DE184212C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 e. GRUPPECLASS 21 e. GROUP

an den Magneten.on the magnet.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Oktober 1906 ab.Patented in the German Empire on October 23, 1906.

Resonanzapparate, bei welchen die Schwingungen elastischer Körper durch periodische Stöße feststehender Magnete erzeugt werden, z. B. Frequenzmesser mit skalenartig abge-Resonance apparatus, in which the vibrations of elastic bodies by periodic Impacts of fixed magnets are generated, e.g. B. Frequency meter with scale-like

stimmten Stahlzungen, leiden unter dem Übelstand, daß die Zungen bei übergroßen Schwingungen an den Magnetkörper anschlagen. Man hat versucht, die Schwingungsweite durch einen federnden AnschlagIf steel tongues were correct, they suffer from the disadvantage that the tongues are oversized Apply vibrations to the magnet body. One tried to determine the oscillation amplitude by a resilient stop

ίο zu bremsen, indes erweist sich dies in mancher Hinsicht als unzureichend und ungeeignet. Die vorliegende Erfindung gibt eine Vorrichtung an, durch welche nicht nur das lästige Anschlagen vermieden wird, sondern sich auch eine wesentliche Kraftersparnis sowie eine bedeutend geringere Abhängigkeit der Schwingungsweite von der Stärke der erregenden Kraft herbeiführen läßt.ίο to brake, however, this turns out to be in some As inadequate and unsuitable. The present invention provides an apparatus through which not only the annoying hitting is avoided, but also yourself a significant energy saving as well as a significantly lower dependency on the oscillation amplitude can be brought about by the strength of the exciting force.

Zur besseren Würdigung der neu erzielbaren Vorteile sei auf die hauptsächlichen Übelstände der bisherigen Konstruktion hingewiesen. For a better assessment of the newly achievable advantages, refer to the main ones Drawbacks of the previous construction were pointed out.

Fig. ι und 2 stellen einen Frequenzmesser für 60 bis 120 Polwechsel vor mit zwei Reihen Zungen, nämlich von 60 bis 90 und von 90 bis 120 Schwingungen; die hierfür günstigste Lamellenform für den Blättermagneten ist die eines Doppel-T. Wie leicht verständlich ist, müßte. ein genügender PoI-abstand zwischen P₁ und p_% bezw. p₃ und p_t eingehalten werden, erstens um die Spule s mit den Wicklungen w aufzunehmen, zweitens, um die Streuung durch die Luftstrecke (zwischen P₁ und p₂ gestrichelt) herabzudrücken. Da die Zungen entsprechend der Tonhöhe sehr verschiedene Längen besitzen, andererseits die Fußleisten f meist aus unmagnetischem Material bestehen, leuchtet ein, daß der magnetische Schluß durch die Zungen ■ recht unvollkommen ist, namentlich dann, wenn sich die Zunge im entferntesten Umkehrpunkt befindet. Diese Verhältnisse würden noch ungünstiger, wollte man den Magneten höher stellen.Fig. Ι and 2 represent a frequency meter for 60 to 120 pole changes with two rows of tongues, namely from 60 to 90 and from 90 to 120 oscillations; the most favorable lamellar shape for the leaf magnet is that of a double T. How easy to understand should be. a sufficient PoI distance between P ₁ and p _% respectively. p ₃ and p _{t are} observed, firstly in order to accommodate the coil s with the windings w , secondly in order to suppress the scattering through the air gap (dashed between P ₁ and p ₂ ). Because the tongues have corresponding to the pitch very different lengths, on the other hand, the skirting boards f mostly of non-magnetic material, stands to reason that the magnetic circuit is quite imperfect by the tongues ■, especially when the tongue in entferntesten reversal point located. These conditions would be even more unfavorable if one wanted to raise the magnet.

Durch einen konischen Verlauf der oberen Pole kann man den kurzen Zungen von hoher Schwingungszahl mehr Erregungsenergie zukommen lassen als den langen, tiefen Zungen, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, aber die Herstellung einer konischen Polfläche ist kostspielig, und außerdem macht das Ausprobieren der endgültigen Lage des Magneten beim Montieren des ganzen Apparates Umständlichkeiten. Schließlich können alle diese Hilfsmittel nichts gegen das Anschlagen der Zungen beim Überlasten des Magneten durch übergroße Spannung ausrichten. Es ist leicht einzusehen, daß bei wachsender Stromstärke die Schwingungsweite unverhältnismäßig rasch zunimmt, da die relative Annäherung der Stahlzungen an die Polflächen deren anziehende Wirkung stark erhöht.Due to a conical shape of the upper pole one can get the short tongues from high Let the number of vibrations provide more excitation energy than the long, deep tongues, as can be seen from Fig. 2, but the manufacture of a conical pole face is costly, and also makes trying out the final location of the magnet inconvenience when assembling the whole apparatus. After all, all of these can Aid does nothing to prevent the tongues from striking when the magnet is overloaded align excessive tension. It is easy to see that as the current increases the amplitude of the oscillation increases disproportionately quickly because the relative approximation of the Steel tongues on the pole faces, their attractive effect greatly increased.

Alle diese Übelstände werden durch das neue Verfahren behoben. Dies besteht darin, die Zungen oder andere Resonanzkörper nicht der Polfläche gerade gegenüber, sondern seit-All of these shortcomings will be remedied by the new procedure. This consists in the tongues or other resonance bodies not directly opposite the pole face, but to the side

(2. Auflage, atisgegeben am jj. Mai igii.J(2nd edition, published on yy. May igii.J

lieh versetzt anzuordnen, so daß sie bei starker Erregung an der Polfläche vorbeischwingen. borrowed to be arranged offset so that they swing past the pole face when excited.

Fig. 3 und 4 sollen das Gesagte erläutern. In Fig. 3 sieht man von oben auf einen schmalen Blättermagneten sowie auf vier Zungen Z₁, Z₂, Z₃, Z₄. Von Z₁ und ,Z₃ ist nur die Breite und Dicke erkennbar, Z₂ und z₄ sind schwingend zu denken. Die Spule s ist in gewohnter Weise eingesetzt. Wird der Magnet erregt, so übt er auf die Zunge einen Zug aus, der am stärksten wirkt, wenn die Zunge ein wenig Abstand nach vorn besitzt, etwa wie z_z. Schickt man konstanten Gleichstrom in die Wicklung, so wird selbst bei starker Erregung die Zunge nicht so weit angezogen, daß sie an die Spule anschlägt, weil die Enden des Poles die Zunge gewissermaßen wieder herausdrängen.3 and 4 are intended to explain what has been said. In Fig. 3 you can see a narrow leaf magnet and four tongues Z ₁ , Z ₂ , Z ₃ , Z ₄ from above. Only the width and thickness of Z ₁ and Z ₃ can be seen, Z ₂ and z ₄ are to be thought of as oscillating. The coil s is used in the usual way. If the magnet is excited, it exerts a pull on the tongue, which is strongest when the tongue has a little distance to the front, such as z _z . If a constant direct current is sent into the winding, even with strong excitation the tongue is not attracted so far that it hits the coil, because the ends of the pole force the tongue out again, so to speak.

' Diese Erscheinung ist durch die Pfeilstriche an den schwingenden Zungen z₂ und z₄ angedeutet. Die genaue, dem jeweiligen Zweck am besten entsprechende Ruhelage der Zunge ist Sache der experimentellen Ermittlung.This phenomenon is indicated by the arrow lines on the swinging tongues z ₂ and z ₄ . The exact rest position of the tongue, best suited to the respective purpose, is a matter of experimental determination.

Fig. 4, deren linke Hälfte zuerst betrachtet werden mag, zeigt den Vorgang von der Seite gesehen. Man vergleiche diese Verhältnisse mit den in Fig. 1 geschilderten. Die Streulinie P₁-J)₂ ist nicht geringer geworden, aber die Kraftlinien greifen die Zungen an einem längeren Hebelarm an und erfahren durch die Zunge einen wesentlich besseren magnetischen Schluß. Dies gilt insbesondere für kurze Zungen, wie die rechte Hälfte der Fig. 4 lehrt, welche zudem eine geeignete Form des Polschuhquerschnittes zeigt; die Ausbuchtung b nimmt Rücksicht auf die gekrümmte Bahn der stark ausgebogenen, mit einem Fähnchen versehenen Zunge. An Wicklungsraum w wird durch konisches Wickeln der Spule s gewonnen.Fig. 4, the left half of which may be viewed first, shows the process seen from the side. Compare these relationships with those shown in FIG. The scatter line P ₁ -J) ₂ has not diminished, but the lines of force attack the tongues on a longer lever arm and experience a much better magnetic closure through the tongue. This applies in particular to short tongues, as the right half of FIG. 4 teaches, which also shows a suitable shape of the pole piece cross-section; the bulge b takes into account the curved path of the strongly curved tongue provided with a flag. Winding space w is gained by conical winding of the coil s.

Der Aufbau eines nach den neuen Grundsätzen gefertigten Magneten ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.The structure of a magnet manufactured according to the new principles is shown in FIG. 5 shown schematically.

Die mit 1 bis 7 bezeichneten Lamellengruppen können mit kürzeren Gruppen entweder aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material abwechseln. Der erstere Fall wird durch Fig. 6 verständlicher gekennzeichnet; das untere, der Deutlichkeit halber mit übertretenden Randlinien gezeichnete Eisenstück entspricht dem neu eingeführten Magneten, zu dessen Unterstützung ein Blättermagnet nach alter Bauart in die Lücken eingelegt und zu gleicher Zeit vernietet wird. Durch Ändern der Armlänge dieses Hilfsmagneten lassen sich die erwünschten Schwingungsweiten noch weiter abstufen ; zu gleichem Zwecke dienen die Verbreiterungen der von den linken Enden von 6 und 7 in Fig. 5 gebildeten Lücken.The groups of lamellas labeled 1 to 7 can be either with shorter groups Alternate made of magnetic or non-magnetic material. The former case is more clearly characterized by FIG. 6; the lower piece of iron, drawn for the sake of clarity with overhanging marginal lines corresponds to the newly introduced magnet, which is supported by a leaf magnet according to the old design is inserted into the gaps and riveted at the same time. By changing the arm length of this auxiliary magnet the desired oscillation amplitudes can be graded even further; to the same The purposes of this are the widenings of those formed by the left ends of 6 and 7 in FIG. 5 Gaps.

Im allgemeinen sind breite Lücken nur bei Resonanzapparaten mit großen, unter Umständen wie bei f in Fig. 5 seitlich verbreiterten Fähnchen anwendbar. Um bei einer großen Zungenzahl den Magneten nicht unmäßig zu verlängern, ist es ratsam, die Lücken schmal zu halten und statt dessen die Zungen mit einer entsprechenden Einschmälerung zu versehen, wie Fig. 7 und 8 lehren. In letztgenannter Weise wird das Stahlband entweder um einen rechten Winkel gekröpft oder mit einem rechtwinklig dazu versetzten Eisenblechstreifen versehen. Ebensowohl kann in die Zunge ein Ausbruch I (Fig. 9) gestanzt werden, derart, daß der Magnet beim Schwingen der Zunge durch dieses Loch tritt.In general, wide gaps can only be used in resonance apparatuses with large, under certain circumstances, as in f in FIG. 5, laterally widened flags. In order not to lengthen the magnet excessively when there is a large number of tongues, it is advisable to keep the gaps narrow and instead to provide the tongues with a corresponding narrowing, as shown in FIGS. 7 and 8. In the latter way, the steel strip is either cranked at a right angle or provided with a sheet iron strip offset at right angles to it. An opening I (FIG. 9) can also be punched into the tongue in such a way that the magnet passes through this hole when the tongue vibrates.

Fig. 10 erläutert eine Vereinigung der bisherigen Bauweise mit dem neuen Verfahren insofern, als die Polfläche nicht eingeschnitten zu sein braucht. Die Polkante ft übt einen in der Ruhestellung besonders kräftigen Zug auf die Kante b der Umbörtelung aus, der sich allmählich, d. h. beim Hineinschwingen der Zunge, entlang der unteren Polfläche verliert. Je nach Bedarf wird dies ganze Stück a-b-c-d oder nur ein Teil, etwa von a-b, aus Eisen bestehen; wenn nötig, kann die obere Polfläche auch noch lückenartig eingeschnitten sein.Fig. 10 explains a combination of the previous design with the new method insofar as the pole face does not need to be cut. In the rest position, the pole edge ft exerts a particularly strong pull on the edge b of the flanging, which is gradually lost along the lower pole face, ie when the tongue is swung into it. Depending on requirements, this whole piece of abcd or only a part, for example of ab, will consist of iron; if necessary, the upper pole face can also be cut into gaps.

Fig. 11 mag die Beispiele von Ausführungsformen, deren Anzahl sich ins Ungemessene vergrößern ließe, beenden. Sie unterscheidet sich von der letztgenannten Anwendungsart dadurch, daß die Schwingungen der eigentlichen eingespannten Zunge ζ nicht direkt, sondern erst durch eine zweite aufgesetzte Zunge Z₁ beobachtet werden.May 11 end the examples of embodiments which could be infinitely increased in number. It differs from the last-mentioned type of application in that the vibrations of the actual clamped tongue ζ are not observed directly, but only through a second tongue Z _{1 attached.}

Im vorhergehenden war hauptsächlich von Blättermagneten die Rede; das Verfahren läßt sich ohne weiteres, namentlich bei niederen Frequenzen, auch auf massive Magnete anwenden. Einen wichtigen Fortschritt jedoch, namentlich bei Resonanzapparaten für höhere Frequenzen, bedeutet die Möglichkeit, lediglich durch Aneinanderreihen von permanenten und Blättermagneten in abwechselnder Folge die sogenannte Transposition der Skalenwerte herbeizuführen, d. h. die Polarisation der Polwechsel und Umwandlung in Periodenwerte. Fig. 12 zeigt dies in einfachster Weise. Es ist hierin e der schraffiert gezeichnete Weicheisenkern, dessen obere Arme durch einen Stabmagneten m ersetzt sind. Die Pole des Stabmagneten werden durch den Wechselstrom einseitig verstärkt bezw. geschwächt und üben dadurch die bekannte polarisierende Wirkung auf die Erregung aus. Die Anordnung wird gewöhnlieh nach Fig. 13 erfolgen, d. h. mit gleichbleibender Polrichtung.In the foregoing we mainly spoke of leaf magnets; the process can easily be applied to massive magnets, especially at low frequencies. An important step forward, however, especially in resonance apparatus for higher frequencies, is the possibility of bringing about the so-called transposition of the scale values, i.e. the polarization of the pole changes and conversion into period values, simply by lining up permanent and leaf magnets in alternating order. Fig. 12 shows this in the simplest way. It is here e the hatched soft iron core, the upper arms of which are replaced by a bar magnet m . The poles of the bar magnet are reinforced on one side or respectively by the alternating current. weakened and thereby exert the well-known polarizing effect on arousal. The arrangement will usually take place according to FIG. 13, ie with the polar direction remaining the same.

Sollen zwei gleichgestimmte Zungen paarweise, aber um i8o° verschieden schwingen (wie im D. R. P. 167494 eingehend beschrieben), so ist eine abwechselnde Folge wie in Fig. 14 am Platze. Es tritt dann auf zwei zu benachbarten Paaren gehörige Zungen jeweilig eine anziehende Kraft ein.Shall two reeds of the same tune swing in pairs, but differently by 180 ° (as described in detail in D. R. P. 167494), an alternating sequence is as in 14 in place. It then occurs on two tongues belonging to adjacent pairs an attractive force.

Um die polarisierende Wirkung solcher zwischengefügter Magnete zu erhöhen, könnten diese auch in Hufeisenform ausgebildet werden. Zur Schwächung der Wirbelströme empfiehlt es sich, die Magnete aus Stahlblech zu stanzen. Sie können dann mit den Weicheisenteilen unter Zwischenlegen unmagnetischer Lamellen aus Messingblech oder dergl. zu einem gemeinsamen Gefüge vernietet werden. Da indessen die Gefahr einer Entmagnetisierung durch starke Wechselströme nicht ausgeschlossen ist, werden die Stanzteile aus Stahlblech besser nach der in Fig. 16 gezeichneten Form ausgebildet, weil dann jeweils nur der eine Pol geschwächt und es den hinausgedrängten permanenten Kraftlinien ermöglicht wird, sich dichter durch die Luftstrecke zu schließen, etwa wie von />₃-^₄. Die Kraftlinienwirkung der einzigen Spule s verläuft hauptsächlich im Sinne von P₁-^₂-Hierbei läßt sich in einfachster Weise eine magnetische Kurzschlußvorrichtung anbringen, die aus einem zwischen Messingschienen drehbar gelagerten Eisenanker α besteht; um 90 ° gedreht, hebt er durch den magnetischen Kurzschluß die transponierende Polarisation auf.In order to increase the polarizing effect of such interposed magnets, they could also be designed in a horseshoe shape. To weaken the eddy currents, it is advisable to punch the magnets out of sheet steel. They can then be riveted to a common structure with the soft iron parts with the interposition of non-magnetic lamellas made of sheet brass or the like. However, since the risk of demagnetization due to strong alternating currents cannot be ruled out, the stamped parts made of sheet steel are better designed according to the shape shown in FIG Closing the air gap, roughly as from /> ₃ - ^ ₄ . The line of force action of the single coil s runs mainly in the sense of P ₁ - ^ ₂ - Here, a magnetic short-circuit device can be attached in the simplest way, which consists of an iron armature α rotatably mounted between brass rails; If rotated by 90 °, it cancels the transposing polarization due to the magnetic short circuit.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß die vorstehend beschriebenen Maßnahmen in ähnlicher Weise auch auf die nach D. R. P-. 161859 gebauten Resonanzapparate mit feststehenden Magnetmassen und beweglichem Kurzschlußanker anwendbar sind; ebenso ist die Anwendung der neuen Einrichtung nicht an geradlinige Polflächen gebunden, sondern auch für bogenförmig oder kreisförmig gekrümmte Magnete von Vorteil.It should finally be mentioned that the measures described above are similar Way also according to D. R. P-. 161859 built resonance apparatus with fixed Magnetic masses and movable short-circuit armature are applicable; the application of the new facility is not the same bound to straight pole faces, but also for arcuate or circularly curved ones Magnets an advantage.

Claims

Patent Claims:

1. Device to avoid hitting clamped resonance bodies on the magnets, characterized in that the parts subjected to the magnetic pulling action are the elastic bodies Swing past the fixed parts of the magnet.

2. A device according to claim 1, characterized in that the tensile force the magnets are directed less or even in opposite directions at larger amplitudes comes into effect.

3. An embodiment of resonance apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that permanent magnets are included in the magnet system for the purpose of polarization of the alternating currents are.

1 sheet of drawings.