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Tonfrequenzerzeuger für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen
mit Coderuf Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonfrequenzerzeuger, bei welchem
mittels mechanisch angeregter Schwingelemente durch Induktionswirkung tonfrequente
Wechselströme erzeugt werden, für Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen mit
Coderuf.
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Die Erfindung bezweckt, einen Tonfrequenzerzeuger zu Schaffen, der
es ermöglicht, bei raumsparender Bauweise eine Energiewandlung von mechanisch angeregten
Schwingungen in elektrische Schwingungen für die Wahlzeichengabe vorzunehmen.
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Es ist bekannt, die einen Schaltauftrag kennzeichnenden elektrischen
Wahlzeichen auf mechanischem Wege dadurch zu erzeugen, daß kleine Stahlfedern von
entsprechenden Tasten zum Schwingen gebracht werden. Jede einzelne der Stahlfedern
ist an ihrem einen Ende in einer gemeinsamen Halterung eingespannt, während das
andere Ende in dem Luftspalt eines permanentmagnetischen Kreises schwingen und in
einer Induktionsspule elektrische Wahlzeichen erzeugen kann. Die Stahlfedern werden
einzeln oder kombiniert mittels einer Taste angerissen. Dadurch daß die die elektrischen
Wahlzeichen induzierenden Stahlfedern direkt durch Anreißen zum Schwingen gebracht
werden, entsteht in der von ihnen beeinflußten Induktionsspule eine elektrische
Schwingung bestimmter Frequenz, die mit einer hohen und steilen Amplitude beginnt
und von dem abklingenden Wellenzug der eigentlichen Schwingung der Stahlfeder gefolgt
ist. Diese erste steile Front kann jedoch unter Umständen in einem nachgeschalteten
Code-Empfänger auch jene Filterkreise anregen, die nicht auf diese Frequenz abgestimmt
sind, so daß dadurch eine Fehlwahl verursacht werden kann.
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Um in der Induktionsspule des Magnetsystems die elektrischen Schwingungen
mit einer kleinen, allmählich größer werdenden Amplitude beginnen zu lassen, ist
gemäß der Erfindung jedem Schwingelement individuell ein Resonator zugeordnet, und
die von dem zugehörigen Schwingelement übernommenen Schwingungen jedes Resonators
beeinflussen in an sich bekannter Weise eine Induktionsspule. Eine Fehlwahl durch
eine zu steile Anfangsamplitude ist somit ausgeschlossen, da das primär angestoßene
Schwingelement nur indirekt über den sekundär gekoppelten mechanischen Resonator
eine elektrische Spannung erzeugen kann. Die Erfindung hat außerdem den Vorteil,
daß das beispielsweise durch einen Tastenstößel angerissene Schwingelement weit
ausgelenkt werden und mit großer Anfangsamplitude schwingen kann, ohne daß es durch
das Magnetsystem, in welchem ausschließlich der Resonator schwingt, behindert wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind das Schwingelement und der ihm zugeordnete
Resonator gleichartig ausgebildet und im Abstand voneinander parallel übereinanderliegend
an ihren Enden über einen Lagerbock mechanisch gekoppelt. Bei dieser raumsparenden
Bauweise werden die Schwingungen des angerissenen Schwingelementes durch diese mechanische
Kopplung auf den Resonator übertragen. Dieser beginnt mit steigender Amplitude zu
schwingen, bis die ganze Energie des Schwingelementes ihm zugeflossen ist. Eine
neuerliche L7bertragung der auf das Schwingelement zurückgewanderten Energie auf
den Resonator und damit die Erzeugung eines Nachwahlzeichens kann bei einer bestimmten
Art der Kopplung in besonders einfacher Weise weitgehend unterdrückt werden. Der
dafür günstigste Kopplungsgrad kann durch entsprechende Dimensionierung des die
Kopplung übernehmenden Lagerbocks festgelegt werden.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Resonator
aus der Verlängerung des um sich selbst über die Einspannstelle in einem Lagerbock
hinaus verlängerten Schwingelementes. Damit wird die Montagearbeit vereinfacht,
da das Schwingelement und der Resonator aus einem Stück bestehen.
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Da insbesondere in den modernen Anlagen der Fernsprechtechnik die
Raumausnützung eine große Rolle spielt, sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung die Schwingelemente mit den ihnen zugeordneten Resonatoren zu beiden
Seiten der Induktionsspule nebeneinanderliegend und mit ihren freien Enden ineinandergreifend
angeordnet. Außer dem Vorteil, daß allen Schwingelementen eine gemeinsame Induktionsspule
zugeordnet werden kann, ist hier der unterschiedlichen, gestaffelten Länge der Schwingelemente
in raumsparender Weise Rechnung getragen.
Zweckmäßigerweise ist
die Induktionsspule in einem permanenten Magnetsystem angeordnet, dessen je einem
der Resonatoren zugeordneten Einzeljochschenkel in Anpassung an die Länge der Resonatoren
auf der einen oder anderen Seite der zentral angeordneten gemeinsamen Induktionsspule
liegen. Es wird damit erreicht, daß die Einzeljochschenkel zu beiden Seiten der
Induktionsspule auf je einem geraden Lagerbock montiert werden können. Ein gerader
Lagerbock erleichtert die Dosierung des Kopplungsgrades durch die Wahl der Materialstärke.
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Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
nachstehend beschrieben. Es veranschaulicht in schematischer Darstellung.
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F i g. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonfrequenzerzeugers,
F i g. 2 einen Grundriß des Tonfrequenzerzeugers nach F i g. 1, F i g. 3 eine zweite
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonfrequenzerzeugers, F i g. 4 einen Grundriß
des Tonfreqenzerzeugers nach F i g. 3.
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In F i g. 1 und 2 sind zu beiden Seiten des Magnetsystems 1 die Lagerböcke
2 und 3 angeordnet, die der Lagerung und gleichzeitig der Kopplung der als Stahlzungen
ausgebildeten Schwingelemente 4 und der parallel zu diesen verlaufenden, ebenfalls
als Stahlzungen ausgebildeten gleichartigen Resonatoren 5 dienen. Jedes freie Ende
der Resonatoren 5 liegt in einem solchen Abstand über dem Magnetsystem 1, daß -es
mit den einzelnen Einzeljochschenkeln 6 und den diesen einzeln zugeordneten Dauermagneten
7 sowie mit einem allen Resonatoren 5 gemeinsamen Kern 8 und der ebenfalls allen
Resonatoren 5 gemeinsamen Induktionsspule 9 einen magnetischen Kreis bildet. Den
verschiedenen, durch die Forderung der gestaffelten Frequenzlage der einzelnen Schwingelemente
4 sowie der Resonatoren 5 bedingten gestaffelten Längen derselben ist dadurch Rechnung
getragen, daß sie mit ihren freien Enden ineinandergreifen. Aus demselben Grunde
sind außerdem die Einzeljochschenkel 6 mit ihren Dauermagneten 7 entsprechend der
jeweiligen Länge des ihnen zugeordneten Resonators 5 auf beiden Seiten des Kernes
8 verteilt angeordnet. Wird nun ein einzelnes Schwingelement 4
oder eine Kombination
solcher Schwingelemente mittels eines nichtdargestellten Tastenstößels angerissen
und zum Schwingen gebracht, so überträgt sich diese Energie allmählich infolge der
mechanischen Kopplung auf den Resonator 5. Der Resonator 5 beginnt also vom Ruhezustand
aus mit einer steigenden Amplitude zu schwingen, bis ihm über die Kopplung die gesamte
Energie des angerissenen Schwingelementes 4 zugeflossen ist. Der Resonator 5 erzeugt
in der Induktionsspule 9 elektrische Schwingungen konstanter Frequenz und bis zu
einem Größtwert steigender Amplitude. Die Schwingungsenergie wandert danach vom
Resonator 5 wieder zum Schwingelement 4 zurück, so daß die Amplitude
wieder abnimmt. Um durch nochmalige Energiewanderung ein erneutes Betätigen des
Resonators 5 und damit einen elektrischen Nachimpuls zu verhindern, muß die Kopplung
so dimensioniert werden, daß die Energie durch die natürliche Dämpfung im Lagerbock
2 bzw. 3 und durch die vom Magnetsystem 1 bewirkte Nutzdämpfung so weit abklingt,
daß kein nennenswerter Betrag mehr hierfür verbleibt. Die entsprechende Dimensionierung
der Kopplung ist besonders durch Veränderung der Einspannfläche im Lagerbock 2 bzw.
3 und durch die Wahl eines Werkstoffes mit großer Biegesteifigkeit zur Fertigung
der Lagerböcke 2 und 3 erreichbar.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 und 4 unterscheidet sich von
dem in F i g. 1 und 2 dargestellten nur darin, daß das jeweilige Schwingelement
10
und der ihm zugeordnete Resonator 11 aus einem einzigen Stück bestehen,
das in seiner Mitte in dem jeweiligen Lagerbock 2 bzw. 3 gelagert ist. Wird das
Schwingelement 10 durch Anreißen zum Schwingen gebracht, so wandert diese
Schwingungsenergie über die Kopplung des Lagerbockes 2 bzw. 3 auf den Resonator
11 ab und bewirkt in schon beschriebener Weise in der Induktionsspule 9 elektrische
Wahlzeichen. Auch hier erfolgt wieder eine Rückwanderung der Schwingungsenergie,
die ebenfalls durch entsprechende Dimensionierung der Kopplung eingedämmt werden
kann.
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Damit die Körperschalischwingungen, zu denen die Lagerböcke 2 und
3 sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte Grundplatte angeregt werden, sich
nicht auf dem Tonfrequenzerzeuger benachbarte Anlagen oder Bauteile ausbreiten,
wird dieser zweckmäßigerweise gegenüber diesen Bauteilen in an sich bekannter Weise
schallisoliert, beispielsweise dadurch, daß er auf nichtdargestellten, mit Weichgummi
überzogenen Trägerstäben gelagert wird.