Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von elektrischen Wellen in Schallwellen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um elektrische Schwin gungen, wie sie beim drahtlosen Nachrichten dienst erzeugt werden, in Schallwellen zu verwandeln.
Das Verfahren beruht darauf, dass man die Reibungskraft zwischen zwei in Rei bungseingriff miteinander stehenden Kör pern, von denen der eine sich kontinuierlich bewegt, während der andere mit einer Mem bran verbunden ist, durch Beeinflussung des einen Körpers mittelst der elektrischen Wellen im Rhythmus mit denselben ändert,, so dass der mit der Membran verbundene Kör per mehr oder weniger zeitgenommen wird und die Membran den elektrischen Wellen entsprechende Töne erzeugt.
Die Zeichnungen stellen A.usfüluungsbei- spiele von Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung dar.
Fig. 1 zeigt schaubildlich einen Phono.. graphen, an welchem eine solche Vorrichtung angebracht ist; - Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch denselben; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 bis 8 zeigen Details. zum Teil im Schnitt; Fig. 9 ist ein Schaltungsschema für einen Empfänger mit Vakuumröhren; Fig. 10 ist ein Schaltungsschema für einen Empfänger mit Kristalldetektor;
Fig. 11 zeigt im Schaubild einen Zusatz apparat, der zwischen Motorspindel und Schalldose eines Phonographen eingefügt werden kann; Fig. 12 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Zusatzapparat; Fig. 13 ist ein Schnitt durch eine An triebswelle des Zusatzapparates in grösserem Massstabe; Fig. 14 ist ein Schnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 11;
Fig. 15 zeigt eine Elektrodennadel; Fig. 16 zeigt im Schaubild eine weitere Ausführungsform des Zusatzapparates zum Phonographen,- und Fig. 17 ist ein Stromschema für eine weitere Ausführungsform. Die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besitzt einen Phonographen 1 mit Horn 2, das durch den Stutzen 3 mit dem schwing baren Tonarm 4, der die Schalldose 5 trägt, verbunden ist. Die Schalldose 5 kann, wie in Fig. 2 angedeutet, zum Abspielen ver schiedener Gattungen von Schallplatten in verschiedene Ebenen eingestellt werden.
Der Phonograph besitzt einen Federmotor 6, der mittelst Vorgelegewelle 7 eine drehende Welle 8 (Fig. 3) antreibt. Ein Fliehkraft regler 9 regelt den Gang des Motors.
Auf der Welle 8 sitzt die Büchse 10 eines Trägers 12, zum Beispiel aus Zink, für eine elektrolytische Platte 13. Die Büchse 10 ruht auf einem Querstift 11 der Welle 8, der in eine Kerbe der Büchse 10 ragt (Fig. 4). Die Platte 13, die vorzugsweise aus Gips oder einem andern porösen Stoff besteht, ist mit einer elektrolytischen Flüssigkeit ge tränkt. Als solche Flüssigkeit kann Salmiak allein oder Salmiak gemischt mit Natrium phosphat und Quecksilbersublimat verwen det werden.
Ein Schraubenbolzen 14 der Hülse 10 ragt durch den Träger 12 und die ElelLtrolyt- platte 13, und auf dem Bolzen 14 sitzt eine Mutter 15, welche die Platte 1.3 an den als Elektrode dienenden Träger 12 andrückt. Die Mutter 15 ist elektrisch negativ mit Be zug auf die Elektrolytplatte 13 und den Träger 12 und kann zum Beispiel aus Nickel, Messing hergestellt oder vernickelt sein. Der Träger 12 ist dabei positiv mit Bezug auf die Elektrolytplatte 1.3, doch kann auch die Lage der elektropositiven und -negativen Teile verändert werden. <B>Auf</B> der Platte 13 ruht eine Elektrode 16.
Die Elek trode 16 (Fig. 6) ist an der Membrane 55 einer Phonographensehalldose 5 mittelst He bels 17 befestigt. Die Elektrolytplatte 13 muss feucht und mit dem Elektrolyten ge sättigt sein und soll einen hohen Widerstand besitzen. Die Elektrode 16 ist vorziabsweise elektronegativ mit Bezug auf den Elektro lyten.
Die Elektrolytplatte 13 ist auf seiner Oberfläche mit konzentrischen Nuten ver- sehen, und in diesen I\?uten führt sich die Elektrode 16, -eim die Platte 13 gedreht wird. Wird die Polarität der Elektroden 12, 16 mit Bezug auf die Elektrolytplatte 13 geändert, so inuss auch die Richtung der elektrischen Sclnvingungen durch diese Elektrolj4platte 13 hindurch verändert wer den.
Die Schalldose 5 ist um einen Querstift- 19- in dein Tonarm 4 schwingbar belagert; eine Feder 20, die an der Schalldose 5 und an dem Tonarm 21 befestigt ist, hält die Elektrode 16 in innigem Eingriff mit der Elektrolytplatte 13.
Auf dem Phonographen ist in einem Empfänber-Stroml@reis mit einem Telephon- hörer 23 als induktivem Widerstand ein Detektor 22 ein-ebaut. Der Hörer 23 ist mit Zu- und Ableitungsdrähten 24, 25 an die Klemmen 26, 27 angeschlossen. Iin In nern des Phonographen befindet sich zum Ändern der Stärke der Schwingungen eine Spule 28, auf der ein Gleitkontakt 29 sitzt, der mittelst (lriffes 30 verschoben werden kann.
Um, -wenn notwendig, die Richtung der Schwingungen durch die Elektrolytplatte 13 umzukehren, ist ein Polwender mit einer Dose 31 an dein Phonographen selbst ange ordnet. In der Dose 31 befinden sich zwei Kontakthülsen <B>32,</B> 33 (Fig. 5), an die Leiter 34, 35 angeschlossen sind. Ein Stöpsel 38 enthält die beiden Stifte 36, 37, die mit Lei tern 39 und 40 verbunden sind. Der Stöpsel 38 kann in die Dose 31. so eingesetzt werden, dass der Stift 36 entweder mit der Hülse 32 oder mit der Hülse 33 Verbindung herstellt. Dadurch wird die Stromrichtung umgekehrt, und die passende Richtung wird durch Aus probieren gefunden.
An Klemmen 41 und 42 sind beziehungs weise die Antenne 43 und die Erdung 44 an- Der Phonograph besitzt eine Bremse 46 für den Schallplattenträger 47 (Fig. 2) und eine Handregelvorrichtung 45 für die Geschwindigkeit des Trägers 47.
Fig. 10 zeigt das Schaltungsschema. Die Antenne ist durch den Leiter 43 mit der Klemme 41 verbunden, und von hier geht ein Leiter 49 zur Regelspule 38, die den Ein stellschlitten 29 besitzt. Die Regelspule ist durch den Leiter 48 mit der Klemme 42 verbunden, und die letztere ist durch den Leiter 44 geerdet. Zwischen den beiden Klemmen 41 und 42 des so gebildeten Auf fangstromkreises ist unter Vermittlung der Leiter 50 und 51 der Detektor 22 und unter Vermittlung des Leiters 54 der Telephon- hörer 23 eingeschaltet, mit dem in bekannter Weise der Kondensator 53 parallel geschal- @tet ist.
In Parallelschaltung zu dem Tele- phonhörer befindet \sich ferner an den Klem men 26 und 27 ein Stromkreis, bestehend aus den Leitern 39 und 40 und dein Strom- wender, dessen Leiter 34 und 35 beziehungs weise .an die Elektroden 16 und 12 ange schlossen sind. Zwischen diesen Elektroden ist die Elektrolytplatte 13, durch welche Strom fliesst. Bei drehender Platte 13 wird im Rhythmus der aufgefangenen -Wellen die Reibung zwischen den Körpern 13 und 16 geändert.
Durch die Reibung wird die Elek trode 16 von der Platte 13 mitgenommen und verstellt dabei die Membrane 55 aus ihrer Mittellage. Ändert sich die Reibulk;, so schwingt die Membrane in entsprechendem Masse und erzeugt einen Ton.
Das in Fig. 9 dargestellte Stromschema unterscheidet sich von dem Sehemu mach Fig. 10 nur dadurch, dass eine Vakuumröhre als Detektor der elektrischen Schwingungen vorgesehen ist. Der Auffangstromkreis nach Fig. 9 ist allgemein bekannt und in ihm ist nur statt des Telephons 23 ein Doppel satz von Telephonen 57 dargestellt, der hni diesem Stromkreis mit einer Batterie ver sehen ist, wie auch die Vakuumröhre in Verbindung mit einer Batterie steht.
Fig. 11 bis 14 zeigen eine Vorrichtung, die auf einem gewöhnlichen Phonographen ohne Umänderung des Gehäuses desselben oder anderer Teile angebracht werden kann. Eine Grundplatte 59 hat Füsse 60 mit Iso lationskissen 61 und wird nach Abnahme des Schallplattenträgers 47 (Fig. 8) auf die Deckplatte des Phonograpliengehäuses auf- gestellt. Ein Ständer 62, der sich von der Grundplatte erhebt, besitzt einen seitlichen Schlitz 62a und eine senkrechte Bohrung, in der -drehbar eine Hohlwelle 63 ruht.
Auf- dieser Hohlwelle ist innerhalb des Schlitzes 62a (Fig. 13) ein Ritzel 64 be festigt, das mit einem grösseren, auf einer Achse 66 sitzenden Zahnrad 65 in Eingriff steht. Die Achse 6.6 sitzt drehbar auf einem e festen Zapfen 67 der Grundplatte 59 und trägt einen mit Gewinde versehenen Bolzen 68, welcher die Elektrode 12 und die Elek- t:rolytplatte 13 trägt. Eine Mutter 15 hält die Elektrode 12 und die Platte 13 fest auf dem Rad 65.
Um das Ritzel 64 zu drehen, ist die Hohlwelle 63 mit Schlitzen 69 versehen, in denen ein Querstift 70 der Welle 71 ragt. Letztere erstreckt sich reibungslos durch die I3ohlwelle 63 und kann in ihrer Längs richtung verstellt werden. Ihr Fussende sitzt in einer aus Isoliermaterial bestehenden Büchse 72, mit welcher sie durch den Quer stift 73 (Fig. 13) verbunden ist. Die Büchse 72 ist anderseits durch den Querstift 75 fest mit einer kurzen Hohlwelle 74 verbunden, deren Fussende geschlitzt ist, und fest auf dem zylindrischen Ansatz der Motorwelle 7 des Phonographen sitzt. Die Grundplatte 59 der Vorrichtung besitzt eine Vorrichtung 76, in welche die Motorwelle 7 ragt.
Um eine Längsverteilung der Welle 71 zu erleichtern, hat sie an ihrem obern Ende den Knopf 77.
Nach Fig. 11 ist eine Feder 7 8 mit der Elektrode 16 verbunden. Das andere Ende der Feder ist an einem Metallstreifen 79 ver ankert, der nach Fig. 14 durch eine Zwi schenlage 80 gegen die Grundplatte 59 iso liert ist. Der Metallstreifen 79 trägt eine Klemme 81 und die Grundplatte 59 trägt eine Klemme 82, die von der Grundplatte nicht isoliert ist. Diese Klemme 82 ist dem nach in leitender Verbindung inlt der Elek trode 12, während die Klemme 81 in leiten der Verbindung mit der Elektrode 16 steht.
Die Drähte 83 und 81 an den Klemmen 81 und 82 entsprechen den Leitern -34, 35 der erstbeschriebenen Ausführungsform und kön- nen entweder an den Polwender oder aber an die Klemme 26 und 27 für das Telephon unmittelbar angeschlossen sein.
Ist die Schalldose 5 nach F ig. 1.1 und 12 so eingestellt, dass ihr Stift 16 (Fig. 15) in die Nuten 18 der Elektrolytplatte 13 ein greift, so wird durch die Reibung der Elek- trolytplatte 13 auf der Elektrode 1.6 diese verstellt, und durch den Hebel 17 wird die Membrane 55 in der Mitte mehr oder we niger durchgebogen. Treffen Wellen auf den Empfänger, so wird die Reibung geändert, und dadurch wird die Membrane in Schwin- "iingen versetzt.
Die abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 16 ist ähnlich der in Fig. 11 bis 1-1 gezeigten; nur ist hier auf einer Grundplatte 88 ein Bolzen 87 be- fest:ibt, welcher einen Schalltrichter 86 trägt. Dieser Schalltrichter 86 besitzt eine Schall dose, und wenn also die Teile des Phono graphen nicht so angeordnet sind, dass die Schalldose des Phonographen benutzt wer den kann, so kann doch wenigstens bei die ser Anordnung der Motor des Phonographen benutzt werden. Eine Klemme 89 auf dem Trichter 86 steht durch den.
Draht 92 mit der Schalldose '5 aus Metall in Verbindung, und da. die letztere in leitender Berührung mit dem Hebel 17 steht, so kann auf diese Weise durch den Draht 92 die Elektrode 16 in den Stromkreis ;;ebracht werden. Eine Klemme 91 auf der Grundplatte ist ander seits durch den Leiter 93 parallel zu dem Telephon geschaltet. Eine Feder 9-1 zwischen dem Pfosten 87 und dem Horn 86 zieht da bei die Elektrode 16 gegen die Elektrolyt platte 13.
Die Ausführungsform nach Fig. 17 dient dazu, elektrische Schwingungen, wie sie in der drahtlosen Telephonie erzeugt werden, in Schallwellen unter Vermittlung eines Elektromagnetes umzuwandeln. Ein dreh barer, permanenter Magnet 95 besitzt eine Kurbel 96, durch welche er gedreht werden kann. Der Magnet 95 zieht den Hebel 97 an, dessen Ende die dem Magnet 95 ent gegengesetzte magnetische Polarität auf- weist, und der mit seinem Ende auf de:ri Magnet 95 gleitet. Das andere Ende des Hebels 9 7 wirbt auf die Membrane 98 einer Schalldose ein.
Eine Spule 99 mit hohem Widerstand umgibt den Hebel 97, und diese Spule ist parallel zu dem Telephon eines drahtlosen li,nipfängers geschaltet. Wird die Kurbel 96 gedreht, so übt infolge der Anziehung der h1agneten 95 und 97 auf einander der Magnet 95 eine Schleppwirli:izng auf den Hebel. 97 aus. Dadurch wird die Membrane 98 in ihrer Mitte durchgebogen.
Wenn nun die elektrischen Schwingungen durch die Wicklungen 99 hindurchgehen und in solcher Richtung- dass sie das Be streben haben, den Hebel 97 in seiner mag netischen -Wirkung zu schwächen, so wird dadurch die Anziehung der beiden Magnete verringert und damit auch die Schlepp wirkung. Die Membrane wird also das Be streben haben, in die Anfangs- oder Ruhe stelhtng zurückzugehen, und durch diese beständigen Schwingungen der Membrane werden die elektrischen Schwingungen in deutlich hörbare Schallwellen umgewandelt.