Verfahren und Einrichtung zum Synchronisieren einer Mehrzahl von abstimmbaren Kreisen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Synchronisieren einer Mehrzahl von abstimmbaren Kreisen und ist für Radioempfangsapparate, bei wel chen magnetische Kerne als Abstimmittel verwendet werden, wichtig.
In solchen Appa raten sind die magnetischen Kerne so an geordnet, dass sie in bezug auf Induktions spulen beweglich sind und die Veränderung der Induktion, die die veränderliche Abstim inung erzeugt, wird erreicht, indem die wirk same magnetische Leitfähigkeit in dem die Spulen umgebenden Raum verändert wird. Diese Abstimmung ist daher als "Permeabili- tätsabstimmung" bezeichnet, um sie von an dern Methoden der Induktionsänderung und von Methoden, bei welchen die Kapazität ge ändert wird, zu unterscheiden.
Bei Anordnungen mit Permeabilitätsab- stimmung, die mehrere abgestimmte Kreise enthalten und von einem einzigen Kontroll- griff abgestimmt werden, besteht die Auf gabe, die Abstimmeinheit so zu konstruieren, dass alle Kreise bei jeder Einstellung des Regelungsgriffes auf sehr annähernd die selbe Frequenz abgestimmt werden.
Dies wird teilweise dadurch erreicht, dass die magnetischen Kerne und die Induktions- spulen so konstruiert werden, dass sie ein ander sehr ähnlich sind, teilweise durch die Anordnung einer Vorrichtung, welche dafür sorgt, dass die Kerne (oder die Spulen) sich im Gleichlauf bewegen und teilweise durch die Anordnung von Einstellvorrichtungen, mittelst welchen jede unvermeidliche Ver schiedenheit der Spulen und des Bedienungs- mechanismus kompensiert werden kann.
Wie bereits erwähnt, besteht das Wesent liche bei einer Mehrfachabstimmeinheit mit Permeabilitätsabstimmung darin, dass die In duktionsspulen einander sehr ähnlich sind. Es ist aber bekannt, dass selbst bei Anwen- dung aller Sorgfalt nie alle ,Spulen genau gleich sein werden, und dass im allgemeinen Kompensationsmittel für die geringen un vermeidlichen Differenzen vorgesehen wer den müssen.
Ebenso ist es zweckmässig, auch die magnetischen Kerne derart zu konstruieren und herzustellen, dass sie einander sehr ähn lich sind. Aber auch hier werden trotz allen Vorsichtsmassnahmen dennoch kleine Diffe renzen vorhanden sein, und es müssen Mittel vorgesehen sein, mit welchen diese Differen zen kompensiert werden können.
Bei Anordnungen mit Permeabilitätsab- stimmung wird die Abstimmung durch die relative Verschiebung von Kernen und Spu len bewirkt, und es ist wesentlich, dass jede Spule in die richtige Stellung in bezug auf den mit ihr zusammenarbeitenden Kern ge bracht wird, zum Zwecke, eine gleiche Wir kung der Kerne bei allen Spulen zu erzielen; um damit alle Kreise bei derselben Stellung der Kerne auf dieselbe Frequenz abzustim men.
Es ist deshalb zweckmässig, Einstell mittel vorzusehen, mit welchen die Stellung einer jeden Spule in bezug auf den mit ihr zusammenwirkenden Kern unabhängig von der gemeinsamen Lagerung eingestellt wer den kann.
Jeder Resonanzkreis besteht aus einer Spule mit den mit ihr zusammenwirkenden Kernen und einem Kondensator, der, insoweit das Abstimmen in Frage kommt, einen fest gesetzten Wert hat, der aber, um die Aus gangsbedingungen in den verschiedenen Ab stimmkreisen herzustellen, vorteilhaft so ein gerichtet ist, dass seine Kapazität über einen beschränkten Bereich einstellbar ist.
Um eine genügende Gleichmässigkeit in der Wirkung der Kerne selbst zu erreichen, ist es wünschenswert, in der Konstruktion des Kernkörpers eine Einstellvorrichtung anzuordnen, mittelst welcher geringe Differ renzen in der wirksamen magnetischen Leit fähigkeit der Kerne kompensiert werden kön nen.
Diese Einstellbarkeit ist ausführbar, nachdem die Kerne vollständig hergestellt worden sind und wird vorteilhaft vorgenom- men, bevor sie auf den Kupplungsmechanis mus montiert werden; man bringt sie zu die sem Zwecke einfach in die wirksamste Stel lung zu den Spulen und nimmt dann den Ab- gleich der Kerne vor.
Um vollen Nutzen aus den verschiedenen, beschriebenen Einstellungen zu ziehen, und um die bestmögliche Übereinstimmung zwi schen den Kreisen über den Abstimmbereich zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Einstel lung in einer vorgeschriebenen Reihenfolge auszuführen, so dass jede Einstellung an jenem Teil des Abstimmbereiches ausgeführt wird, wo sie am wirksamsten ist und derart, dass eine Einstellung die andere nicht beein.- flusst. So ist es zweckmässig, die Kapazitä ten in den verschiedenen Abstimmkreisen einander anzupassen, wenn die Kerne in der Lage sind,
in welcher sie den geringsten Ein fluss auf die Induktion der Spulen ausüben. Diese Einstellung wird bei der höchsten Frequenz des Bandes, für welches der Emp fänger konstruiert ist, ausgeführt und be steht im Abstimmen eines jeden der Kreise auf jene Frequenz durch Einstellen der Kon densatoren. Dies berücksichtigt alle Diffe renzen, die zwischen den Kapazitäten und der Verdrahtung der verschiedenen Kreise existieren könnten. Die Einstellung der Kon densatoren kompensiert auch Induktionsdif ferenzen, falls Unterschiede in den Induk tionswerten vorhanden sind, so dass an dem der Maximalfrequenz entsprechenden Aus gangspunkt die verschiedenen Kreise genau gleich gerichtet sind.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass Über- einstimmung bei der höchsten Frequenz durch Einstellen der Kondensatoren, Über- einstimmung bei der niedrigsten Frequenz durch Einstellen der Kerne und Übereinstim men bei einer zwischen der höchsten und der niedrigsten Frequenz liegenden Frequenz durch Einstellen der relativen Lage zwischen Spulen und Kernen zu bewirken ist.
Wenn Übereinstimmung bei diesen drei Frequen zen erzielt wird, so ist eine gute Übereinstim- mung über den ganzen Abstimmbereich ge währleistet. Die Erfindung wird im Folgenden an hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Grundriss von mehreren zu einer Einheit vereinigten 1:lochfrequenz- schwingungskreisen, wobei Teile entfernt sind, um die darunter liegenden Elemente zu zeigen; Fig. 2 ist ein Schnitt durch diese Ein heit nach der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3, 4 und 5 zeigen abgeänderte Aus führungsformen von Teilen einer solchen Einheit.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Einheit hat vier abgeschirmte variable Induktions vorrichtungen, die so angeordnet sind, dass sie gleichzeitig betätigt werden können. Diese Einheit hat eine Grundplatte 1, die mit Flanschen 2 versehen ist, an welchen recht eckige Schirme 3 durch Reibung oder an dere Mittel auswechselbar angeordnet sind. Rippen 2a dienen als Träger für die halbein stellbaren Kondensatoren 4. Ein gelochter Lappen Ja, der an einer Kante der Grund platte angeordnet ist, ermöglicht das Verbin den der Einheit mit einem geeigneten Trä ger.
Diese Grundplatte 1 ist mit hegagonalen Hülsen 5 versehen, durchwelche je ein längs beweglicher, Schraubengewinde aufweisender Stab 6 verläuft, welcher ausserhalb der Grundplatte 1 endigt und dort mit einer Ein stellmutter i versehen ist. Am innern Ende eines jeden dieser Stäbe 6 befindet sich ein Spulenträger 8, welcher eine hegagonale Aus- nehmung 9 aufweist, in. welche die Hülse 5 dringt.
Die Tiefe der Aüsnehmung 9 ist derart, dass der erwähnte Spulenträger sich in. der Längsrichtung in bezug auf die Hülse bewegen kann, aber ohne sich von derselben zu lösen. Während der Bewegung des Spu- lenträgers wird derselbe am Drehen durch die hegagonale Hülse verhindert. Die Spi ralfeder 10 ist zwischen der Grundplatte 1 und dem Spulenträger 8 angeordnet, um die sen letzteren in seiner eingestellten Lage fest zuhalten.
Jeder der Spulenträger 8 besitzt eine konisch verlaufende Wand 11, ist am Ende 12 offen und trägt eine Induktionsspule 13. Der soeben beschriebene Mechanismus bildet das Mittel,, um die Lage jeder Spule 13 in bezug auf die Kerne 34, 39 einzustellen.
Die Grundplatte 1 ist ausserdem mit rohr- förmigen Ansätzen 14 für die Führungsstäbe 15 versehen, welche einen Teil des Mecha nismus für die gleichmässige, 'gemeinsame Bewegung der Kerne der Einheit bilden.
Die Flanschen 2, die hegagonalen Hülsen 5 und die röhrenförmigen Ansätze 14 kön nen aus einem Teil mit der Grundplatte 1 hergestellt sein, zum Beispiel durch Spritz- guss. oder aber sie können einzeln hergestellt und in geeigneter Weise auf der erwähnten Platte befestigt sein.
142h der Grundplatte 1 verbunden und gegen sie zu oder von ihr weg beweglich ist die vorzugsweise aus einem Stück bestehende rechteckige Kupplungsplatte 16 angeordnet, an welcher ein Betätigungsstab 19 befestigt ist, der mit der Welle 24 durch Reibung ge kuppelt ist.
Die Platte 16 hat Löcher 20, durch welche hindurch die Enden der Füh rungsröhren 21 befestigt sind. Die durch die Grundplatte 1 getragenen Führungsstäbe 15 passen genau in die Führungsröhren 21 und sind in den letzteren verschiebbar. - Die erwähnte Kupplungsplatte 16 trägt gepresste magnetische gerne 56, welche vor teilhaft alle möglichst ähnlich und derart ausgebildet sind, dass sie eine veränderliche magnetische Dichte längs des Kraftlinien weges aufweisen. Diese magnetischen Kerne arbeiten mit den Induktionsspulen 13 auf eine solche Art und Weise zusammen, dass die effektive Permeabilität des die Spulen umgebenden Raumes geändert werden kann.
Jeder magnetische Kern hat eine kappenför- mige Schale 34, die an ihrem einen Ende of fen ist, um die Spulen 13 aufzunehmen. Sie besitzt einen Kopf 3,6, sowie eine mit Innen gewinde versehene Hülse 37, durch welche ein mit Schraubengewinde versehener Stab 38 verläuft und darin in der Längsrichtung einstellbar ist.
Jeder Kern weist ebenfalls einen koni schen Dom (Innenkern) 39 auf, welcher in seiner Gestalt der innern Wand 11 des Spu- lenträgers 8 angepasst ist und in welchen das innere Ende des Stabes 38 eingepresst ist.
Die kappenförmige Schale 34 kann durch eine isolierende Unterlagscheibe 40 in einem Ab stand von der Kupplungsplatte 16 gehalten werden, um dadurch unerwünschte Einflüsse der metallenen Kupplungsplatte auf die Kerne zu vermeiden und Raum für eine Ab schlussmutter 41 zu lassen, welche mit dem Schraubengewinde des Stabes 38 in Eingriff steht und durch Kontakt mit dem Kopf 36 der Schale 34 den Dom 39 in jeder gewünsch ten Lage sichert.
Diese beschriebene Konstruktion ermög licht die Einzelherstellung sowohl des Domes (Innenkernes) 39, als auch der .Schale 34 und deren Vereinigung durch einfaches Ein schrauben des Stabes 38 in die Hülse 37 der Schale 34 und darauffolgendes'Anziehen der Mutter 41, bis sie die erwähnten Teile fest zusammenhält. Der Kern kann daher mit andern Kernen in Übereinstimmung gebracht werden; um gleichmässige Maximalwerte der Induktion in allen variablen Influktionsvor- richtungen zu gewährleisten.
Dies wird durch geeignete Regulierung des Luftspaltes 52 zwischen Dom 39 und Kopf 36 der Schale 34 und darauffolgendes Verschrauben dieser Teile durch die Mutter 41 erreicht. Die eben beschriebene Anordnung bildet ein Mittel, mit welchem die Kerne 34, 39 so eingestellt werden können, dass sie dieselbe Permeabili- tät aufweisen.
Die rechteckige Kupplungsplatte 16 weist Löcher 42 auf, durch welche die äussern Enden der mit Schraubengewinde versehenen Stäbe 38 hindurchgehen, wenn die Kerne 34, 39 in ihre Lage gebracht werden. Muttern 43 werden auf diese Enden aufgeschraubt, um die Platte 16, die Kerne 34, 39 und die Unterlagscheiben 40 fest zusammenzuhalten.
Wenn die Kerne und Spulen, wie eben beschrieben, vereinigt sind, so ist es noch nö tig, ihre gegenseitige Lage so anzupassen, dass alle Kerne und Spulen, wie sie auch angeordnet sein mögen, im wesentlichen die gleichen Induktionsänderungen erzeugen. Dieses gleichförmige Resultat kann durch Einstellen der Muttern 7 und die dadurch bedingte lineare Bewegung des Spulenträgera 8 mit seiner Spule 13 erzielt werden.
Die Bewegung der Kerne 56 in bezug auf die Spulenträger -8 und die Spulen 13 kann durch einen Zeiger 44 angezeigt werden, der drehbar auf der Triebwelle 24 sitzt und einen Schlitz aufweist, durch welchen eine Nadel 46 geht, die durch einen abwärts gebogenen Finger 47 der Platte 16 getragen wird.
Die Kondensatoren 4 können von halbein stellbarem Typ sein, und jeder besitzt wenig stens zwei Platten 53, die durch einen Isola tor in Abstand voneinander gehalten werden und durch eine Schraube 54 in jeden ge wünschten Abstand eingestellt werden kön nen. Der einstellbare Kondensator bildet das Mittel, durch welches die verschiedenen Ab stimmkreise am Hochfrequenzende des Ab stimmbereiches anf dieselbe Frequenz abge stimmt werden können.
Jeder der Kondensatoren wird vorteilhaft innerhalb der Schirme 3 angeordnet, wodurch die einzelnen Kreise gegen äussere Einflüsse und gegeneinander abgeschirmt werden. So mit wird also das Problem, die Zwischenver bindungen zwischen den verschiedenen Teilen ein und desselben Kreises abzuschirmen, eli-. uriniert. Die Schirme haben Löcher 3a, die den Zugang zu den Schrauben 54 ermög lichen.
In einigen Fällen ist es wünschenswert, zwei Kondensatoren in jedem Kreise anzu ordnen, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt.
Fig. 3 zeigt zwei Kondensatoren 4a, 4b von verschiedener Kapazität. Beide Konden satoren sind gleich gebaut wie die schon beschriebenen Kondensatoren 4 und sind in ähnlicher Weise auf Rippen 2a montiert. Auch Fig. 4 zeigt zwei solcher Kondensa toren 4a und 4b, die gleiche oder verschiedene Kapazität aufweisen können. Beide sind auf einer gemeinsamen isolierenden Platte 4c an geordnet. Der Dom (Innenkern) des magne tischen Kernes und die Spule 13a (Fix. 3) können zylindrisch sein und die Spule kann so gewickelt sein, dass die Eigenkapazität ein Minimum ist.
Bei Fig. 4 ist eine zylindrische Hülse 55 in die Platte 4C eingelassen. In dieser Hülse liegt ein mit Gewinde versehener Stab 6. Dieser besitzt einen Längsschlitz 60, in den das eine Ende der Nadel 61 eingreift; das andere Ende derselben ist an der Hülse 55 befestigt. Der Spulenträger 8 kann durch Einstellen der Mutter 7 entgegen der Wir kung der Feder 10 axial verstellt werden; er ist durch die Nadel 61 gegen Drehung ge sichert.
In gewissen Fällen, wie zum Beispiel in Superheterodynkreisen, ist es erforderlich, dass ein einzelner Abstimmkreis ein Fre quenzband bestreicht, das von dem von den andern Abstimmkreisen bestrichenen Band verschieden ist, obwohl die beiden Bänder sich bis zu einem gewissen Grade überdecken können. In solchen Superheterodynkreisen können die Hochfrequenzsignalkreise so ent worfen werden, dass sie einen Bereich von 550 bis 1500 kHz bestreichen und das be dingt eine Veränderung der Induktion von (1500)'-'/ (550)2 oder von 7,45.
Wenn der Zwischenfrequenzverstärker für eine Fre quenz von 175 kHz entworfen wurde, muss der Oszillatorkreis von 1500 + 175 kHz bis 550 + 175 kHz abgestimmt werden, was eine Veränderung der Induktion um nur 5,3,5" be dingt.
Um diesen Bereich mit einer variablen Induktion von gleichem Typ, wie er in den Llochfrequenzsignalkreisen benutzt wurde, zu erhalten, wird eine zusätzliche Induktion in den Oszillatorkreis eingeführt, wobei diese letztere Induktion nicht durch den beweg lichen Kern beeinflusst wird und in Reihe mit der Wicklung der variablen Induktion geschaltet ist.
Wenn in Superheterodynkreisen eine ge nügend hohe Zwischenfrequenz verwendet wird, zum Beispiel 450 oder 500 kHz, so beträgt die im Oszillator nötige Induktions änderung nur 4 und kann leicht durch allei nige Verwendung des innern Kernteils er reicht werden. In diesem Falle können für die Hochfrequenzsignalkreise und für den Oszillator ähnliche Spulen verwendet werden, wie in Fig. 5 gezeigt.
Dem Innenkern 78, welcher verwendet wird, um den Oszillator- kreis abzustimmen, wird eine geeignete Form gegeben, um die gewünschten Änderungen über den ganzen, durch den Oszillator zu deckenden Frequenzbereich zu erzielen.