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Elektromagnetisches Lichtsteuergerät Der Gegenstand der Erfindung
betrifft ein elektromagnetisches Gerät zur Lichtsteuerung oder Herstellung von Oszillogrammen,
bei dem der zu steuernde ferromagnetische Anker von den steuernden Strömen elektromagnetisch
innerhalb der Ankerebene m einem fast geschlossenen Magnetkreis bceinflußt wird
und zu diesem Zwecke der Anker unter dem Einfl,uß zweier Magnetfelder steht, von
denen das eine ein von den Steuerströmen erzeugtes magnetisches Wechselfeld ist,
dessen Kraftlinien in der Ebene der größten Ankerausdehnung verlaufen, während das
andere Magnetfeld aus dem .Streufeld eines permanenten Magneten besteht, dessen
Kraftlinüen senkrecht zur Längsausdehnung des Ankers verlaufen. Dabei können als
Lichtsteuermittel Spiegel, Blenden o. dgl. Anwendung finden.
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Elektromagnetische Lichtsteuergeräte sind in verschiedenen Ausführungen
bekanntgeworden. Zur Lichtsteuerung werden im, allgemeinen .entweder bewegte Blenden,
im b@esonderen Zackenblenden, oder bewegte Spiegel verwendet, doch lassen sich auch
andere Steuerungsmittel, z. B. Linsen, Prismen u. dgl., mit dem Gerät steuern. Für
die Lichtführung sind mannigfaltige optische Anordnungen vorgeschlagen worden, die
im allgemeinen mit einer Zwischenabbildung eines Spaltes arbeiten.
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Das Wesen eines elektromagnetischen Lichtsteuergerätes besteht darin,
daß die Schallschwingungen, die mittels eines Mikrophons o. dgl. aufgenommen worden
sind, nach Umwandlung in elektrische Schwingungen ein ferromagnetisches, schwingungsfähiges
Gebilde über einen Magnetkreis beeinflussen. Die bisher vorgeschlagenen Anordnungen
ientsprechen den für Lautsprecher- oder Schallplattenaufzeichnungsorganen bekannten
Anordnungen.
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Die Abb. i zeigt das Gerät im Aufriß, Abb. z einen Seitenriß und Abb.
Seinen Grundriß in teilweisem Schnitt.
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Das schwingende Element i besteht in bekannter Weise ,aus deinem Eisenplättchen,
auf das ein Spiegelchen ,aufgekittet ist. Es ist auch jede ,andere Befestigungsart
denkbar,
z. B. daß der rückflächenversilberte Spiegel nachgalvanischer
Verküpferung auf das Eisenplättchen aufgelötet wird: Der Anker selbst ist auf einem
Stahlband 2 befestigt, das in Klemmbacken 3 und q. eingespannt 'ist und somit den
Anker zu einem schwingungsfähigen Gebilde macht. Zweckmäßigerweise wird man die
Eigenfrequenz dieses Gebildes dem zu übertragenden Frequenzbereich ,anpassen. Weiterhin
ist eine in den Abbildungen nicht gezeigte Dämpfung vorgesehen, die die Resonanzamplituden
des Systems in gewünschter Weise herabsetzt.
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In den bisher bekanntgewordenen elektromagnetischen Lichtsteuergeräten
wird zur besseren übertragung der aufzunehinenden Stromimpulse dem Anker eine Vormagnetisierung
erteilt. Dies geschieht dadurch, daß man den Anker in ein permanentes Magnetfeld,
das entweder durch ,einen permanenten Magneten oder durch einen Elektromagneten
hervorgerufen wird, bringt. Die Richtung der Kraftlinien. des Magnetfeldes muß in
der Ankerebene, jedoch senkrecht zur Drehachse liegen. Die Wirkungsweise dieser
Systeme ist folgende: Durch die Vormagnetisierung wird der Anker zu einem kleinen
Magneten. Ordnet man nun in der Nähe der Pole dieses kleinen Magneten weitere Magnetpole
an, die. von den Sprechströmen magnetisiert werden, so erfolgt eine Kraftwirkung
zwischen dem Anker und diesen. Magnetpolen, .die die Steuerung des Ankers bewirkt.
In dieser Art sind zwei-oder vierpolige Ausführungen der Sprechmagneten bekanntgeworden;
wobei diese Pole auch gleichzeitig zur Vorrnagnetisierung dienen können.
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Bei einem anderen bekannten Lichtsteuergerät wird der Anker von den
steuernden Wechselströmen nur vermittels eines Magnetfeldes beeinflußt, was zu einer
wechselnden. Magnetisierung des Ankers führt, der demzufolge in dem Magnetfeld des
Magneten zwei Schwingungen ausführen kann. Nachteilig ist bei diesem Gerät, daß
die Größe der Spule durch die Ausmaße des Ankers bedingt ist und, da man den Anker
sehr klein wählen muß, wenn man eine genügend hohe Eigenfrequenz des Schwingungssystems
,erreichen will, sind somit die Ausmaße der Spule sehr beschränkt, was konstruktive
und ,auch elektrische Nachteile zur Folge hat.
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Im Gegensatz zu diesen Anordnungen schwingt bei dem der Erfindung
zugrunde liegenden Lichtsteuergerät der Anker in seinem Magnetfeld, dessen Kraftlinien
senkrecht zur Ankerfläche verlaufen. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß
der Anker -nicht vormagnetisiert ist. Die Einwirkung der Sprechströme auf den Ankererfolgt
über einen fast geschlossenen Magnetkreis, der gebildet wird ,durch zwei Polschuhe
5 und 6, die Magnetkerne 7 und 8 und das Joch 9, wodurch eine praktisch verlustfreie
übertragung des Magnetflusses möglich ist. Die Kerne 7 ,und 8 tragen in bekannter
Weise Spulen i o, i i, deren Windungen hintereinander- oder parallel geschaltet
sein könnan und die die Sprechströme führen. Die Wirkungsweise dieses Systems ist
folgendermaßen: Durch die Sprechströme wird der Anker i einer wechselnden Magnetisierung
unterworfen, so daß an seinen freien Enden: abwechselnd mehr oder weniger starke`
Magnetpole wechselnder Polarität ,auftreten. Diese Magnetpole führen infolge des
erwähnten permanenten Magnetfeldes, dessen Kraftlinien senkrecht zur Ankerfläche
verlaufen, zu einer Kraftwirkung, die die gewünschte Ablenkung des Ankers hervorruft.
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Für die Erzeugung des permanenten Magnetfeldes sind in dem dargestellten
Lichtsteuergerät folgende Einzelteile vorgesehen.
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Unterhalb des Ankers i sitzt ein Polschuh 12, der vermittels zweier
Nasen 13, i q. bis dicht runter den Anker i reicht, aber ihn nicht berührt.
An irgendeiner Fläche dieses Polschuhes 12 wird ein z. B. stabförmiger Magnet
15 herangelegt, der den ganzen Polschuh 12 magnetisiert und infolgedessen
in der Nähe der Nasen 13, 1q. ein kräftiges permanentes Magnetfeld erzeugt. Zweckmäßigerweise
wird man einen Hochleistungsmagnetstahl verwenden, damit das Verhältnis von Länge
zu Breite möglichst klein wird. Dieses Magnetfeld besteht in der dargestellten Ausführungsform
in einem Streufeld. Es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen
der freie Magnetpol des Stabmagneten 15 ebenfalls mit einem Polschuh versehen ist,
der zu einer geregelten Führung des von den Nasen 13, i q. ausgehenden Magnetflusses
dient. Doch hat sich herausgestellt, daß die Benutzung des Streufeldes für eine
günstige Wirkungsweise vollkommen ausreicht.
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Diese Axt der Ausbildung des Lichtsteuergerätes hat den besonderen
Vorteil, daß der Spiegel i vollkommen frei liegt, und daß man infolgedessen bei
der Anbringung der Optik, die ja für die Zu- !und Wegfühlung des zu .steuernden
Lichtbündels vorhanden sein muß, keinerlei Beschränkungen unterworfen ist.
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Die Anordnung ist im besonderen für Lichtsteuergeräte gedacht, läßt
sich auch auf andere Tonaufzeichnungsgeräte übertragen.