Apparat zur Erzeugtuig von Wechselstrom. Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Erzeugung von Wechselstrom, in welchem ein schwingender Stab und Mittel, um den selben in Schwingung zu versetzen, vorhan den sind.
Bei bisher bekannt gewordenen Apparaten zur Erzeugung von Wechselstrom, insbeson dere bei jenen, welche mit einem mechanisch schwingenden Glied ausgerüstet sind, wie beispielsweise die an sich bekannteType, in der eine Stimmgabel mit Hilfe eines durch diese oder durch ein fremdes Mittel ge steuerten Elektroinagnetes angetrieben wird, weist der Strom im Austrittsstromkreis in folge der mechanischen Unvollkommenheiten der Schwingvorrichtung entweder Frequenz- verzerrung oder verzerrte Wellenform auf, Eine der Ursachen dieser Verzerrung bildet die unsymmetrische Anordnung der dem Schwing element beigeordneten Vorrichtungen,
welche beispielsweise Mikrophone oder andere Vor richtungen zur Aufnahme der Schwingungen sein können. Eine weitere Ursache dieser Verzerrungen liegt in den unsymmetrischen Eigenschaften der verschiedenen Aufnahme vorrichtungen. Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck einen Apparat zur Erzeugung von Wechselstrom zu schaffen, welcher mit einem mechanisch schwingenden Element versehen ist und der einep Strom erzeugt, der weder eine verzerrte Wellenform noch eine Frequenz- verzerrung aufweist.
Dieser Zweck wird durch einen mit einem schwingenden Stab und Mitteln, um denselben in Schwingung zu versetzen, ver- sehenen Apparat erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Paar Auf nahmevorrichtungen derart angeordnet ist, dass sie durch die Schwingungen des genannten Stabes beein- flusst werden, wobei jede Aufnahmevorrich tung dieses Paares an einen Stromkreis an geschlossen Lind derart angeordnet ist, dass sie einander im Bewirken eines den Schwin gungen des Stabes entsprechenden Strom wechsels im genannten Stromkreis unter stützen.
Dabei bildet der genannte Stab zugleich auch das frequenzbestimmende Element.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan <B>des.</B> Fig. <B>1</B> zeigt eine. Seitenansicht des Appa rates zur Erzeugung von Wechselstrom und Fig. 2 einen teilweisen Schnitt durch die Aufhängevorrichtung des schwingenden Sta bes.
In der Fig. <B>1</B> wird als Schwingelement ein schwingbar angeordneter Stab<B>1</B> benützt, der mit einer bestimmten Frequenz schwingen hann und die Frequenz der erzeugten Schwin- ,0,Ull#yeii festlect. Der Stab<B>1</B> ist in seinen <B>3 kn b</B> Knotenpunkten<B>2</B> drehbar gelagert, derart, dass er frei schwingen kann und in der Mitte, sowie an beiden<B>E,</B> nden <B>je</B> einen Schwingungs bauch aufweist. Diese Art einer Stabschwin- gung wird gewöhnlich als Schwingung mit frei schwingenden Stabenden bezeichnet.
Die Theorie der Arbeitsweise und die Erzeugung einer derartigen Schwingung in einer be stimmten Frequenz ist im Patent Nr. 118254 ausführlich beschrieben.
Das Antriebselement für den Stab<B>1</B> be steht aus einem Elektromagneten<B>3,</B> der an der Stelle des mittleren Schwingungsbauches aii-eordiiet ist. Dei, Elektromagnet<B>3</B> wird durch einen der Quelle<B>9</B> entnommenen und über den Widerstand<B>6</B> und den Schalter<B>5</B> fliessenden Strom erregt, wobei die Aniplitude des Stromes entsprechend den Schwingungen des Stabes inittelst eines Mikrophons 4, welches gegenüber dem Elektromagneten<B>3</B> auf der andern Seite des Stabes an der Stelle des mittleren SchwingungsbiLiches an geordnet ist, verändert wird.
Die Schwingungs amplitude und demzufolge die Stromstärke im Austrittsstromkreis L wird mittelst des Widerstandes<B>6</B> verändert.
Ein im Stromkreise, der die Mikrophone <B>7,</B> die Widerstände<B>101</B> die Priulärwicklung des Transformators<B>8</B> und die Batterie<B>9</B> enthält, fliessender Strom, wird durch die an beiden Enden, aber auf gegenüberliegenden Seiten des Stabes angeordneten Mikrophone<B>7</B> verändert. Die Sekundärwieklung des Trans formators<B>8</B> ist mit dem Stromkreis L ver- bUnden, über welchen die erzeugten elek trischen Schwingungen nach einer geeigneten, an sich bekannten Umsetzungsvorrichtung geleitet werden. Natürlich können die Schwin- gungen verstarkt werden.
Die Widerstände <B>10</B> dienen zum Stabilisieren des Austritts- stronikreises, indem ein konstanter Wider stand mit den Mikrophonwiderständen in Reihe geschaltet ist. Diese Widerstände können in der Priniärwicklung selbst ent halten sein.
Die verschiedenen Mikrophone 4 und<B>7</B> enthalten<B>je</B> ein veränderliches Widerstands element 20, das leicht gegen den Stab<B>1</B> gedrückt ist und durch den Träger 22 ge tragen wird. Der leichte Druck erlaubt dem auf die Antriebskraft ansprechenden Stab frei zu schwingen, und erteilt den Sehwin- gungen eine iiiinimale Dämpfung, wodurch eine reine und unverzerrte Welle ei-zeugt wird, sowie der Widerstand der Mikrophone entsprechend der Bewegungsrichtung zu- oder abnimmt.
Eine Ausführungsforin für das variable Widerstandseleinent, die sich für den vorliegenden Fall besonders eignet, ist im Patent Nr. 102427 beschrieben.
Eine vorzugsweise Art<B>für</B> das An bringen des Stabes<B>1</B> ist in Fig. 2 darge stellt, in welcher der Stab<B>1</B> mittelst zuge spitzter Drehpunktteile <B>11</B> und 12, zwischen die der Stab eingeklemmt wird, durch ein Tragmittel '-) getragen wird. Ein spitzer Drelipunkt ist für den vorliegenden Zweck am besten geeignet, da dadurch die Reibung auf ein Mindestmass gebracht wird und ferner die Bewegungsfreiheit des Schwingungsele mentes beziehungsweise des Stabes nicht be einträchtigt wird.
Die Wirkungsweise des, beschriebenen Sehwingungserzeugers ist folgende: Der Stab kann durch Schlielkii des Schalters<B>5</B> zum Schwingen gebracht werden. Sowie der Stab schwingt, wird der Widerstand des illilii-o- phones 4 gleichlaufend verändert. Dabei wird im Stromkreis, der den Elektromagneten<B>3</B> enthält, ein Strom mit einer entsprechenden Frequenz erzeugt. -Der Fluss dieses Elektro magnetes wird in entsprechendemVerhältnis verändert, uni die Resonanzschwingungen des Stabes zu erhalten.
Die auf gegenüberliegenden Seiten des Stabes an Schwingungsbauelistellen ange- brachten Mikrophone<B>7</B> ändern ihre Wider stände mit derselben Frequenz und bewirken, dass die beiden Hälften der Primärwicklung des Transformators<B>8</B> von einem sich ent sprechend der Resonanzfrequenz ändernden Strom durchflossen worden.
Da die Mikrophone<B>7</B> auf gegenüber liegenden Seiten des Stabes<B>1</B> liegen, bewirkt die Bewegung des Stabes eine Abnahme des Widerstandes des einen Mikrophones und eine Zunahme des'Widerstandes des andern Mikro- phones, mit dem Ergebnis, dass die Ände rung des Stromes in den beiden Hälften der Primärwicklung des Transformators<B>8</B> ent gegengesetztes Zeichen erhalten.
Daraus ist ersichtlich, dass der Apparat in gleicher Weise wie ein Gegentaktverstärker arbeitet, das heisst, die beiden Aufnahmevorrichtungen <B>7</B> sind paarweise so angeordnet, dass sie ein ander beim Bewirken einer den Schwingungen des Stabes<B>1</B> entsprechenden Stromänderung im Stromkreise<B>10, 10</B> unterstützen und in folgedessen in der Sekundärwicklung des Transformators<B>8</B> Stromänderungen indu zieren.
Man kann den Stab in irgend einem Schwingungsbauch antreiben Lind die Auf- nahmerhittel-in irgendwelchen andern Schwin gungsbäuchen anordnen, ohne dass dadurch die Arbeitsweise des Apparates verändert -würde. Der Stab kann ferner an mehr als zwei Stellen gelagert werden, in welchem Falle er mit mehr als drei Schwingungs bäuchen schwingt und somit auch zu Schwin gungen mit hohen Frequenzen angeregt wer den kann.
Durch die vorstehend beschriebene An ordnung ist ein Apparat geschaffen worden, in dem dur#Ii. das Zusammenarbeiten der verschiedenen Elemente im Austrittsstrom kreis eine ausserordentlich reine Stromwelle erzeugt wird. Die verschiedenen Elemente der Einrichtung sind in bezug auf die Stab- mitte- symmetrisch 'angeordnet, wodurch die Gegenwirkungen des Stabes nicht wesentlich gestört werden. Die Aufnahmevorrichtungen arbeiten, wie bereits erwähnt, ähnlich wie eine Gegentaktschaltung, so dass die geraden Harmonischen der Resonanzfrequenz des Stabes ausgeschieden werden, und die Austrittswelle davon befreit ist.
Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Einrich <B>-</B> tung Schwingungen erzeugt, deren Wellenform reiner und die Frequenz be ständiger ist, als ein ähnlich gebauter,<B>je-</B> doch mit nur einer Aufnahmevorrichtung versehener<B>*</B> Schwingungserzeuger erzeugen würde.
Ferner weist der Apparat einen mecha nisch einfachen Aufbau auf und muss, wenn er in Anwendung mit andern Apparaten von Stelle zu Stelle getragen werden muss, prak tisch nicht eingestellt werden.