DE466581C

DE466581C - Lichtrelais

Info

Publication number: DE466581C
Application number: DES76795D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Tuczek
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1926-11-02
Filing date: 1926-11-02
Publication date: 1928-10-12

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. OKTOBER 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 466 KLASSE 21 ai GRUPPE

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Lichtrelais Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. November 1926 ab

Es ist bekannt, daß durchsichtige Körper, ζ. Β. Kristalle oder Glas, durch Deformation optisch doppelbrechend werden können. Es ist auch bekannt, diese Doppelbrechung zur Konstruktion eines Lichtrelais zu benutzen, indem man den durchsichtigen Körper zwischen Analysator und Polarisator einer Polarisationseinrichtung bringt und die Deformationen dadurch hervorruft, daß man ihn entweder selbst durch den piezoelektrischen Effekt zum Schwingen anregt oder ihn an piezoelektrisch erregbare Körper ankittet. In diesem Falle muß der piezoelektrische Körper durch eine besondere Wechselspannungsquelle von der Frequenz seiner Eigenschwingung (die dann im Takte der Bildströme moduliert werden muß) in Schwingung versetzt werden, wozu jedoch besondere Maßnahmen zur Konstanthaltung der Frequenz der Erreger-

ao spannung erforderlich sind. Ferner ist auch das Ankitten eines Glaskörpers an einen piezoelektrischen Körper unvorteilhaft, da es die mechanischen Schwingungsamplituden herabsetzt oder auch verzerrt.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Deformation des Glases oder ähnlichen Körpers, der im folgenden kurz als »Glaskörper« bezeichnet werde, unter Verzicht auf die Anwendung piezoelektrischer Wirkungen unmittelbar auf rein mechanischem Wege erfolgt, indem der Glaskörper zwischen zwei Backen, Kolben oder ähnliche Vorrichtungen geklemmt oder festgekittet wird, die unter dem Einfluß der steuernden Ströme ihren gegenseitigen Abstand verändern und dabei den Glaskörper mehr oder weniger zusammendrücken oder dehnen. Die. Bewegung dieser Backen durch die steuernden Ströme kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen: .

Einerseits dadurch, daß eine der Backen (oder auch beide) mit dem beweglichen Anker eines elektromagnetischen Systems, wie es etwa bei Lautsprechern üblich ist, verbunden ist. Die steuernden Ströme werden dabei in an sich bekannter Weise entweder dem Elektromagneten zur Modulierung seines Feldes oder einer Spule zugeführt, durch die der im konstanten Magnetfelde befindliche Anker polarisiert wird.

Eine vorteilhafte Anordnung besteht darin, daß der Glaskörper unmittelbar zwischen den bis auf einen geringen Abstand gegeneinandergebogenen, leicht elastisch ausgebildeten Polen eines Magneten angeordnet ist, die sich bei Schwankungen der Feldstärke (unter dem Einfluß der Steuerströme) einander mehr oder weniger nähern.

Die Bewegung der den Glaskörper einklemmenden Backen kann ferner auf elektrosta-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Fran\ Tuc\ek in Berlin.

tischem Wege oder durch ein elektrodynamisch bewegtes System erfolgen oder durch eine Art Druckluftpresse, deren jeweiliger Druck durch die Steuerströme bestimmt wird, 5 oder durch irgendeine andere gebräuchliche Vorrichtung, die elektrische Energie in mechanische Energie umzusetzen gestattet.

In allen Fällen können entweder beide

Backen gleichzeitig symmetrisch zueinander

ίο bewegt werden (»atmen«) oder es kann auch nur eine von ihnen bewegt werden, während die andere feststeht.

Für gewöhnlich werden bei Übertragungen, z. B. bei der Bildtelegraphie, die steuernden Ströme zur Modulierung einer Trägerfrequenz benutzt. In diesem Fall ist es zuweilen vorteilhaft, den mechanischen Teil des beschriebenen Systems, also z. B. die Klemmbacke für den Glaskörper, für den Fall, daß er elastisch ausgebildet ist, so zu bemessen, daß seine mechanische Eigenfrequenz mit der Trägerfrequenz übereinstimmt. Es erfolgen dann die Zusammendrückungen des Glaskörpers im Rhythmus der von den Steuerströmen modulierten Trägerströme.

In den Abbildungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. ι bedeutet m einen jochförmigen Magneten, zwischen dessen zweckmäßig zugespitzten Polen sich ein Glaskörper g befindet, der mit der einen Seite auf einem festen Klotz k aufliegt, während auf seiner anderen Seite ein Anker α liegt. Dieser Anker α wird durch das . magnetische Feld, das im Rhythmus der in der Wicklung.? fließenden Steuerströme moduliert wird, angezogen, wobei die erwünschten Zusammendrückungen des Glaskörpers g erfolgen. Der zu steuernde Lichtstrahl tritt dabei senkrecht zur Zeichenebene durch die Glaskörper.

Nach Abb. 2 ist der Glaskörper g zwischen den beiden bis auf einen sehr kleinen Spalt b aneinandergebrachten Polen des Magneten m angebracht, die so weit elastisch sind, daß sie sich bei Feldschwankungen, wieder hervorgerufen durch die die Steuerströme führende Wicklung j, mehr oder weniger einander nähern.

Eine weitere verbesserte Anordnung ist in Abb. 3 gezeigt: Der permanente oder durch eine Gleichstromwicklung erregte Magnet m schließt einen Teil seiner Kraftlinien über die beiden Spalte k und eine Zunge s. Die Zunge s wird durch eine Spule/ von den Steuerströmen magnetisiert. Ihr magnetischer Kreis schließt sich über ein Joch & und die Spalte h. Je nach der Stromrichtung in f wird die Zunge nach der einen oder anderen Seite gedrückt und der Glaskörper g komprimiert und dilatiert. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Magnetfluß des Körpers» die Empfindlichkeit erhöht, da die Kraft auf die Zunge ζ dem Fluß in m proportional ist. Dabei gibt dieser Fluß dem Glaskörper g keine Vorspannung. Will man eine solche haben, so kann man sie mit einem überlagerten Gleichstrom in f oder durch die Schraube e erzielen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Steuerströme nur ein kleines Eisenvolumen, nämlich die Zunge 2 und das Joch h, zu magnetisieren haben, wozu- eine kleine Energie ausreicht.

Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist hiernach eine Hebelübersetzung eingeführt, indem der Glaskörper g nahe an dem Drehpunkt der Zunge s befestigt ist. Eine solche Hebelübersetzung kann grundsätzlich naturgemäß auch bei den anderen Ausführungsbeispielen angewendet werden. Schließlich ist es zweckmäßig, die Luftspalte h einstellbar zu machen, zum Zweck, die höchste Empfindlichkeit der Anordnung einzustellen.

Das beschriebene Lichtrelais ist in erster Linie für Empfangsanordnungen in der Bildtelegraphie verwendbar, ferner zur photographischen Registrierung von elektrischen Energieschwankungen, zur Aufzeichnung von Tonfilmphonogrammen und allgemein in allen Fällen, in denen eine Umsetzung von elektrischer Energie in Lichtstärken stattfinden go soll.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur Steuerung einer Ö5 Lichtmenge mittels einer elektrischen Energie unter Ausnutzung der durch mechanische Deformationen herbeigeführten optischen Doppelbrechung bei lichtdurchlässigen Körpern, z. B. Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationen des lichtdurchlässigen Körpers (g) unmittelbar auf rein mechanischem Wege durch zwei Backen, Kolben o. dgl. erfolgen, zwischen denen der Körper befestigt ist und die unter dem Einfluß der steuernden Ströme ihren gegenseitigen Abstand verändern und dabei den Glaskörper mehr oder weniger zusammendrücken oder dehnen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen durch mit ihnen verbundene elektromagnetische Einrichtungen bewegt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen oder auf beiden Seiten des Glaskörpers (g) ein Magnetanker (α) aufliegt, der durch einen Elektromagneten, dessen Feldstärke sich im Rhythmus der steuernden Ströme verändert, bewegt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskör-

per zwischen den beiden gegenseitig bis auf einen sehr kurzen Abstand genäherten, elastisch ausgebildeten Polen eines Elektromagneten, dessen Feldstärke sich im Rhythmus der steuernden Ströme verändert, befestigt ist (Abb. 2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Backe als federnde Zunge (2) aus magnetischem Material ausgebildet ist, welche durch die sie in einer Wicklung umfließenden Steuerströme polarisiert wird und im Felde eines konstanten Magneten (m) schwingt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis der durch die Steuerströme polarisierten Zunge durch ein zusätzliches Eisenjoch von möglichst kleinem Volumen geschlossen wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eine Gleichstromvormagnetisierung erhält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken durch elektrodynamischen Antrieb bewegt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken elektrostatisch bewegt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken durch eine mittels der Steuerströme einstellbare Druckluftpresse bewegt werden.

bewegten
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Glaskörper zwischen zwei symmetrisch zueinander

Backen befindet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Glaskörper zwischen einer festen Auflage und einer beweglichen Backe befindet.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Luftspaltes einstellbar gewählt ist, zum Zwecke, die höchste Empfindlichkeit der Anordnung einzustellen.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch ausgebildete Haltevorrichtung für den Glaskörper derart bemessen ist, daß ihre mechanische Eigenschwingung mit der Frequenz der Trägerströme, denen (z. B. bei der Bildtelegraphie) die steuernden Ströme aufgedrückt werden, übereinstimmt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den durch die Steuerströme bewegten Systemen und den beweglichen Klemmbacken eine Hebelübertragung befindet.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper auch im Ruhezustand unter einem konstanten Druck steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen