DE251136C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 251136 KLASSE 42 d. GRUPPE

AUGUST FRISCH in ZÜRICH. Einrichtung zur Darstellung physikalischer Vorgänge.

Zusatz zum Patent 251135 vom 13. Mai 1910.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. August 1911 ab. Längste Dauer: 12. Mai 1925.

Die durch die Unteransprüche des Hauptpatents geschützten Vorrichtungen reichen nicht aus, wenn sie Vorgänge darstellen sollen, die sehr rasche Wechsel aufweisen; denn in diesem Falle müssen die Träger derjenigen Einzelbewegungen, die den elektrischen Induktionsstrom auf die im rechtwinkligen Koordinatensystem angeordneten Leiter übertragen, sehr hohe Schwingungszahlen erhalten.

Da aber hohe Schwingungszahlen möglichst kleine Massen bedingen, so ■ können schwingende Stäbe wegen ihrer großen und trägen Massen nicht verwendet werden. Die Erfindung betrifft daher Vorrichtungen, bei welchen die Träger der Einzelbewegung nicht unmittelbar von dem darzustellenden physikalischen Vorgang beeinflußt werden, sondern von Luftströmen verschiedener Pressung; deren Steuerungder darzustellende physikalische Vorgang in der Weise bewirkt, daß die Bewegung der genannten Träger proportional zu den Pressungen der Luftströme erfolgt. Dadurch wird es möglich, das Gewicht der Bewegungsträger dermaßen zu vermindern, daß es keinen merkliehen Einfluß auf die Darstellung des Vorgangs ausüben kann.

Eine Vorrichtung dieser Art zur Darstellung eines Wechselstroms ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Darin ist α eine als Glockenmagnet ausgebildete eiserne Dose mit den Polen b und c und dem Verschlußdeckel d. Zwischen Dose und Deckel ist eine Eisenmembran e eingeklemmt, welche einerseits die Verbindung der beiden Pole herstellt, andrerseits zwischen den ringförmigen Endflächen f, g zweier Stöpsel h, i hin und her schwingen kann, die in die Dose und den Deckel verstellbar eingeschraubt sind. Die Hohlräume der Dose vor und hinter der Membran e sind durch Röhren k, I mit einem Hohlzylinder m verbunden, der aus Isoliermasse besteht und in dem ein dünner Stahldraht η zentrisch eingespannt ist. Auf diesem Draht ist ein Kölbchen ο frei beweglich, das zwischen sich und der Innenwand des Hohlzylinders einen kleinen Spielraum frei läßt. In die Wandung des Zylinders sind die zugeschärften Kanten der Metallstäbe f, welche die eine Schar der sich rechtwinklig kreuzenden Leiter bilden, bündig mit der Innenwand eingelassen.

Eine von einer Batterie q mit Gleichstrom gespeiste Ringspule r aus isoliertem Kupferdraht dient zur Magnetisierung der Dose, während eine zweite, den Polansatz c umgebende Ringspule s dazu bestimmt ist, von dem darzustellenden Wechselstrom durchflossen zu werden.

Der Stahldraht η in dem Hohlzylinder m ist an den Pol t eines Induktors angeschlossen, dessen anderer Pol t' mit einem Leiter n' verbunden ist, der von einem mit den Schwingungen des Darstellungsstroms synchron umlaufenden Motor in Drehung versetzt wird und dabei an den Metallstäben f vorbei-

55

60

streicht, die die andere Schar der sich rechtwinklig kreuzenden Leiter bilden.

Die Stöpsel h, i sind so eingestellt, daß im magnetisierten Zustand der Dose die dadurch gespannte Membran e genau die Mittellage zwischen den beiden Endflächen f und g einhält.

Das Rohr u dient mit seiner Gabelung v, w zur Einführung je eines Luftstroms von die

ίο Außenluft übersteigender Pressung vor und hinter die Membran e .bzw. vor und hinter das Kölbchen o. In den Röhren k und I sind Öffnungen ¥ und V von kleinerem Querschnitt vorgesehen, durch welche die einge-

i$ führte Luft wieder entweicht, so daß keine weitere Verdichtung entstehen kann.
Die Wirkungsweise ist folgende.
Wird in die magnetisierte Dose Druckluft eingeleitet, so bilden sich vor und hinter der Membran e zwei Luftdrucksäulen von genau gleicher Höhe, die derart auf das Kölbchen ο einwirken, daß sich dieses in den Druckmittelpunkt einstellt. Läßt man dann den darzustellenden Wechselstrom durch die Spule s fließen, so wird bei gleicher Richtung mit dem Magnetisierungsstrom die Magnetisierung verstärkt und dadurch die Membran von dem Pol c angezogen und der Durchgang der Luft zwischen ihr und der Endfläche g des Stöpsels i verengert. Daraus folgt, daß der Luftdruck in dem Leitungsrohr I vermindert und das Kölbchen 0 aus der Mittelstellung nach links (vgl. Zeichnung) verschoben wird. Bei entgegengesetzten Richtungen des darzustellenden und des Magnetisierungsstroms findet das Umgekehrte statt; die Membran e wird von dem Pol c abgestoßen, wodurch der Luftdurchgang zwischen ihr und der Endfläche f des Stöpsels h verengt und der Luftdruck rechts vom Kölbchen 0 vermindert wird, so daß nun eine Verschiebung nach rechts eintritt.

Da die Membran e, gleich der Membran eines Telephons, allen Wechseln des Dar-Stellungsstroms folgt und sie mittels der in den Röhren k und I erzeugten Druckunterschiede auf das Kölbchen 0 wirken läßt, so wird dieses zum Träger der Bewegung, welche die Spannungswechsel des betreffenden Wechselstroms darstellt. Das Kölbchen 0 hat somit die gleiche Bestimmung wie der gewundene Stab des Hauptpatents, der einen Induktionsstrom auf die eine Schar der sich rechtwinklig kreuzenden Leiterstäbe überleitet und dessen Drehungen durch die Wechsel des Darstellungsstroms hervorgerufen werden. Denn da das Kölbchen 0 in geringem Abstande vor den zugeschärften Enden der voneinander isolierten Metallstäbe p hin und her schwingt, so wird der ihm durch den Draht η zügeführte Induktionsstrom nacheinander auf diese Stäbe übergeleitet und bildet da eine Funkenstrecke, wo eine Kreuzung mit den von den vom andern Pol t' des Induktors beeinflußten Stäben p' stattfindet. Da ferner das Kölbchen sehr klein und aus Aluminium hergestellt sein kann, so wird die Zuverlässigkeit der Darstellung durch sein Gewicht nicht beeinflußt.

Die beschriebene Vorrichtung kann auch zur Darstellung rasch verlaufender Vorgänge mechanischer Natur, z. B. von Schallwellen, benutzt werden. In diesem Falle erfolgt die Bewegung der Membran e oder des Kölbchens 0 auf mechanischem oder pneumatischem Wege.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Einrichtung zur Darstellung physikalischer Vorgänge nach Patent 251135, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitung des funkenbildenden Induktionsstroms auf die einzelnen Stäbe einer Schar sich rechtwinklig kreuzender Leiter (p, -p') durch ein Kölbchen (0) bewirkt wird, das sich unter dem Einfluß zweier Luftsäulen, die ■ von einer durch den darzustellenden Vorgang in Schwingung versetzten Membran (β) gesteuert werden, an den Enden einer der beiden Leiterscharen entlang hin und her bewegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.