DE590783C

DE590783C - Device, in particular for sound reproduction devices, in which changes in electrical current through magnetostriction cause movements of a magnetic body

Info

Publication number: DE590783C
Application number: DEG76240D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Rudolf Goldschmidt; DR ALBERT EINSTEIN FRUEHER
Current assignee: Dr-Ing Rudolf Goldschmidt; DR ALBERT EINSTEIN FRUEHER
Priority date: 1929-04-25
Filing date: 1929-04-25
Publication date: 1934-01-10

Description

Wenn man den Magnetismus eines Eisenstabes, etwa durch eine stromdurchflossene Spule, ändert, so wird dadurch nicht nur eine magnetische Wirkung nach außen hervorgerufen, sondern es entstehen auch Kräfte in seinem Innern, die ihn zu verkürzen suchen: die Kräfte der Magnetostriktion. Diesen Kräften widersteht die· Steifheit des Stahles selbst, die es nur zu einer verhältnismäßig kleinen Arbeits-If one considers the magnetism of an iron rod, for example through a current-carrying one Coil, changes, this not only causes a magnetic effect to the outside, but also forces arise within him that seek to shorten him: the Forces of magnetostriction. These forces are resisted by the stiffness of the steel itself, the there is only a relatively small work

»o leistung kommen läßt.»O performance comes.

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Vorrichtung, die Steifheit des magnetisierten Stabes künstlich zu brechen, ihn zu labilisieren und dadurch einen Magneten ohne eigentlichen Anker arbeitsfähig zu machen.The subject of this invention is a device to measure the stiffness of the magnetized rod to break artificially, to labilize it and thereby create a magnet without an actual one To make anchors work.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung, insbesondere für Schallwiedergabegeräte, bei der elektrische. Stromänderungen durch Magnetostriktion Bewegungen eines Magnet-The invention thus relates to a device, in particular for sound reproduction devices, at the electrical. Changes in current due to magnetostriction Movements of a magnet

ao körpers hervorrufen und bei der erfindungsgemäß die diesen Bewegungen entgegenwirkende Kraft des Magnetkörpers durch äußere Kräfte vermindert wird, die entweder durch Vorspannung eines besonderen mit dem Magnetkörper mechanisch gekuppelten Gebildes geschaffen werden und bei Längenänderungen (Zusammenziehung oder Ausdehnung) zur Geltung kommen oder die durch axiale Vorspannung des Magnetkörpers selbst erzeugt werden.cause ao body and according to the invention the force of the magnetic body counteracting these movements by external forces is reduced, either by pre-tensioning a special with the magnet body mechanically coupled structure and with changes in length (contraction or expansion) come into play or the axial preload of the magnet body are self-generated.

Abb. ι zeigt ein erstes Beispiel In die 3" Schenkel eines U-förmigen steifen eisernen Joches A ist ein Eisenstab B mit Links- und Rechtsgewinde so eingeschraubt, daß er in seiner Längsachse zusammengepreßt werden kann. Erreicht die Längskraft eine Größe, die in der Nähe des sog. Knickwertes (Eulersche Formel) liegt, so genügt eine kleine weitere Kraft, um große Bewegungen hervorzurufen. Der Stab ist labilisiert, mit anderen Worten: die Biegungskräfte kompensieren die Steifheit gegen Längskontraktion, so daß eine schwache Erregung der Spulen D eine erhebliche Bewegung zur Folge hat.Fig. Ι shows a first example. An iron rod B with left and right threads is screwed into the 3 "legs of a U-shaped stiff iron yoke A so that it can be compressed along its longitudinal axis Is close to the so-called buckling value (Euler's formula), a small additional force is sufficient to produce large movements. The rod is unstabilized, in other words: the bending forces compensate for the stiffness against longitudinal contraction, so that a weak excitation of the coils D causes considerable Movement.

Abb. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel wieder, das den Erfindungsgedanken deswegen besonders deutlich hervorhebt, weil hier die kompensierenden Kräfte nicht bei der Knickung des zu labilisierenden Stabes B in seinem Innern hervorgerufen werden, sondern von dem Stabe losgelöst durch eine besondere Vorrichtung erzeugt werden. Eine vorgespannte Feder H mit praktisch konstanter Spannkraft preßt über den bei S drehbaren Hebel G auf die Stirnfläche des Stabes B. Der Hebel G bildet mit der Stabachse einen Winkel von nicht ganz 90 °. Drückt man nun den Stab um den Betrag χ zusammen (in der Abbildung stark übertrieben), so vergrößert sich der Hebelarm, an dem derFig. 2 shows an embodiment that emphasizes the idea of the invention particularly clearly because here the compensating forces are not produced when the inside of the rod B to be unstabilized is bent, but are generated by a special device detached from the rod. A pretensioned spring H with a practically constant tension force presses via the lever G , which is rotatable at S, onto the end face of the rod B. The lever G forms an angle of not quite 90 ° with the rod axis. If you now compress the rod by the amount χ (greatly exaggerated in the figure), the lever arm on which the

Federdruck angreift, und damit die auf das Ende von B ausgeübte Pressung proportional mit χ und hebt die der Bewegung widerstehende elastische Kraft des Stabes B ganz oder teilweise auf.Spring pressure acts, and thus the pressure exerted on the end of B is proportional to χ and cancels the elastic force of rod B resisting the movement in whole or in part.

Hier wird im Gegensatz zu Abb, ι der Stab B nicht geknickt. Der Ursprung der Labilität ist nach außen verlegt in das Gebilde H-G. Dies Gebilde knickt um so mehr, je mehr der Stab B In contrast to Fig. 1, bar B is not buckled here. The origin of the instability is shifted to the outside in the structure HG. The more the rod B kinks, the more this structure kinks

ίο zuriickgedrückt wird. Je mehr damit seine elastische Gegenwirkung anwächst, um so größer wird auch die Ausknickung des Gebildes H-G und die Komponente der Vorspannung, die in Richtung auf die Achse des Stabes B abgelenkt wird.ίο is pushed back. The more its elastic counteraction grows, the greater the buckling of the structure HG and the component of the prestress that is deflected in the direction of the axis of the rod B.

In Abb. 3 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem das Magneteisen wie bei Abb. 1 durch eigene Kräfte labilisiert wird, hier aber nicht durch Biegungskräfte, sondern durch Zugkräfte. Die Magnetstäbe B₁ und B₂, die auch durch solche mit geschlossenem Magnetkern ersetzt werden können, sollen so magnetisiert werden, daß der eine sich zusammenzieht, wenn der andere sich ausdehnt, beide zusammen also ein Kräftepaar erzeugen. Durch die biegsamen Glieder C₁, C₂ . sind die Magnete B mit dem Waagebalken G verbunden. Er ist durch die Drähte F gegen Seitenverschiebung verankert und an dem biegsamen Gliede M aufgehängt. Durch Anspannen der Schraube P werden M₁ C₁, C_2j B₁, B₂ straff vorgespannt. Wenn von B₁, B_s ein Kräftepaar ausgeht, so wird C- in eine Schräglage gekippt. Da der Angriffspunkt N von M an C tiefer liegt als der fiktive Drehpunkt R von G, so wird N einseitig verschoben, und die Vorspannkräfte in M erhalten einen Hebelarm, durch den sie die eingeleitete Bewegung unterstützen. Mit der Regulierschraube P wird der gewünschte Grad von Labilität eingestellt. Durch den Arm O und der Stange V kann die Bewegung auf eine Membran W übertragen werden.In Fig. 3 an example is shown in which the magnet iron is labilized by its own forces, as in Fig. 1, but here not by bending forces, but by tensile forces. The magnetic bars B ₁ and B ₂ , which can also be replaced by those with a closed magnetic core, should be magnetized in such a way that one contracts when the other expands, so that both together generate a couple of forces. Through the flexible links C ₁ , C ₂ . the magnets B are connected to the balance beam G. It is anchored against lateral displacement by the wires F and is suspended from the flexible link M. By tightening the screw P , M _1, C ₁ , C _2j, B ₁ , B _{2 are} tightened. If a couple of forces emanates from B ₁ , B _s , then C- is tilted into an inclined position. Since the point of application N of M on C is lower than the fictitious pivot point R of G, N is shifted on one side, and the pretensioning forces in M are given a lever arm by which they support the initiated movement. The desired degree of instability is set with the regulating screw P. The movement can be transmitted to a membrane W through the arm O and the rod V.

Claims

Claim:

Device, in particular for sound reproduction devices, in which electrical current changes induce movements of a magnetic body through magnetostriction, characterized in that the force of the magnetic body counteracting these movements is reduced by external forces, either by prestressing a special with the magnet body mechanically coupled structure (Fig. 2 and 3) and in the event of changes in length (contraction or expansion) come into their own or the axial pretensioning of the magnet body itself (Fig. 1).

1 sheet of drawings