenden Ebene Longitudinalsehwingungen aus- Resonatoren unter Umschlingung dieser Endteile ge-running plane longitudinal vibrations from resonators by wrapping these end parts

gehen, die auf Grund der magnetostriktiven Eigen- führt und durch eine Feder gespannt ist. Die Achsenwhich leads due to the magnetostrictive inherent and is tensioned by a spring. The axes

schäften des Ausgangswandlers in elektrische Schwin- 65 der Ösen gehören in der Ruhestellung des mechani-shafts of the output transducer in electrical oscillations 65 of the eyelets belong in the rest position of the mechanical

gungen umgeformt werden, wenn erfindungsgemäß sehen Filter-Schwingsystems einer Geraden an, dieconditions are reshaped when according to the invention see filter oscillation system of a straight line that

die Wandler so entworfen sind, daß die Longitudinal- zwischen den zwei Geraden parallel verläuft, welchethe transducers are designed so that the longitudinal between the two straight lines runs parallel, which

schwingungen jeweils an zwei oder mehr magneto- die Lage der Drahtabschnitte angeben. Unmittelbarvibrations on two or more magneto- indicate the position of the wire sections. Direct

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im. Bereich der einzelnen Schwingkörper, die zwi- den dort wieder in elektrische Signale umgesetzt. Auf sehen den Endresonatoren liegen,.ist die Bahn des Grund der Bauart der Wandler der Verzögerungs-Drahtes auf Grund der Schlaufe durch die öse in leitung nach der Erfindung werden von dem als den Fällen als etwa S-fÖrmig zu bezeichnen, in wel- Schallübertragungsbahn dienenden Draht ebenso wie chen ein Drahtstück betrachtet wird, dessen waage- 5 bei einer bekannten elektromechanischen Verzögerechter Abschnitt rechts vom Resonator oberhalb der rungsanordnung mit einer drahtförmigen, Longidie Resonatorachsen enthaltenden Ebene sich er- tudinalschwingungen fortleitenden Schallübertrastreckt und dessen-waagerechter Abschnitt links vom gungsbahn keine magnetostriktiven Eigenschaften Resonator unterhalb dieser Ebene sich fortsetzt. Der gefordert. Die Wahl des Drahtwerkstoffes kann sich Draht, der, wie bereits angeführt, einer Vorspannung io daher allein nach den geforderten Ubertragungsdurch die Feder bedarf, dient nur der Verbindung eigenschaften, der Anordnung richten. Beispielsweise der Resonatoren untereinander und ist nicht Bestand- läßt sich für den Draht eine Legierung -wählen, die teil der Wandler dieses elektromechanischen Filters. einen besonders niedrigen Temperaturkoeffizientenin the. Area of the individual vibrating bodies, which are then converted back into electrical signals there. on see the end resonators, .is the path of the reason of the design of the transducer of the delay wire Due to the loop through the eyelet in line according to the invention are of the as to designate the cases as approximately S-shaped, in which wire serving as a sound transmission path as well chen a piece of wire is considered, the level of which is 5 in a known electromechanical decelerator Section to the right of the resonator above the arrangement with a wire-shaped, longidie The plane containing the resonator axes extends through the sound propagating through the earth vibrations and its horizontal section to the left of the pathway has no magnetostrictive properties Resonator below this level continues. The demanded. The choice of wire material can vary Wire, which, as already mentioned, a bias io therefore only after the required transmission through the spring is required, serves only the connection properties, the arrangement align. For example of the resonators among each other and is not available, an alloy can be selected for the wire part of the converter of this electromechanical filter. a particularly low temperature coefficient

Bei einer auf geringen Raumbedarf gerichteten der Verzögerungszeit ergibt.If the delay time is directed towards a small space requirement.

Ausführungsform der Verzögerungsleitung nach der 15 In der eine Ausführungsform des Eingangswand-Erfindung ist der als Schallübertragungsbahn die- lers der Verzögerungsleitung nach der Erfindung nende Draht als Spirale verlegt. Bei der nach den zeigenden Fig. 2 ist ebenso wie in Fig. 3, 5 und 6 Lehren der Erfindung ausgebildeten Verzögerungs- zur-Erhöhung der Verständlichkeit des nachfolgend leitung läßt sich die mit der Umsetzung der Longi- Dargelegten der Querschnitt des Drahtes 11 stark tudinalschwingungen in Torsionsschwingungen beim 20 vergrößert dargestellt. Der Draht 11 wird am An-Eingangswandler und desgleichen die mit der Moden- bringungsort des Eingangswandlers an zwei diametral umsetzung beim Ausgangswandler verbundene Ab- gegenüberliegenden Stellen seiner Oberfläche von Senkung des elektromechanischen Kopplungsfaktors den Breitseiten zweier Streifen 12 aus Nickel tangiert, dadurch in engen Grenzen halten, daß beim Ein- An diesen Stellen sind die Streifen 12 mit dem Draht gangs- und Ausgangswandler die mit Longitudinal- 25 11 durch Schweißung verbunden. Die Achsen der schwingungen beaufschlagten Streifen und die draht- Streifen 12 gehören einer Ebene an, die senfaecht förmige Schallübertragungsbahn durch entsprechende . zur Achse des Drahtes 11 verläuft. In unmittelbarer Dimensionierung der Streifenquerschnitte akustisch Nähe der Schweißstellen befindet sich jeweils das einander angepaßt betrieben werden. Als Wandler eine Ende der Streifen 12, die vom Draht 11 aus in in raumsparender Bauweise ist jene Ausführungsform 30 entgegengesetzte Richtungen weisen. Die dem Draht mit zwei Streifen hervorzuheben, bei welcher die 11 abgewandten Enden der beiden Streifen 12 sind Streifen von ihren Befestigungspunkten am Draht von Spulen 13 umgeben. Die Spulen 13 sind so beaus in der gleichen Richtung parallel verlaufen und messen, daß sie für den von ihnen umschlossenen demgemäß die den beiden Streifen zugeordneten Abschnitt der aus Nickel bestehenden Streifen 12 als Spulen sich nebeneinander befinden. Wirkt der eine 35 Wandlerwicklungen wirksam sind. Bei Erregung der Streifen im betrachteten Zeitmoment an seinem mit Spulen 13 entstehen in dem von ihnen umgebenen dem Draht verbundenen Ende durch Kontraktion Abschnitten der Streifen 12 bei der angewandten Art auf den Draht ein, so wird dieser gleichzeitig vom der Vormagnetisierung Longitudinalwellen, die sich anderen Streifen an dessen Befestigungspunkt mit in Richtung auf die beiden Streifenenden hin fortdem Draht durch Dilatation beeinflußt. 40 pflanzen. Die von den Spulen 13 aus längs der Strei-Embodiment of the delay line according to FIG. 15 In the one embodiment of the input wall invention is the one used as the sound transmission path of the delay line according to the invention The end of the wire is laid in a spiral. 2 is the same as in FIGS. 3, 5 and 6 Teachings of the invention designed to increase the understanding of the following delay The cross-section of the wire 11 can be greatly enhanced with the implementation of the Longi line tudinal vibrations in torsional vibrations shown enlarged at 20. The wire 11 is connected to the input converter and likewise the one with the mode location of the input transducer at two diametrically opposite implementation at the output transducer connected opposite points of its surface of Lowering of the electromechanical coupling factor touches the broad sides of two strips 12 made of nickel, thereby keep within narrow limits that when one is at these points, the strips 12 are with the wire input and output converters connected to longitudinal 25 11 by welding. The axes of the vibrations acted on strips and the wire strips 12 belong to a level that must be safe shaped sound transmission path through corresponding. runs to the axis of the wire 11. In the immediate Dimensioning of the strip cross-sections acoustically close to the welds is located in each case operated in a manner adapted to one another. As a transducer, one end of the strips 12 extending from the wire 11 into In a space-saving design, that embodiment 30 is pointing in opposite directions. The wire to be highlighted with two strips, in which the 11 opposite ends of the two strips are 12 Strips are surrounded by coils 13 from their attachment points on the wire. The coils 13 are so beaus run in parallel in the same direction and measure that they are for the one enclosed by them accordingly, the portion of the nickel strip 12 associated with the two strips as Coils are next to each other. Acts of a 35 transformer windings are effective. When the Stripes in the moment of time under consideration on his with coils 13 arise in the one surrounded by them the end connected to the wire by contraction sections of the strips 12 in the applied type on the wire, this is simultaneously from the bias of the longitudinal waves, which are other strip at its attachment point with continued in the direction of the two ends of the strip Wire affected by dilation. 40 plants. From the coils 13 along the strip

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Eigenschaf- fen 12 den Draht 11 erreichenden LongitudinalwellenFurther details and advantageous properties 12 longitudinal waves reaching the wire 11

ten der elektromechanischen Verzögerungsleitung führen in diesem Draht zu Torsionswellen, die denth of the electromechanical delay line lead to torsion waves in this wire, which cause the

nach der Erfindung gehen aus der nachfolgenden beiden Drahtenden zustreben.according to the invention go to strive from the following two wire ends.

Beschreibung hervor. In den Zeichnungen zeigt Bei der durch Fig. 2 veranschaulichten Ausfüh-Description. In the drawings shows in the embodiment illustrated by FIG.

Fig. 1 das bekannte Prinzipschema einer elektro- 45 rungsform weisen die Spulen 13 der beiden StreifenFig. 1 shows the well-known basic diagram of an electrification form, the coils 13 of the two strips

mechanischen Verzögerungsleitung, 12 den gleichen Abstand vom Draht 11 auf. Desmechanical delay line, 12 equidistant from wire 11. Of

F i g. 2 und 3 Ausführungsformen von entspre- weiteren erfolgt bei dieser Ausführungsform die Vorchend den Lehren der Erfindung entworfenen Ein- magnetisierung der Streifen 12 entweder durch Pergangs- und Ausgangswandlern in schematischer Dar- manentmagnete 1? oder durch zusätzlich den Spulen stellung, 50 13 zugeführten Gleichstrom. Auf Grund derF i g. 2 and 3 of the corresponding embodiments, the preceding is carried out in this embodiment the teachings of the invention designed magnetization of the strips 12 either by Pergang- and output transducers in schematic intestinal magnets 1? or by adding the coils position, 50 13 supplied direct current. Due to the

Fig. 4 ein schematisch wiedergegebenes Ausfüh- Variationsmöglichkeiten, die hinsichtlich der Art rungsbeispiel der Verzögerungsleitung nach der Er- der Vormagnetisierung der Streifen 12 bestehen, sind findung, bei welchem der als Schallübertragungsbahn in Fig. 2 die Permanentmagnete 19 gestrichelt eindienende Draht in Form einer Spirale ■ aufgewik- getragen. Die Vormagnetisierungsfeldstärke wird so kelt ist, 55 gewählt, daß sich für das Aggregat aus Streifen 12Fig. 4 shows a schematically reproduced Ausfüh variation possibilities, which with regard to the Art Approximate example of the delay line after the grounding of the premagnetization of the strips 12 exist Finding in which the permanent magnets 19 serving as a sound transmission path in FIG. 2 with dashed lines Wire drawn up in the form of a ■ spiral. The bias field strength becomes like this kelt, 55 is chosen that for the aggregate of strips 12

Fig. 5 und 6 weitere Ausführangsformen von und Spule 13 ein möglichst hoher Koeffizient der Wandlern der Verzögerungsleitung nach der Er- elektromechanischen Kopplung ergibt. Dies ist befindung, kanntlich durch eine Vormagnetisierungsfeldstärke5 and 6 further embodiments of and coil 13, the highest possible coefficient of Converting the delay line after the electromechanical coupling results. This is a finding known by a bias field strength

Für elektromechanische Verzögerungsleitungen erreichbar, welche auf der Magnetostriktionskenn-Achievable for electromechanical delay lines, which are based on the magnetostriction identification

läßt sich bekanntlich das durch F i g. 1 veranschau- 60 linie des Streifenwerkstoffes den Ärbeitspunkt in denas is known, this can be done by F i g. 1 line of the strip material shows the working point in the

lichte Prinzipschema angeben. Die zu verzögernden Bereich der größten Steilheit legt. Die beiden SpulenSpecify the clear principle scheme. The area to be decelerated defines the greatest steepness. The two coils

elektrischen Signale werden dem Eingangswandler Ä 13 sind durch Serien- oder durch Parallelschaltungelectrical signals are transmitted to the input transducer Ä 13 by series or parallel connection

zugeführt, der bei der Gattung der Verzögerungs- in der Anordnung 14 miteinander verbunden. Durchwhich is connected to one another in the case of the type of delay in the arrangement 14. By

anordnungen, welcher die Verzögerungsleitung nach diese Anordnung werden elektrische Impulse mitarrangements, which the delay line after this arrangement are electrical pulses with

der Erfindung angehört, Torsionsschwingungen an 65 ausreichender Impulsleistung den Spulen 13 zugelei-belongs to the invention, torsional vibrations at 65 sufficient pulse power to supply the coils 13

den als Schallübertragungsbahn wirksamen Draht 11 tet. Bei der Serien_r bzw. Parallelschaltung der Spulenthe effective as a sound transmission path wire 11 tet. In the series or parallel connection of the coils _r

abgibt. Die durch den Draht 11 an den Ausgangs- 13 sind deren Enden unter Berücksichtigung dergives away. The through the wire 11 to the output 13 are their ends taking into account the

wandler B gelangenden Torsionsschwingungen wer- Vormagnetisierungsrichtiingen in den Streifen 12 soTorsional vibrations reaching transducer B are pre-magnetization directions in the strip 12 so

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miteinander zu verbinden,·.daß bei Stromstärke- förmige Torsionsbeanspruchung des-Drahtes 11 amto connect with each other, · .that with amperage-shaped torsional stress of the wire 11 on the

änderungen in den Spulen 13 an den Befestigungs- Anbringungsort der Streifen 12 unterscheidet sichchanges in the coils 13 to the attachment location of the strips 12 differs

stellen der Streifen 12 am Draht IX. ein Kräftepaar von jener, die von dem eingangs betrachteten Strom-put the strip 12 on the wire IX. a couple of forces of those who are affected by the electricity

mit in Richtung der Streifenachsen wirksamen Kräf- anstieg herrührt, nur durch den Drehsinn, wenn derwith an increase in force acting in the direction of the stripe axes, only from the sense of rotation if the

ten auf den Draht ein Drehmoment in der Ebene .5 StromabfaU mit dem vorangegangenen Stromanstiegten on the wire a torque in the level .5 current drop with the previous current rise

ausübt, welcher die Achsen der Streifen 12 an- dem Betrag nach übereinstimmt. Die vom Draht 11exercises which the axes of the strips 12 coincide in terms of amount. The wire 11

gehören, - ■ · ·.-,■■ an den Anbringungsort des Ausgangswandlers ge-belong - ■ · · .-, ■■ to the location of the output transducer

Der de^m "vorangehend besqhriebenen Eingangs- leiteten Torsionsbewegungen prägen den mit dem wandler inbauliclier.Hinsicht genau entsprechende verbundenen Endabschnitten der Streifen 15 Kon-Apsgangswandler ist in Fig. 3 gezeigt. Dabei ist für io traktions- und Düatationskräfte auf, die mit der Gedjlesen Ausgangswandler die.gleiche Darsteliungs- schwindigkeit, welche Longitudinalschwingungen in weise mit gegen den Beschauer gerichtetem Draht diesen Streifen zeigen,-an deren Endabschnitte mit wie für den durch Fig. 2 wiedergegebenen Wandler den Spulen 1(5 übertragen -.werden. Auf Grund des gewählt. Auch dieser Wandler, weist zwei Nickel- inversen magnetostriktiven Effektes werden durch streifen15 -auf, die in unmittelbarer Nähe ihres einen 15 Kontraktion und Dilatation '.der /von den Spulen 16 Endes^: an den.·Draht 11 so angeschweißt sind, daß sie umschlossenen Abschnitte der Streifen 15 in diesen B4t ihren anderen· Enden in. .pnterschiedliche./Rich" Spulen Spannungen · induziert.' Da der Ausgangs'-tpngen weisen und· die Achsen, der Streifen die Ab- wandler ebenso wie der Eingangswandler djfferenschnitte von zwei Geraden bilden, die-parallel zuein- zierende Eigenschaften- aufweist, ist ein Ausgangsander verlaufen und-ewer;Ebene-angehören,_: die von ao impuls.zu erwarten, über dessen Kurvenform·die der Achse-_;des DrÄtes 11-.senkrecht durchsetzt wird; zweifache Differentiation der Kurve des Eingangs-Jeder StreM^n 15 ist von einer Spule 6 umgeben. Den impulses Aufschluß gibt .
Spülen1$ sind:Permanentmagnete 17 zur Vonnagne- Die-· Vorgänge, die auf Grund eines sprunghaften tisierung der. Streifen,15: in" der;.Weise zugeordnet, Stromaristieges und eines plötzlichen Stromabfalles 4aß die Kraftlinien- des durch diese Permanent- 25 in den Spulen eines nach den Lehren der Erfindung magnete hervorgerufenen Feldes jeweils in dem von entworfenen Eingangswandlers auf der drahtförmiden Spulen 16 umschlossenen Abschnitt der Streifen gen SchaUübertragungsbahn zu erwarten sind, lassen 15 parallel z?j den Streifenachsen verlaufen. Die den Schluß zu, daß für eine mit solchen Wandlern Spulen 16 sind gleichfalls durch Serien- oder durch versehene elektromechanische Verzögerungsleitung Parallelschaltung miteinander verbunden und an den 30 hinsichtlich der Ermittlung-der die optimalen ÜberEingang der Anordnung 18 angeschlossen. tragungseigenschaften der Leitung ergebenden Im-The de ^m "previously input besqhriebenen initiated torsional characterize the exactly corresponding with the transformer inbauliclier.Hinsicht associated end portions of the strips 15 Kon-Apsgangswandler is shown in Fig. 3. In this case is on for io traction and Düatationskräfte associated with the output transducer Gedjlesen the same speed of representation, which longitudinal vibrations show this strip with a wire directed towards the viewer, at the end sections of which with the coil 1 (5) as for the transducer shown in FIG. this transducer also comprises two nickel inverse magnetostrictive effect be streifen15 -on which a 15 contraction and dilation '.the / from the coils 16 in the immediate vicinity of their ^end: are welded to the wire 11 · so that they enclosed. Sections of the strips 15 in this B4t their other · ends in. .Pdifferent. / Rich 'coils voltages · induced.' Since de r Ausgangs' tpngen-wise and · the axes of the strips, the waste converters, as well as the input transducer djfferenschnitte of two straight form, comprising the-parallel to each ornamental Properties, an output Sander is run and-ewer; level _belong: that of ao impuls.to be expected, via its curve shape · that of the axis- _; the wire 11-. is penetrated vertically; double differentiation of the curve of the input. Each StreM ^ n 15 is surrounded by a coil 6. The impulse gives information.
Flushing1 $ are: Permanent magnets 17 for Vonnagne- The processes that occur due to an erratic tization of the. Strips, 15: in "the; .Wise assigned, Stromaristieges and a sudden drop in current 4ass the lines of force through these permanent 25 in the coils of a field produced by the teachings of the invention magnets in each case in the input transducer designed on the wireframe coils 16 The enclosed section of the strips against the foam transmission path is to be expected, allow 15 to run parallel to the strip axes with regard to the determination of the optimal over input of the arrangement 18 connected.

An Hand der mit Eingangs- und Ausgangswand- pulsdauer der zugeführten Impulse die gleichen Überlern nach Fig,2 und 3 versehenen Ausführungs- legungen gelten wie bei vorbeschriebenen, magnetoform der" Verzögerungsleitung nach der Erfindung striktiv wirkende Wandler aufweisenden Verzögewerde deren Wirkungsweise kurz erläutert; Ein durch 35 rungsleitungen, über deren drahtförmige Schallüber*· die Anordnung 14 ausgelöster sprunghafter Strom- tragungsbahn Longitudjnalwellen geleitet werden, anstieg in den Spulen 13 bewirkt unter bestimmten Bei diesen Verzögerungsleitungen ist bekanntlich mit Voraussetzungen, die an seine Polarität und an die optimalen Impulsübertragungseigenschaften durch Vormagnetisierungsricbtung in den Streifen 12 ge- die Anwendung von Eingangsimpulsen zu rechnen, knüpft sind, in den von diesen Spulen umschlossenen 40 bei welchen der vorderen Impulsflanke die rück-Absehnitten der aus Nickel bestehenden Streifen eine wärtige Impulsflanke in einem solchen zeitlichen Abimpulsförmig verlaufende Kontraktionskraft, die in stand folgt, daß unmittelbar nach dem Verschwinden diesen Streifenabschnitten ein an- und sogleich wie- der von der vorderen Impulsflanke herrührenden der abschwellende Kontraktion zur Folge hat, die Kontraktionskraft von der rückwärtigen Impulssich mit der Geschwindigkeit, die Longitudinalwellen 45 flanke auszulösende Dilatationskraft einsetzt. In diein Nickel aufweisen, nach- den beiden Streifenenden sem Fall ergibt sich in den Spulen 15 des Ausgangshin ausbreitet. Der zum Draht U geleitete Anteil der wandlers -der Verzögerungsleitung nach der Erfinaufdie Streifen 12 aufgebrachten mechanischen dung jeweils ein Stromimpuls mit maximaler Ampli-Energie beansprucht den Draht am Anbringungsort tude, dem Impulse geringerer Amplitude und ent-■der Streifen kurzzeitig auf Torsion in einer Richtung. 50 gegengesetzter Polarität vorangehen und nachfolgen. Die hierdurch im Draht 11 im Bereich des Anbrin- Bekanntlich ist mathematisch nachweisbar, daß gungsortes der Streif en 12 bis zu einem Höchstwert Torsionsschwingungen längs eines geradlinig veransteigende und anschließend wieder verschwin- laufenden Drahtes dispersionsfrei übertragen werden, dende elastische Verformung pflanzt sich in Richtung während bei gekrümmten Bahnen die Dispersion geauf die beiden Drahtenden hin mit der Geschwindig- 55 ring gehalten werden kann, wenn der Krümmungskeit fort, die Torsionswellen in dem Werkstoff zeigen, radius des Drahtes nicht allzu klein gewählt ist. Es aus welchem der Draht U gefertigt ist Ein durch die sind daher bei der Verzögerungsleitung nach der ErAnordnung 14 in den Spulen 13 verursachter sprung- findung die Voraussetzungen dafür gegeben, von der hafter Stromabfall hat unter den oben getroffenen durch Fig. 4 gezeigten, an sich bekannten VerVoraussetzungen in den von den einzelnen magne- 60 legungsart des' Drahtes elektromechanischer Vertischen Feldern dieser Spulen beeinflußten Abschnit- zögerungsanordnungen in Form einer Spirale Geten der Streifen 12 eine injpulsförmig verlaufende brauch zu machen: Die Vorteile, die durch diese Dilatationskraft zur Folge, Demgemäß ist dann in Wickelart mit in einer einzigen Ebene angeordnetem diesen Streifenabschnitten eine ansteigende und an- Draht hinsichtlich geringen Raumbedarfes der Geschließend wieder verschwindende Dilatation zu er- 65 samtanordnung erzielt werden können, sind offenwarten, die wiederum mit der Longitudinalwellen in sichtlich beträchtlich.Considerations with reference to the execution provided with input and Ausgangswand- pulse duration of the pulses supplied to the same via learning of FIG, 2 and 3 are as described above, the "delay line magneto form according to the invention restrictively directional transducers having Verzögewerde their operation described briefly; A by 35 transmission lines, over whose wire-shaped sound over the arrangement 14 triggered abrupt current-carrying path longitudinal waves are conducted, rise in the coils 13 causes under Strips 12 ge to calculate the use of input pulses are linked, in the 40 enclosed by these coils in which the front pulse edge the rear sections of the strip consisting of nickel have a subsequent pulse edge in such a time pulse Pulse-shaped contraction force, which follows immediately after the disappearance of these stripe sections, resulting in an increasing contraction from the front pulse flank, the contraction force from the back pulse flanking at the speed of the longitudinal waves dilation force to be triggered begins. In which have nickel, after the two strip ends this case results in the coils 15 of the starting point. The portion of the transducer-the delay line, which is routed to the wire U according to the invention, is applied to the strips 12 by a current pulse with maximum ampli-energy stressing the wire at the point of attachment, the pulses of lower amplitude and the strip briefly on torsion in one direction . 50 go ahead and follow with opposite polarity. As a result, in the wire 11 in the area of the attachment, it is mathematically demonstrable that up to a maximum value torsional vibrations are transmitted without dispersion along a wire that rises in a straight line and then disappears again curved paths the dispersion towards the two ends of the wire can be kept at high speed if the curvature continues, as shown by the torsional waves in the material, the radius of the wire is not too small. It is from which the wire U is made. A jump finding caused by the delay line after the arrangement 14 in the coils 13 is given the prerequisites for the current drop, among those shown above by FIG. 4, per se known requirements in the section delay arrangements in the form of a spiral geten of the strips 12 influenced by the individual magnetization type of the wire electromechanical vertical fields of these coils: The advantages that result from this dilatation force are accordingly then in a winding manner with these strip sections arranged in a single plane an increasing and decreasing dilatation can be achieved with regard to the small space requirement of the closed again to complete arrangement, which in turn with the longitudinal waves in visibly considerable.

Nickel eigenen Geschwindigkeit bis an die Streifen-' Um hinsichtlich des elektromechanischen Koppenden gelangt. Die hieraus sich ergebende stoß- lungsfaktors der nach den Lehren der ErfindungNickel own speed up to the strip- 'order in terms of the electromechanical coupling end got. The resulting impact factor according to the teachings of the invention

ίοίο

aufgebauten Wandler zu optimalen Ergebnissen zu gelangen, ist es erforderlich, die Streifen an den Draht akustisch anzupassen. Die Anpassungsbedingung läßt sich in der Form angeben:To get the best results from the built-in converter, it is necessary to attach the strips to the Adjust wire acoustically. The adaptation condition can be given in the form:

rc-r* 1/G₁-W₁
2 · η |/ E₂ ■ W₂ rc-r * 1 / G ₁ -W ₁
2 η | / E ₂ ■ W ₂

Dabei ist mit A der Querschnitt des einzelnen Streifens, mit r der Radius des Drahtes und mit η die Anzahl der Streifen bezeichnet, unter G₁ und W₁ sind der Schermodul und die Dichte des Drahtwerkstoffes und unter E₂ und W₂ der Elastizitätsmodul und die Dichte des Streifenwerkstoffes zu verstehen.Here, with A the cross section of each strip, with r η denotes the radius of the wire and the number of strips, with G ₁ and W ₁ are the shear modulus and the density of the wire material and E ₂ and W ₂ of elastic modulus and Understand the density of the strip material.

Es ist nicht erforderlich, daß bei den Wandlern die Streifen 12 bzw. 15 vom Draht 11 aus sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, vielmehr ist auch eine Wandlerausführungsform mit zwei Streifen denkbar, bei welcher diese Streifen vom Draht 11 aus in gleicher Richtung parallel verlaufen. Ein soleher Wandler ist in Fig.5 dargestellt. Bei diesem Wandler müssen die beiden Streifen 20 und 21 entgegengesetzte Vormagnetisierungsnchtungen aufweisen, wenn für die Spulen 22 und 23 das gleiche Anschlußschema angewendet werden soll wie für die Spulen der durch Fig.2 und 3 veranschaulichten Wandler. In diesem Fall sind die Streifen 20 und 21 Permanentmagnete 24 und 25 mit voneinander abweichender Lage der gleichnamigen Pole jeweils für sich zuzuordnen. Wenn die Vorderflanke eines den Spulen 22 und 23 zugeführten Impulses in dem von der Spule 22 umgebenen Abschnitt des Streifens 20 Dilatation bewirkt, löst diese Impulsflanke gleichzeitig in dem von der Spule 23 umschlossenen Abschnitt des Streifens 21 Kontraktion aus. Die durch Erregung der Spulen 22 und 23 ausgelösten Longitudinalschwingungen gelangen also mit entgegengesetzter Phasenlage an die dem Draht 11 zugewandten Enden der Streifen 20 und 21. Der Draht 11 wird somit am Anbringungsort der Streifen 20 und 21 durch ein Kräftepaar mit Kraftrichtungen entsprechend den in F i g. 5 eingetragenen Pfeilen tordiert. Ein solches Kräftepaar tritt im übrigen auch bei übereinstimmenden Vormagnetisierungsrichtungen in den Streifen 20 und 21 in Erscheinung, wenn das bisher für die Spulen 22 und 23 vorausgesetzte Anschlußschema verlassen wird und die Enden einer dieser zwei Spulen vertauscht werden. Einem solchen Vorgehen kommt insofern Bedeutung zu, als gleiche Vormagnetisierungsrichtungen in den Streifen 20 und 21 bereits durch einen einzigen Permanentmagnet erreichbar sind. Aus diesem Grunde ist in F i g. 5 nur der Magnet 24 voll ausgezogen dargestellt, während der Magnet 25 gestrichelt eingetragen ist. Bei dem durch F i g. 5 gezeigten Wandlerausführungsbeispiel wird selbstverständlich wie bei allen übrigen Ausführungsformen die Vormagnetisierungsfeldstärke so gewählt, daß der Arbeitspunkt im Bereich der größten Steilheit der Magnetostriktionskennlinie der Streifen liegt. Desgleichen bedarf es keiner weiteren Ausführungen darüber, daß der durch F i g. 5 veranschaulichte Wandler in genau denselben Varianten, in welchen er als Eingangswandler erläutert worden ist, sich auch als Ausgangswandler eignet.It is not necessary for the transducers to have the strips 12 and 15 from the wire 11 in opposite directions Directions extend, rather, is also a two strip transducer embodiment conceivable in which these strips run parallel from the wire 11 in the same direction. One such Converter is shown in Fig.5. With this converter, the two strips 20 and 21 have opposite Vormagnetisierungsnchtungen if for the coils 22 and 23 the same The connection diagram should be used as for the coils illustrated by FIGS Converter. In this case the strips 20 and 21 are permanent magnets 24 and 25 which differ from one another The position of the poles of the same name can be assigned individually. If the leading edge of one of the Coils 22 and 23 in the portion of the strip 20 surrounded by the coil 22 Causes dilation, this pulse edge releases at the same time in the section enclosed by the coil 23 of the strip 21 contraction. The longitudinal vibrations triggered by the excitation of the coils 22 and 23 thus arrive at the ends of the strips 20 and 21 facing the wire 11 with opposite phase relationship. The wire 11 becomes thus at the place of attachment of the strips 20 and 21 by a force couple with force directions accordingly the in F i g. 5 arrows entered twisted. Incidentally, such a force also joins corresponding bias directions in the strips 20 and 21 appear when the previously assumed for the coils 22 and 23 connection scheme is left and the ends of a these two coils are swapped. Such an approach is important insofar as the same Pre-magnetization directions in the strips 20 and 21 already by a single permanent magnet are attainable. For this reason, in FIG. 5 only the magnet 24 is shown fully extended while the magnet 25 is entered in dashed lines. In the case of the FIG. 5 converter embodiment shown becomes of course the bias field strength as in all other embodiments chosen so that the operating point is in the region of the greatest steepness of the magnetostriction characteristic Strip lies. Likewise, there is no need for further explanations about the fact that the by F i g. 5 illustrated Converter in exactly the same variant in which it was explained as an input converter is also suitable as an output converter.

Die Wandler der Verzögerungsleitung nach der Erfindung sind auch mit mehr als zwei Streifen verwirklichbar. Hierbei ist lediglich darauf Bedacht zu nehmen, daß die Befestigungspunkte der Streifen am Umfang des als Schallübertragungsbahn dienenden Drahtes um einander gleiche Winkelbeträge versetzt sind. Zur näheren Erläuterung ist in Fig. 6 ein Wandler mit drei Streifen dargestellt. Bei diesem "Wandler tangieren die drei Streifen 26 den Draht 11 an Punkten, welchen Radiuslinien des Drahtquerschnittes zugeordnet sind, die jeweils den 120° betragenden Winkel 28 zwischen sich einschließen. An ihren dem Draht 11 abgewandten Enden sind die Streifen 26 mit den Spulen 27 versehen. Es steht nichts im Wege, Eingangs- und Ausgangswandler ein und derselben Verzögerungsanordnung mit einer unterschiedlichen Zahl von Streifen zu entwerfen.The converter of the delay line according to the invention can also be implemented with more than two strips. It is only necessary to ensure that the attachment points of the strips on the Perimeter of the wire serving as a sound transmission path offset by equal angular amounts are. For a more detailed explanation, a transducer with three strips is shown in FIG. 6. With this one "Transducers touch the three strips 26 the wire 11 at points to which the radius lines of the wire cross-section are assigned, each of which is 120 ° Include angle 28 between them. At their ends facing away from the wire 11 are the The strips 26 are provided with the coils 27. Nothing stands in the way, input and output converters to design one and the same delay arrangement with a different number of strips.

Schließlich lassen sich als Eingangswandler dienende Wandler der Verzögerungsleitung nach der Erfindung auch mit Streifen ausführen, auf welchen die Spulen unterschiedliche Abstände vom Befestigungspunkt am Draht aufweisen. Eine solche Anbringungsart der Spulen hat zur Voraussetzung, daß die Spulen nach Maßgabe ihrer voneinander abweichenden Abstände von den Befestigungspunkten der zugehörigen Streifen am Draht in der Weise zu unterschiedlichen Zeiten erregt werden, daß hinsichtlich der tordierenden Wirkung der Streifen am Draht sich das gleiche Ergebnis einstellt wie bei den Wandlern, deren Spulen auf den Streifen jeweils in gleichen Abständen vom Streifenbefestigungspunkt am Draht angeordnet sind. Demgemäß muß die Erregung der näher am Draht befindlichen Spule bzw. Spulen später einsetzen als die Erregung der anderen Spule bzw. Spulen.Finally, converters serving as input converters can be used in the delay line after the Invention also run with strips on which the coils at different distances from the attachment point have on the wire. Such a type of attachment of the coils has the prerequisite that the coils according to their differing distances from the attachment points the associated strips on the wire are excited at different times in such a way that with regard to the twisting effect of the strips on the wire produces the same result as with the transducers, their coils on the strip at equal distances from the strip attachment point on the wire are arranged. Accordingly, the energization of the coil or coils closer to the wire must start later than the excitation of the other coil or coils.

Claims

Patent claims:

1. Electromechanical delay line, in which from the input transducer to the output transducer Torsional vibrations proceed along a wire, those of longitudinal vibrations originate at the installation site of the magnetostrictive base .Input transducer on the surface of the wire in the tangential direction as well as within a act perpendicular to the wire axis plane, while at the location of the similarly constructed output transducer from the surface of the as a sound transmission path serving wire in the tangential direction as well as within a perpendicular to the wire axis extending plane longitudinal vibrations emanate due to the magnetostrictive Properties of the output transducer are converted into electrical vibrations, marked by transducers in which the longitudinal vibrations occur on two or more magnetostrictive strips, which for each transducer is in a plane perpendicular to the wire axis between the wire surface and the transducer windings attached to each individual strip which, taking into account their spacing, extend to the individual strips from the wire, the bias direction of the strips and their mutual Position are connected to each other in such a way that the greatest possible converter efficiency is achieved results.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that as the sound transmission path serving wire is laid in the form of a spiral (Fig. 4).

' -'· " -■--"" ^;: 609 560/381'-' · "- ■ -""^;: 609 560/381

3, arrangement according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the individual transducers between the strip (12) and the as a sound transmission path serving wire (11) there is acoustic adaptation. 5 -.

4. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the input transducer has two magnetostrictive strips (20,21), which of their on the surface of the wire (11) diametrically opposite fastening points from in running in parallel in the same direction and further through their assigned Converter windings (22, 23) with longitudinal vibrations are acted upon, the wave components of which progressing towards the wire (11) due to the selected taking into account the bias directions in the individual strips Type of connection to the wire (11) come out of phase, whereby the from the strips (20,21) forces exerted on the wire form a force couple (Fig.

5).

Considered publications:

German Patent No. 706 272;

British Patent No. 714,627;

ÜSA.-Patent No. 1799 634, 1933 306,
318,417, 2,490,452;

L.Bergmann, "The Ultrasound",

6th edition, Stuttgart, 1954, pp. 56, 58;

Electrical Communication, Vol. 28, No. 1, pp. 46-53 (March 1951);

Acusticä, Vol. 4, No. 1, pp. 171 to 181 (1954).

Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1009 236.

1 sheet of drawings