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DE1126041B - Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausfuehrenden magnetostriktiven Schwinger - Google Patents

Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausfuehrenden magnetostriktiven Schwinger

Info

Publication number
DE1126041B
DE1126041B DES51817A DES0051817A DE1126041B DE 1126041 B DE1126041 B DE 1126041B DE S51817 A DES51817 A DE S51817A DE S0051817 A DES0051817 A DE S0051817A DE 1126041 B DE1126041 B DE 1126041B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vibrating body
quadrupole
quadrupole according
permanent magnet
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES51817A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Jaouen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bronzavia SA
Original Assignee
Bronzavia SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bronzavia SA filed Critical Bronzavia SA
Publication of DE1126041B publication Critical patent/DE1126041B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/08Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with magnetostriction
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/62Filters comprising resonators of magnetostrictive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
S 51817 IXd/21g
ANMELDETAG: 4. JANUAR 1957
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. MÄRZ 1962
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vierpol, der einen magnetostriktiven Schwinger umfaßt. Der Schwinger besitzt einen Eingangswandler und einen Ausgangswandler gleicher Bauart und vermag Biegeschwingungen auszuführen. Damit der Schwingkörper zu Biegeschwingungen angeregt wird, müssen die magnetischen Kräfte, die auf die beidseitig der Knotenpunktsebene befindlichen Schwingkörperteile einwirken, unterschiedlich groß sein.
Magnetostriktive Schwinger mit Schwingkörpern, die diesen Forderungen genügen, sind bekannt. Durch die Erfindung soll nun ein Vierpol mit einem solchen Schwinger geschaffen werden, der sich im Aufbau einfach und in seinen Abmessungen klein halten läßt. Zudem soll der Vierpol sich leicht den unterschiedliehen Anwendungsbedingungen angleichen lassen.
Hierzu wird ausgegangen von einem Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausführenden magnetostriktiven Schwinger, der einen Eingangs- und einen Ausgangswandler gleicher Bauart aufweist. An einem solchen Vierpol wird das Erfindungsproblem auf zwei Wegen gelöst. Der eine Weg zeichnet sich dadurch aus, daß die für die Erregung von Biegeschwingungen im Bereich des Eingangswandlers erforderliche Inhomogenität des auf den Schwingkörper einwirkenden magnetischen Feldes von einer zweiteiligen Wandlerwicklung herrührt, deren Teile längs des Schwingkörpers so angebracht bzw. auf diesem so verteilt sind, daß durch sie der hinsichtlich seines Werkstoffes homogene Schwingkörper entlang seiner Knotenebene in zwei Hälften aufgeteilt ist, von welchen die eine Hälfte Zugkräften unterliegt, wenn in der anderen Hälfte im betrachteten Zeitmoment Druckkräfte wirksam sind.
Der andere Weg zeichnet sich dadurch aus, daß für die Erregung von Biegeschwingungen im Bereich des Eingangswandlers eine den gesamten Schwingkörper umfassende Wandlerwicklung vorgesehen ist und daß die erforderliche Inhomogenität des auf den Schwingkörper einwirkenden magnetischen Feldes durch unterschiedliche Formgebung des hinsichtlich seines Werkstoffes homogenen Schwingkörpers zu beiden Seiten der Knotenebene herbeigeführt ist.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt bzw. im Querschnitt einen erfindungsgemäßen, auf der Magnetostriktion beruhenden Vierpol;
Fig. 3 und 4 zeigen perspektivisch bzw. im Querschnitt einen Abschnitt des schwingenden Teils dieses Vierpols zur Erläuterung seiner Arbeitsweise;
Fig. 5 und 6 zeigen im Querschnitt bzw. in einer Vierpol mit einem Biegeschwingungen
ausführenden magnetostriktiven Schwinger
Anmelder:
Societe Bronzavia,
Courbevoie, Seine (Frankreich)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Seiler, Berlin-Grunewald,
und Dipl.-Ing. H. Stehmann,
Nürnberg, Essenweinstr. 4-6, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 18. Januar 1956 (Nr. 706 690)
Jean Jaouen, Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden
schematischen perspektivischen Darstellung einen schwingenden Abschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 zeigt in einem Axialschnitt den schwingenden Teil eines gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Vierpols;
Fig. 8 zeigt in einer Seitenansicht einen entsprechenden Teil einer anderen Ausführungsform;
Fig. 9 zeigt in einem Axialschnitt einen Vierpol mit einer abgeänderten Ausführungsform;
Fig. 10 zeigt getrennt in einer perspektivischen Teilansicht den schwingenden Teil eines Vierpols gemäß Fig. 9;
Fig. 11 und 12 zeigen schematisch eine gemäß zwei verschiedenen Grundausführungsformen der Erfindung ausgebildete Stimmgabel.
Diese Vierpole sind nachstehend in ihrer Anwendung zur Herstellung einer schwingenden elektromechanischen, auf der Magnetostriktion beruhenden Übertragungsvorrichtung für elektrische Schwingungen, insbesondere zur Herstellung eines Filters, welches bei einer bestimmten Frequenz in Resonanz kommen soll oder auch zur Stabilisierung eines elektrischen Oszillators, erläutert.
Hierfür wird wenigstens eine Stange oder ein Stab aus magnetostriktivem Material mit vorzugsweise konstantem Querschnitt benutzt, welcher mit Hilfe von Wechselströmen einer magnetischen Einwirkung unter solchen Bedingungen unterworfen wird, daß er eine Biegungsbeanspruchung erfährt.
209 520/349
Hierfür richtet man es z. B. so ein, daß das magnetische Wechselfeld ungleich über den Querschnitt des Stabes verteilt ist und insbesondere beiderseits seiner Mittellinie oder neutralen Linie in zwei entgegengesetzten Richtungen wirkt, oder man gibt dem Stab eine solche Form, daß das gleiche Magnetfeld verschiedene Kräfte in den beiden Abschnitten des Querschnitts des Stabes erzeugt, welche insbesondere ebenfalls beiderseits seiner neutralen Linie liegen. Ferner können die beiden obigen Lösungen kombiniert werden, oder man kann auch auf beliebige andere Weise zur Erreichung des gewünschten Ziels vorgehen.
Bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist in der Achse eines permanenten Magnet- feldes H0 ein Stab oder eine Stange 1 angeordnet, welche z. B. geradlinig ist und einen quadratischen oder anders geformten (rechteckigen, runden, ovalen usw.) Querschnitt hat. Dieser Stab besteht aus einem geeigneten magnetostriktiven Werkstoff, z. B. aus Nik- ao kel oder, insbesondere wenn man für den Vierpol eine Frequenzstabilität zu erhalten wünscht, aus der im Handel unter dem Namen »Elinvar« bekannten Legierung. Er kann auch, wenn ein hoher Gütefaktor gewünscht wird, aus magnetostriktiver Keramik, die unter dem Namen Ferrit bekannt ist, bestehen.
Das permanente Magnetfeld H0 wird z. B. durch einen Dauermagnet oder einen Stapel von Dauermagneten 2 erzeugt, welche die Form von Ringen oder Kränzen haben. Die so erhaltene hohle Anordnung weist an ihren Enden einen Nordpol bzw. einen Südpol auf, so daß sich die Kraftlinien über den Querschnitt des Stabes 1 schließen. Diese Anordnung kann durch Endstücke 3 vervollständigt werden, welche gegebenenfalls dazu dienen können, die Kontinuität des Magnetkreises mit Luftspalten an den Enden des Stabes aufrechtzuerhalten (obwohl sich dieser Kreis auch durch die Luft, anstatt durch die Stücke 3 schließen kann).
Die obigen Dauermagnete bestehen zweckmäßig aus einem keramischen oder anderen Werkstoff mit hoher Koerzitivkraft bekannter Art. Hierfür eignet sich besonders der unter dem Namen »Ferroxdure« bekannte hartmagnetische Werkstoff.
Der Querschnitt dieser Dauermagnete wird entsprechend den für Magnetkreise üblichen Rechenverfahren bestimmt, und zwar derart, daß die in dem Stab 1 erzeugte Dauerinduktion vorzugsweise dem Knie der Magnetisierungskurve des benutzten magnetostriktiven Werkstoffs entspricht.
Es ist jedoch zu bemerken, daß die Dauermagnete in gewissen Fällen fortfallen können, insbesondere wenn der für den auf Biegung arbeitenden Teil benutzte magnetostriktive Werkstoff so beschaffen ist, wie z. B. Nickel, daß er nach der Magnetisierung eine genügende remanente Magnetisierung beibehält.
Innerhalb der auf die obige Weise ausgebildeten Anordnung wird der Stab 1 in zweckmäßiger Weise befestigt oder aufgehängt, je nach der Art und Weise, in welcher man ihn zum Schwingen zu bringen wünscht.
Bekanntlich weist ein derartiger Stab im allgemeinen wenigstens zwei Schwingungsknoten auf. Man kann ihn daher z. B. durch dünne Stangen oder Achsen aufhängen, welche ihn an den Knoten in der Ebene der neutralen Fasern durchdringen, wobei diese Stangen dann Schwingachsen bilden. Es ist ferner bekannt, daß gewisse Teilschwingungen einen Knoten in der Mitte der Länge des Stabes aufweisen, so daß man sich wenigstens in gewissen Fällen damit begnügen kann, den Stab z. B. durch Lötung an einer Stange zu befestigen, welche ihn in seiner Mitte durchdringt, vorausgesetzt, daß diese Stange einen so kleinen Durchmesser hat, daß sie der Torsion nur einen vernachlässigbaren Widerstand entgegensetzt. Diese letztere Lösung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt, auf welcher die den Stab tragende Stange 10 an dem den Magneten bildenden Hohlkörper befestigt ist. Sie ist z. B. an ihren Enden an einem nicht dargestellten Ring befestigt, welcher zwischen zwei benachbarten Magneten oder Kränzen 2 festgeklemmt ist.
Die obigen Ausführungen beziehen sich auf den Fall eines nach Art eines an seinen beiden Enden freien Balkens schwingenden Stabes, was jedoch keine Beschrängung darstellt. So ist die Erfindung auch auf Stäbe anwendbar, welche nach Art eines an einem Ende eingespannten Balkens schwingen, wobei diese Stäbe entweder einfach oder doppelt (d. h. in Form einer Stimmgabel, wie es weiter unten ausgeführt ist) oder vielfach sein können. Die Erfindung ist auch auf Stäbe anwendbar, welche an ihren beiden Enden befestigt sind und sich nach Art von schwingenden Saiten verformen.
Einem derartigen Stab, welcher in der oben angegebenen Weise einem (ersten) permanenten Magnetfeld H0 ausgesetzt wird, wird ein Wechselfeld H mittels einer geeigneten Wicklung überlagert, welche von den an den Apparat anzulegenden Wechselströmen durchflossen wird, und zwar derart, daß in jedem Augenblick dieses Wechselfeld H in zwei beiderseits der neutralen Faser liegenden Abschnitten des Querschnitts des Stabes entgegengesetzt gerichtete oder wenigstens verschiedene Werte aufweist.
So sind z. B. bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform Löcher 4 in den Stab quer zu diesem und im wesentlichen in der Ebene seiner neutralen Fasern gebohrt. Durch diese Löcher werden die entsprechend isolierten Drähte 5 der Erregerwicklung derart gesteckt, daß für jedes Loch Windungen in Form einer Acht entstehen. Man erhält so an der Stelle eines jeden Lochs zwei Windungen, welche von dem Strom in entgegengesetzten Richtungen durchflossen werden und infolgedessen in den beiden entsprechenden Abschnitten S1, S2 (Fig. 4) beiderseits des Lochs, d. h. der neutralen Faser des Stabes, Wechselfelder H mit ebenfalls entgegengesetzten Richtungen erzeugen.
Da die gleichen Wirkungen an der Stelle der verschiedenen Löcher auftreten, so stellt man schließlich fest, daß der Stab infolge der durch die Wirkung der entgegengesetzten Felder H erzeugten Magnetostriktion sich in einer seiner beiden Hälften zu verkürzen und in der anderen zu verlängern sucht, was eine Biegung erzeugt. Da andererseits das FeIdH ein Wechselfeld ist, führt der Stab Schwingungen mit der Erregerfrequenz aus.
Die Amplitude der Schwingung weist einen ausgesprochenen Höchstwert auf, wenn die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz des Stabes ist.
Man kann auch, anstatt eine Acht um jedes Loch 4 zu wickeln, nur auf einer Seite des Lochs wickeln, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt. Wenn mehrere Löcher vorhanden sind, werden die Wicklungsteile abwechselnd beiderseits der Ebene der neutralen Fasern verteilt (Fig. 6). Das angelegte Wechselfeld erzeugt somit stets Wirkungen entgegengesetzter Richtungen
beiderseits dieser Ebene, wodurch die Biegungsschwingung entsteht.
In Fig. 1 sind für den Draht 5 zwei getrennte Wicklungen dargestellt, welche zu den Klemmen 6 und 7 führen. Bei Verwendung als Vierpol müssen sie voneinander unabhängig sein, wobei die Anordnung wie ein abgestimmter Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung arbeitet. In diesem letzteren Fall erfolgt die Erregung der Schwingungen mittels der Primärwicklung. In der Sekundärwicklung tritt die umgekehrte Erscheinung auf, d. h., die von der ersten, der Einwirkung der Primärwicklung unterworfenen Hälfte des Stabes auf die zweite Hälfte übertragenen Schwingungen erzeugen in der Sekundärwicklung elektromotorische Kräfte, welche um so größer sind, je größer die Amplitude der Schwingungen ist.
Es ist zu bemerken, daß der die Wicklung bildende Leiter oder Draht 5 vorzugsweise dünn und nachgiebig ist, damit er die mechanischen Schwingungen des Stabes nicht stört. Um außerdem zu vermeiden, daß der Leiter zahlreiche Male durch alle Löcher gesteckt werden muß, kann man sich damit begnügen, nur einige Windungen durchzustecken, wenn man am Eingang und am Ausgang entsprechend den auf diesem Gebiet wohlbekannten Regeln Transformatoren als Impedanzwandler anordnet.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind in dem Stab nicht eine Reihe von Löcher, sondern ein oder mehrere Längsschlitze vorgesehen. Die Wicklungen sind wie bei dem Fall der Löcher angeordnet, d. h. entweder in Form einer Acht oder auf einer einzigen Seite der neutralen Ebene oder abwechselnd beiderseits dieser Ebene, wobei stets die Bedingung zu beachten ist, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt der Strom stets in der gleichen Richtung den schwingenden Teil in jeder Zone durchfließt, in welcher die Krümmung desselben die gleiche Richtung beibehalten soll.
Anstatt den Stab aus einem einzigen Stück herzustellen, kann man ihn aus zwei Teilen herstellen, wie in Fig. 8 dargestellt, welche zwischen sich Schlitze oder Durchlässe 8 freilassen, wobei die Vereinigung der beiden Teile an den Enden und in der Mitte so starr wie möglich erfolgt.
Die Wicklung wird gemäß dem gleichen Grundsatz wie in dem vorhergehenden Fall angeordnet. Diese Anordnung aus zwei vereinigten Teilen gestattet die Herstellung der Wicklungen vor dem Zusammenbau.
Es ist verständlich, daß in allen obigen Fällen, ganz gleich, ob es sich um Löcher oder Schlitze handelt, die Wicklung entweder unmittelbar von dem schwingenden Teil oder von dem festen Gestell, d. h. ohne den schwingenden Teil zu berühren, getragen werden kann.
Es sind noch andere Anordnungen denkbar, bei welchen der schwingende Stab so ausgebildet ist, daß dasselbe magnetische Wechselfeld verschiedene Kräfte in den beiderseits der Mittellinie oder der neutralen Faser des Stabes liegenden Abschnitten erzeugt.
Hierfür genügt es, dem schwingenden Teil eine geometrische Unsymmetrie in bezug auf diese Ebene zu geben.
So erhält z. B. bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 und 10 (Fig. 9 zeigt den gesamten Apparat) der Stab eine solche Form, daß für einen gegebenen Querschnitt in der Längsrichtung dieser Querschnitt beiderseits einer Mittellinie verschieden lange magnetisierbare Abschnitte aufweist, welche in dem gemeinsamen magnetischen Wechselfeld verschieden große magnetostriktive Wirkungen ergeben können.
Hierfür genügt es z. B., wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, in dem Stab 1 Einschnitte 9 vorzusehen. Wenn der Stab der Einwirkung eines Wechselfeldes unterworfen wird, welche durch Spulen S1, 52 erzeugt wird, welche ihn nicht berühren (man sieht bei 11 die Kerne dieser Spulen), erzeugt das Vorhandensein der Einschnitte in dem Abschnitt, in welchem diese liegen, Luftspalte, welche die Länge der magnetisierbaren Abschnitte und damit die magnetostriktive Wirkung verringern. Die Längenänderungen sind daher größer in dem nicht eingeschnittenen Teil, wodurch eine Biegung entsteht.
Diese Einschnitte sind gemäß Fig. 10 z. B. so bemessen, daß ihre Tiefe ρ größenordnungsmäßig die Hälfte der Dicke e des Stabes beträgt, während ihre Breite d größenordnungsmäßig ein Drittel des sie trennenden Abstands D beträgt. Der rechteckige Querschnitt des Stabes ist nur beispielshalber angegeben.
Es könnten noch zahlreiche andere Ausführungsformen der Erfindung angegeben werden, deren wesentliches Kennzeichen darin besteht, daß wenigstens ein Teil, welcher aus einem einzigen homogenen Werkstoff bestehen kann, sich in Kombination mit einer magnetostriktiven Wirkung nach Art eines Balkens mechanisch durchbiegt, und zwar insbesondere derart, daß die Biegung durch die Magnetostriktion erzeugt wird, oder daß umgekehrt eine in einem magnetostriktiven Teil erzeugte Biegung elektrisch festgestellt wird, oder daß die Schwingungen durch einen Wechselstrom erzeugt werden, wobei insbesondere bei Filtern die Resonanzerscheinung benutzt wird.
In Fig. 11 und 12 ist beispielshalber die Anwendung in Form von Stimmgabeln als schwingfähige Gebilde für Oszillatoren oder elektrische Filter gezeigt.
Ein derartiger Vierpol weist zwei Schenkel 1 auf, welche auf eine der oben beschriebenen Arten zu Biegeschwingungen veranlaßt werden, z. B. mit Hilfe von Wicklungen gemäß Fig. 6
Diese Wicklungen können so ausgeführt sein, daß ein Schenkel den Antrieb bewirkt, während der andere zur Abnahme dient, es kann jedoch auch jede Wicklung auf die beiden Schenkel verteilt sein.
Es ist angenommen, daß das Grundmagnetfeld durch die Dauermagnete NS erzeugt wird, es kann jedoch auch auf beliebige andere Weise erzeugt werden, z. B. durch eine von Gleichstrom durchflossene und an der Stelle der Magnete angeordnete Spule.
Ebenso braucht das Grundmagnetfeld nicht den gleichen Sinn in den beiden Schenkeln zu haben.
Man kann es z. B. durch einen Magnet oder eine Spule der in Fig. 12 dargestellten Art oder auf beliebige andere Weise erzeugen.
Zu Fig. 11 ist angenommen, daß die Stimmgabel als schwingfähiges Gebilde eines Oszillators arbeitet, wobei die beiden Schenkel mit einem Verstärker A zusammenwirken. In Fig. 12 ist angenommen, daß die Stimmgabel als Filter zwischen einem Eingang χ und einem Ausgang y arbeitet.
Der Erfindungsvorschlag gestattet die Herstellung von auf der Magnetostriktion beruhenden Vierpolen, insbesondere von elektromechanischen Filtern für be-
liebige Anwendungen, welche gegenüber bereits bekannten ähnlichen Vierpolen zahlreiche Vorteile aufweisen, insbesondere den eines sehr einfachen Aufbaus sowie der Anpassung an alle Sonderfälle, ganz gleich, ob es sich um niedrige oder hohe Frequenzen handelt. Man hat die Möglichkeit, durch Veränderung der Dicke des schwingenden Teils und gegebenenfalls anderer Parameter (z. B. Form, Tiefe, Breite der Zähne 9 in Fig. 10) in einem sehr weiten Bereich die mechanische Eigenfrequenz des Teils unter Beibehaltung vernünftiger Abmessungen zu verändern.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausführenden magnetostriktiven Schwinger, der einen Eingangs- und einen Ausgangswandler gleicher Bauart aufweist, dadurch gekennzeich net, daß die für die Erregung von Biegeschwingungen im Bereich des Eingangswandlers erforderliche Inhomogenität des auf den Schwingkörper einwirkenden magnetischen Feldes von einer zweiteiligen Wandlerwicklung herrührt, deren Teile längs des Schwingkörpers so angebracht bzw. auf diesem so verteilt sind, daß durch sie der hinsichtlich seines Werkstoffes homogene Schwingkörper entlang seiner Knotenebene in zwei Hälften aufgeteilt ist, von welchen die eine Hälfte Zugkräften unterliegt, wenn in der anderen im betrachteten Zeitmoment Druckkräfte wirksam sind.
2. Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausführenden magnetostriktiven Schwinger, der einen Eingangs- und einen Ausgangswandler gleicher Bauart aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erregung von Biegeschwingungen im Bereich des Eingangswandlers eine den gesamten Schwingkörper umfassende Wandlerwicklung vorgesehen ist und daß die erforderliche Inhomogenität des auf den Schwingkörper einwirkenden magnetischen Feldes durch unterschiedliche Formgebung des hinsichtlich seines Werkstoffes homogenen Schwingkörpers zu beiden Seiten der Knotenebene herbeigeführt ist.
3. Vierpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wandlerwicklung bildenden Windungen abwechselnd jeden der beiden beidseitig der Knotenebene liegenden Schwingkörperhälften für sich umschlingen, wobei die Wickelrichtung auf der einen Schwingkörperhälfte im Uhrzeigerdrehsinn, auf der anderen Schwingkörperhälfte im Uhrzeigergegendrehsinn verlaufend vorgesehen ist.
4. Vierpol nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Wandlerwicklung um die eine Schwingkörperhälfte mit den Windungen um die andere Schwingkörperhälfte in der Knotenebene zusammentreffen.
5. Vierpol nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen in der einen Schwingkörperhälfte in der Knotenebene gegenüber den Windungen in der anderen Schwingkörperhälfte versetzt sind (Fig. 6).
6. Vierpol nach Anspruch 1 und 3 bis 5, gekennzeichnet durch dünne, an den Schwingungsknoten den Schwingkörper (1) in der Knotenebene durchsetzende, zum Befestigen des Schwingkörpers dienende Stäbe (10), die vorzugsweise mit dem Schwingkörper verlötet sind (Fig. 12).
7. Vierpol nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Bemessung der Dicke des Befestigungsstabes (10) derart, daß dieser der Torsion nur einen vernachlässigbaren Widerstand entgegensetzt.
8. Vierpol nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper als einseitig eingespannter Balken ausgebildet ist.
9. Vierpol nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken nach Art einer Stimmgabel zweischenkelig gestaltet ist (Fig. 11, 12).
10. Vierpol nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein röhrenförmiger Dauermagnet zum Erzeugen eines konstanten Grundmagnetfeldes benutzt wird, und daß der Schwingkörper in dem Dauermagnet derart angeordnet ist, daß die Schwingkörperlängsachse mit der Dauermagnet-Längsachse zusammenfällt (Fig. 1).
11. Vierpol nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Dauermagnet aus einzelnen Dauermagnetringen zusammengesetzt ist.
12. Vierpol nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten des Dauermagnetrohres Endstücke (3) vorgesehen sind, die vorzugsweise zur Bildung eines Luftspaltes gegenüber dem Schwingkörper (1) von diesem etwas entfernt sind.
13. Vierpol nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der durch die Knotenebene getrennten Schwingungskörperteile Einschnitte (9) vorgesehen sind (Fig. 10).
14. Vierpol nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (1) innerhalb der Wandlerwicklungen (S1, 52) berührungsfrei untergebracht ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschriften Nr. 176 873, 080;
schweizerische Patentschriften Nr. 268 976; USA.-Patentschriften Nr. 2317 166, 2526229, 399;
»Elektrische Nachrichtentechnik« (ENT), Bd. 19, 1942, Heft 3/4, S. 45 bis 62.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 520/349 3.62
DES51817A 1956-01-18 1957-01-04 Vierpol mit einem Biegeschwingungen ausfuehrenden magnetostriktiven Schwinger Pending DE1126041B (de)

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FR833520X 1956-01-18

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GB (1) GB833520A (de)

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GB833520A (en) 1960-04-27
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