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Elektromagnetische Einrichtung, insbesondere Schalldose Die Erfindung
bezieht sich auf elektromagnetische Einrichtungen, z. B. solche, die in Schallaufzeichnungs-
und Schallwiedergabeapparaten verwendet werden. In solchen elektromagnetischen Einrichtungen
ist es wünschenswert, daß die hierfür in Betracht kommenden Teile wirkungsvoll und
getreu auf Frequenzen innerhalb eines weiten Bereichs, z. B. des Sprach- und Musikbereichs,
ansprechen.
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Es ist bereits bekannt, den Anker einer solchen Einrichtung mit einer
Rückstellfeder zu verbinden, welche den auf den Anker einwirkenden Zug ausgleicht,
der durch das Magnetfeld hervorgerufen wird. Wenn der Anker sich den Polspitzen
nähert, so nimmt jedoch der magnetische Zug mit einer größeren Geschwindigkeit zu
als die Verdrehung des Ankers aus seiner Normalstellung.
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Erfindungsgemäß wird daher eine Rückstellfeder verwendet, die einen
schwach gebogenen Teil aufweist und die so angeordnet ist, daß die vom Anker auf
sie ausgeübten Kräfte ungefähr in ihre Längsrichtung fallen. Dadurch wird erreicht,
daß die Spannkraft der Feder ebenfalls rasch zunimmt, wenn der Anker sich den Polstücken
nähert, so daß sie bei allen Stellungen des Ankers den magnetischen Zug ausgleicht
oder diesen nur um einen geringeren Betrag übersteigt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden zwei schwach gebogene
Federn verwendet, die auf entgegengesetzten Seiten der Schwingungsachse des Ankers
liegen.. Wenn der Anker seine Ruhestellung einnimmt, ist die Spannung in beiden
Gliedern gleich. Wenn der Anker aus seiner Ruhestellung in die eine Richtung verdreht
wird, sucht er die eine Feder zu strecken. Da jedoch die Zugkraft des Ankers etwa
in die Längsrichtung der Feder fällt, steigt die Spannung rascher an als der Ankerausschlag.
Wird der Anker in die andere Richtung verdreht, so nimmt aus demselben Grunde die
Spannung im anderen gebogenen Teile in demselben Maße zu. Die Längsverschiebung
der am Schwingungssystem befestigten Federenden ist sehr gering im Vergleich mit
der Streckung bzw. Durchbiegung an dem Knie der Spannteile. Die Biegung erfolgt
also nicht nach dem Hookschen Gesetz, d. h. sie ist nicht direkt proportional dem
Zug wie bei einfachen Federn, wo die Elastizität konstant ist, sondern ist eine
Funktion von Elastizität und Zug, welche beide veränderlich sind. Die Spannteile
können mit einem Kniehebel verglichen werden, in welchem die Wirkung umgekehrt ist,
oder mit einem waagerechten Seil, welches durch Anhängen eines Gewichtes zwischen
seinen beiden Enden gebogen ist. Die Längsbeanspruchungen im Seil nehmen rasch zu,
wenn dasselbe gespannt wird, um das Gewicht zu heben, und würden zuletzt in genau
waagerechter Stellung unendlich groß werden.
In der Zeichnung ist
ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schalldose gemäß der Erfindung dargestellt.
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Abb. r ist eine Vorderansicht und Abb. a ein Längsschnitt.
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Abb. 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen Einzelheiten der Ankertragvorrichtung
mit der Rückstellfeder.
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Die dargestellte Schalldose besitzt einen Dauermagneten ro, aber ein
Elektromagnet kann ebenfalls verwendet werden. Am Magnet ro sind Weicheisenpolstücke
12, 13, 14 und 15 befestigt, die vorzugsweise lamelliert- sind und
abgeschrägte Enden haben, zwischen denen ein Anker 17 drehbar angeordnet ist, dessen
Enden verjüngt sind, um seine Masse zu verringern. Der Anker 17 sitzt an einer Stange
2o, die -vorzugsweise aus einer passenden Aluminiumlegierung besteht und Lagerpfannen
2r aufweist, welche die Schneiden 61 aufnehmen. Diese Schneiden werden von einem
Tragstück 6o getragen, das an den Polstücken r2, 13 befestigt ist. Koaxial mit dem
Anker sind zwischen den Polstücken zwei Wicklungen 24, 25 angebracht, die durch
Leitungen 26, 27 mit einem passenden elektrischen Stromkreis in Verbindung stehen.
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Das äußere Ende der Stange 2o ist nach unten gebogen und bildet einen
Nadelhalter 29, welcher die mit der Schallplatte 323
zusammenwirkende Sprechmaschinennadel
30 trägt. Die Einrichtung kann sowohl zur Aufzeichnung wie zur Wiedergabe von Sprache
und Musik benutzt werden. Die in Abb. r und 2 gezeigte Anordnung dient vorzugsweise
für Schallwiedergabe, kann aber auch für Schallaufzeichnung benutzt werden.
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An dem dem Nadelhalter entgegengesetzten Ende der Stange 2o ist eine
dünne Platte 34 aus Aluminium oder einem anderen leichten Material angebracht, gegen
welche eine Gummiröhre oder ein Gummizylinder 36 anliegt, der mit einer engen axialen
Bohrung versehen ist. Eine Feder 38 in dieser Röhre ist mit der Stange 2o und mit
einer Kugel 4o verbunden, welche etwas größer als der Durchmesser der Bohrung ist
und mittels einer Schnur 42 o. dgl. an eine beliebige Stelle in der Gummiröhre gebracht
werden kann, um die Röhre in Anlage gegen die Platte 34 zu halten. Das Ende 28 der
Stange 2o ist vorzugsweise viereckig und schwach verjüngt, und die Platte 34 hat
eine entsprechend geformte Öffnung, in welcher das Ende 28 mittels der Feder 38
festgehalten wird, Der Gummizylinder 36 ist in einem Gehäuse angeordnet, welches
aus U-förmigen Teilen 43 und 45 besteht. Der Gummizylinder steht vorzugsweise mit
dem Gehäuse nicht in Berührung, da eine jede Reibung an der Oberfläche des Zylinders
auf die übertragung der Schwingungen einwirken würde. Selbst wenn die Innenausmaße
des Gehäuses bedeutend größer gemacht werden als der Durchmesser des Zylinders 36,
braucht man gewöhnlich keine Tragvorrichtungen für den Zylinder. Man kann jedoch
den Zylinder seiner ganzen Länge nach mit einer Hülle aus weichem Filz oder Watte
versehen. Die bisher beschriebene Einrichtung ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Trag- und Ausgleichseinrichtung für den
Anker gemäß der Erfindung ist in den Abb. 3 und 4 gezeigt. Der Tragteil 6o trägt
die Schneiden 61, welche in die Einschnitte 21 in der Stange 20 eingreifen, an welcher
der Anker 17 mittels passender Befestigungsmittel befestigt ist. Zum Festhalten
der Stange 2o an ihren Schneiden oder Drehzapfen dient ein dünner Stab 62, der durch
den Träger 6o und die Stange 2o geführt ist. Ein Ende der Stange 62,
ist mittels
einer Platte 63 mit dem Träger 6o verbunden. Die Platte 63 besitzt zwei ausgeschnittene
Lappen 64,65, die nach außen gebogen sind und als Feder dienen, indem sie den Kopf
66 des Stabes 62 halten. Das andere Ende des Stabes 62 ist durch die Stange 2o geführt
und mit einem Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 67 versehen, die zur Einstellung
des Stabes 62 und der Federn 64 und 65 dient.
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Zur Ausbalancierung des Ankers 17 in dem magnetischen Feld ist eine
aus zwei Armen 7o und 71 bestehende Blattfeder an der Stange 20 zu beiden
Seiten der Schwingungsachse befestigt. Die Arme 70 und 71 haben bei 68 und
69 eine schwache Biegung. Die freien Enden der Feder sind mittels des U-förmigen
Teiles 63 und des Stabes 62 an dem Träger 6o befestigt. Die Blattfeder muß derart
bemessen sein, daß sie die maximale Verdrehung des Ankers ermöglicht, bevor die
Teile 68 und 69 gerade werden. Der Träger 6o ist mit Querschlitzen oder Vertiefungen
72 und 73 versehen, in welche die Federarme sich unter dem Druck der Muttern 74
und 75 hineinlegen können, um die Spannung zu regeln, so daß die auf den Anker im
magnetischen Felde wirkenden Kräfte genau ausgeglichen werden können.
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Die Erfindung ist hier in Verbindung mit elektromagnetischen Aufzeichnungs-
und Wiedergabeeinrichtungen gezeigt, aber es ist einleuchtend, daß sie auch bei
anderen mechanischen Schwingungsvorrichtungen verwendet werden kann.