DE1035925B - Geraet, insbesondere Plattenspieler oder Tonbandgeraet, das durch ein Federwerk in Gang gesetzt wird - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Gerät, insbesondere Plattenspieler oder Tonbandgerät, das durch ein Federwerk in Gang gesetzt wird, welches gleichzeitig einen elektrischen Generator antreibt, der einen Verbraucher, z. B. Verstärker, speist.

Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß man die Energie für ein elektrisches Gerät, insbesondere für den Verstärker eines Schallplatten- oder Tonbandgerätes, dadurch gewinnen könne, daß man das für den Antrieb der Schallplatte oder für den Transport des Tonbandes vorgesehene Federwerk auch einen elektrischen Generator antreiben läßt. In der Praxis zeigt es sich jedoch, daß unter Berücksichtigung der beim Aufziehen des Federwerkes von Hand anwendbaren Kraft und Geschwindigkeit ein Vielfaches der Zeit der Abspieldauer einer Schallplatte bzw. eines Tonbandes aufgewendet werden muß, um die für die Abspieldauer unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades der Energieumwandlung erforderliche mechanische Energie im Federwerk zu speichern. Es ist daher notwendig, die Energieverluste soweit wie irgend möglich herabzusetzen.

Es hat sich gezeigt, daß ein erheblicher Teil der Energie in dem Drehzahlregler einer solchen Anordnung, vorzugsweise bei Verwendung einer Fliehkraftbremse, verlorengeht.

Die Erfindung besteht darin, daß der Generator außer mit dem Verbraucher mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden ist, der bei hohem Drehmoment des Federwerkes den über den Verbraucherstrom hinaus vom Generator gelieferten Strom aufnimmt, und daß von dem Augenblick an, in dem Verbraucher- und Generatorstrom gleich groß sind, der mit absinkendem Drehmoment des Federwerkes ansteigende Differenzbetrag dem Energiespeicher entnommen wird.

Das Federwerk wird also anfänglich, wenn es ein starkes Drehmoment abgibt, dadurch auf der gewünschten Drehzahl gehalten, daß ein entsprechend stärkerer, den benötigten Nutzstrom übersteigender Strom dem Energiespeicher zugeführt wird. Wenn das Federwerk danach merklich abgelaufen ist und nur noch einen geringen, den Nutzstrom unterschreitenden Strom abgibt, übernimmt der Energiespeicher die Lieferung des Differenzstromes. Die Drehzahl wird somit konstant gehalten, ohne daß der mit einer Bremsung verbundene erhebliche Energieverlust auftritt.

Es ist bereits bekannt, bei einem einen Verbraucher speisenden Generator eine Pufferbatterie parallel zu schalten, durch die Änderungen der Generatorbelastung vom Verbraucher ferngehalten werden, insbesondere eine Stabilisierung der Verbraucherklemmenspannung erzielt wird. Beim Erfindungs-Gerät, insbesondere Plattenspieler oder

Tonbandgerät, das durch ein Federwerk

in Gang gesetzt wird

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Dr. rer. nat. Georg Rusche, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

gegenstand wird eine derartige Anordnung benutzt, um bei einem von einem Federwerk angetriebenen Generator die Drehzahl des Federwerkes konstant zu halten, das neben dem Generator noch ein für Dreh-Zahländerungen empfindliches Element, z. B. einen Plattenteller oder eine Antriebsrolle eines Tonbandgerätes, in Bewegung setzt. Beim Erfindungsgegenstand wird dadurch eine regelnde Wirkung über den elektrischen Kreis hinaus auf die mechanische Anordnung ausgedehnt.

Es ist vorteilhaft, bei einem Gerät nach der Erfindung den Generator mit einem Permanentmagneten zur Erzeugung des Hauptfeldes auszurüsten, so daß ein Aufwand elektrischer Energie zur Erzeugung dieses Magnetfeldes vermieden ist. Zweckmäßig ist das vom Permanentmagneten erzeugte Feld, z. B. durch einen verschiebbaren magnetischen Nebenschluß, zur Einstellung der gewünschten Drehzahlcharakteristik veränderbar.

Da ein etwa angeschlossenes elektrisches Gerät, insbesondere ein Röhren- oder Transistorverstärker, eine Gleichspannungsspeisung erfordert und da die Drehzahl einer Schallplatte oder die Geschwindigkeit eines Tonbandes wenigstens praktisch konstant bleiben soll, ist es zweckmäßig, als Generator einen Gleichspannungsdynamo zu wählen, bei dem z. B. durch Anordnung einer vom Belastungsstrom durchflossenen HilfsErregerwicklung die Spannung vom Belastungsstrom nahezu unabhängig ist, vorzugsweise sogar mit dem

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Belastungsstrom ansteigt. Dadurch wird erreicht, daß ein starker Belastungsstrom, z. B. zu Beginn des Laufes des Federwerkes, praktisch nicht auf die Drehzahl zurückwirkt.

Da es in der Praxis Schwierigkeiten bereitet, einen Gleichstromenergiespeicher, ζ. Β. eine Trockenbatterie oder einen Akkumulator, vorzugsweise einen gasdichten Akkumulator, bei kleinem Raumbedarf für höhere Spannungen herzustellen, arbeitet ein Gerät nach der Erfindung besonders vorteilhaft zusammen mit einem elektrischen Verbraucher, der mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen auskommt, weil er z. B. mit Transistoren ausgerüstet ist. Aber auch bei Verwendung von Röhren ergeben sich Vorteile, ohne daß hohe Spannungen gespeichert werden müssen, wenn der vom Federwerk getriebene elektrische Generator nur den Heizstrom liefert, der Anodenstrom jedoch einer besonderen Speisequelle, z. B. einer Trockenbatterie, entnommen wird oder umgekehrt. Damit wird ein wesentlicher Teil des Energiebedarfs durch mechanischen Antrieb erzeugt, was zu einer Herabsetzung der Betriebskosten und zur Verbesserung der Betriebsbereitschaft führt.

Der Energiespeicher braucht an sich nur für den während eines Ablaufes des Federwerkes auftretenden Energieumsatz (Ladung und Entladung) bemessen zu werden. Es kann jedoch vorteilhaft sein, ihn größer auszulegen und gegebenenfalls ein zusätzliches, z. B. für Netzanschluß bestimmtes Ladegerät vorzusehen. Dann könnte der Energiespeicher an sich auch ohne den elektrischen Generator den Verbraucher, z. B. einen Verstärker, speisen. Durch Zusammenschaltung mit dem Generator wird aber die Entladezeit erheblich verlängert und gegebenenfalls auch die mittlere Entladespannung der Batterie stabilisiert.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erleutert.

Von einem Federwerk 1, das mittels einer Kurbel 2 aufgezogen werden kann, wird ein Plattenteller 3 angetrieben. Gleichzeitig ist mit dem Federwerk 1, z. B. über ein Zahnradgetriebe, ein Gleichspannungsgenerator 4 gekuppelt, der im Betrieb eine seiner Drehzahl etwa proportionale Spannung erzeugt, die an den Klemmen 5 und 6 abgenommen werden kann. Mit den Klemmen 5 und 6 ist die Spannungswicklung eines Schaltrelais 7 verbunden. Von der Klemme 6 führt außerdem eine Leitung zu einer Stromwicklung des Relais 7 und über einen Arbeitskontakt 8 an den positiven Pol eines Akkumulators 9, dessen negativer Pol mit der Klemme 5 des Generators und der Klemme 10 eines Verbrauchers 11, z. B. eines Transistorverstärkers, in Verbindung steht. Eine weitere Klemme 12 des Verbrauchers 11 kann über einen Arbeitskontakt 13 des Relais 7 ebenfalls mit dem positiven Pol derBatterie9 in Verbindung gesetzt werden.

Wenn das Federwerk 1 aufgezogen und der Plattenteller 3 in Bewegung gesetzt ist, tritt an den Klemmen 5, 6 eine Spannung auf. Sobald diese einen durch Bemessung der Spannungswicklung des Relais 7 bestimmten, vorzugsweise etwa der Spannung der Batterie 9 entsprechenden Sollwert erreicht hat, zieht das Relais 7 an und verbindet die Batterie sowohl mit dem Generator 4 wie mit dem Verbraucher 11. Der Verbraucher 11, der ein Wiedergabeverstärker für die mit einem nicht dargestellten Tonabnehmer von einer Schallplatte abgetasteten Schwingungen sein kann, wird dadurch in Betrieb gesetzt, so daß ein Lautsprecher ertönt.

Anfangs ist das Drehmoment des Federwerkes verhältnismäßig kräftig, und es wird ein starker Strom erzeugt, der, soweit er nicht dem Verbraucher zufließt, von dem Energiespeicher, der Batterie 9 (z. B. mit einer Klemmenspannung in der Größenordnung von 30 bis 20 V) aufgenommen wird. Am Ende der Laufdauer gibt das Federwerk 1 nur verhältnismäßig wenig Drehmoment ab und erzeugt nur einen geringen Strom. Die etwa darüber hinaus vom Verbraucher benötigte Energie wird dann der Batterie 9 entnommen. Diese wird also während einer oder mehrerer aufeinanderfolgender Abspielintervalle zunächst aufgeladen und dann wieder entladen, wobei durch die Verknüpfung von Generatorklemmenspannung und Drehzahl und durch die geringe Klemmenspannungsänderung der Batterie 9 während einer solchen Lade-

Fntlade-Folge die Drehzahl wenigstens nahezu konstant gehalten wird.

Wenn dann das Federwerk abgelaufen oder abgestellt ist und die vom Generator erzeugte Spannung kleiner ist als die der Batterie 9, tritt durch die Stromwicklung des Relais 7 Rückstrom auf (in umgekehrter Richtung zu dem vorher durchgehend erzeugten Strom), wodurch das Magnetfeld des Relais geschwächt wird und der Anker abfällt, so daß die Kontakte 8 und 13 geöffnet werden.

Es kann zweckmäßig sein, den Last-Einschaltkontakt 13 von dem Ladekontakt 8 zu trennen und für letzteren z. B. einen Gleichrichter, vorzugsweise einen Trockengleichrichter oder einen Kristallgleichrichter, etwa eine Germaniumdiode, zu verwenden; der Kontakt 13 kann durch einen von Hand betätigten Schalter ersetzt werden. Dies ist insbesondere dann zu empfehlen, wenn der Verstärker, der z. B. auch einen Rundfunkempfänger enthält, auch bei stillstehendem Federwerk in Betrieb gesetzt werden soll.

Die Anschaltung des Generators 4 an den Energiespeicher 9 kann auch durch ein mechanisch betätigtes Organ, z. B. durch einen Fliehkraftschalter, vorgenommen werden. Es muß nur gewährleistet sein, daß bei stillstehendem oder langsam laufendem Generator kein Strom aus der Batterie in den Generator zurückfließt und dadurch nutzlos verbraucht wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Gerät, insbesondere Plattenspieler oder Tonbandgerät, das durch ein Federwerk in Gang gesetzt wird, welches gleichzeitig einen elektrischen Generator antreibt, der einen Verbraucher, z. B. einen Verstärker, speist, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator außer mit dem Verbraucher mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden ist, der bei hohem Drehmoment des Federwerkes den über den Verbraucherstrom hinaus vom Generator gelieferten Strom aufnimmt, und daß von dem Augenblick an, in dem Verbraucher- und Generatorstrom gleich groß sind, der mit absinkendem Drehmoment des Federwerkes steigende Differenzbetrag dem Energiespeicher entnommen wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Generator mit einem Permanentmagneten zur Erzeugung des Hauptfeldes.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Permanentmagneten erzeugte Feld zur Einstellung der gewünschten Drehzahlcharakteristik veränderbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Gleichspannungsdynamo, der bei der Solldrehzahl eine vom Belastungsstrom

wenigstens nahezu unabhängige, vorzugsweise mit dem Belastungsstrom ansteigende Spannung aufweist.

5. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiespeicher mit praktisch konstanter Klemmenspannung, insbesondere ein Akkumulator, vorzugsweise ein gasdichter Akkumulator, vorgesehen ist.

6. Gerät nach einem der vorangehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher eine Trockenbatterie dient.

7. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen Generator und Energiespeicher angeordnete Rück-Stromsperre.

8. Gerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Trockengleichrichter, insbesondere einen Kristallgleichrichter, beispielsweise eine Germaniumdiode, als Rückstromsperre.

9. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch die der Verbraucher, z. B. ein Verstärker, während des Laufes des Federwerkes mit der Solldrehzahl an den Energiespeicher angeschaltet wird.

10. Gerät nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Relais als Schalteinrichtung, das in Abhängigkeit von der Spannung und/oder dem Strom des Generators gesteuert wird.

11. Gerät nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein mechanisch betätigtes Schaltorgan, vorzugsweise nach Art eines Fliehkraftreglers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 580/25S 7.58