DE438547C - Mechanisch schwingendes steuerndes System - Google Patents

Description

• mechanisch schwingendes steuerndes System. Zusatz zum Patent 431928. Durch eingehende Versuche und Untersuchungen mit verschiedenen Ausführungen von zu Steuerzwecken angewandten schwingenden Systemen gemäß Patent 431928 sind eine Reihe von Resultaten ermittelt worden, die sich in folgender neuen Erkenntnis zu->ammenfassen lassen: i. Mechanisch schwingende Systeme beliebiger Art steuern präzise, wenn ihre schwingende Masse unmittelbar durch eine elastische Kopplung mit dem zu steuernden System verbunden ist.
• z. Systeme, bei denen die Energieübertragung durch Verlagerung oder Bewegung des Befestigungspunktes (auch Aufhängepunktes) bzw. auch durch Rotation des Befestigungspunktes erfolgt, steuern weniger präzise als die unter i erwähnten, weil mit den Geschwindigkeitsdifferenzen des zu steuernden Systems auch die Basis des Steuersystems und damit die Eigenschwingung desselben Schwankungen unterliegt. Es treten in diesem Falle Schwebungen ein, die sich erst nach Ablauf einer gewissen Zeit ausgleichen.
• Schwingende Systeme von relativ guter Steuerwirkung sind aus Masse a1, elastischem Mittel b, und Kopplung k, und aus Masse a.., elastischem Mittel b. und Kopplung k2 bestehende Schwingsätze.
• Läßt man die elastische Kopplung direkt an der schwingenden Masse angreifen, so wird die beste erreichbare Steuerwirkung erzielt. Voraussetzung hierbei ist allerdings, daß die Kopplung dein dann größeren Hebelarm entsprechend so weit geschwächt wird, daß der frühere Kopplungsgrad erreicht ist.
• Am besten läßt sich das Unterscheidungsmerkmal an einer Anordnung erkennen, bei der eine kugelförmige Masse a an einem elastischen Stabe b angebracht ist, -der seinerseits an einer rotierenden Welle befestigt ist. Läßt man die als Basis dienende Welle durch ein Uhrwerk in Rotation versetzen, so führt das schwingende System Kreisschwingungen aus. Bei Tourenschwankungen der rotierenden Welle tritt jedoch eine Schwebung ein, die je nach der Dämpfung des Systems erst nach Ablauf einer gewissen Zeit abklingt.
• Ordnet man dagegen ein solches System, ,vie in Abb. r der vorliegenden Erfindung dargestellt wurde, so an, daß die Basis des schwingenden Systems stillsteht und lediglich die Masse a, erregt durch die elastische Kopplung k, bei entsprechender Durchbiegung des elastischen Mittels b eine Kreisschwingung ausführt, so leistet dieses System eine vorzügliche und ganz präzise Steuerarbeit.
• Aus Obigem ist also zu erkennen, daß die beste Steuerwirkung erzielt wird, wenn die elastische Kopplung unmittelbar an der schwingenden Masse angreift.
• Eine für gewisse Fälle noch genügend gute Steuerwirkung wird erzielt, wenn man die Kopplung k nach Abb. z der vorliegenden Erfindung zwar außerhalb der Masse a angreifen läßt, aber den Aufhängepunkt des schwingenden Systems bzw. den der schwingenden Masse abgewendeten Befestigungspunkt des elastischen Mittels b bewegungslos festlegt. Eine für viele Fälle ungenügende Steuerwirkung dagegen entsteht, wenn der Aufhängepunkt des schwingenden Systems oder einer oder mehrere Befestigungspunkte der elastischen Mittel zum Zwecke der Leistungsübertragung selbst in schwingende cder rotierende Bewegung versetzt würden und damit die Basis des schwingenden Systems durch Tourenschwankungen beeinflußt wird.
• Weitere Ausführungsbeispiele für Systeme von vorzüglicher Steuerwirkung sind in Abb. 3 bis 7 dargestellt.
• In Abb. 3 stellen die beiden Gewichte a,, und a. die Masse des schwingenden Systems dar, während b als elastische Membran oder als anderes kreuz- oder sternförmig geschnittenes elastisches Blech das elastische Mittel darstellt. k ist die Kopplung, die, wie auch in Abb. r und 2, durch eine rotierende Scheibe g, in der zu diesem Zwecke ein Loch oder ein Schlitz angebracht ist, erregt wird. Die schwingenden Massen a,. und a2 führen in -diesem Falle eine Taumelbewegung aus.
• In Abb. q. sind drei einerseits fest eingespannte Stahldrähte b1, b2, b, an ihrem anderen Ende mit einer gemeinsamen Masse a verbunden, in deren Mittelpunkt die von der Kurbelscheibe g angetriebene Kopplung k angreift und das System zu Kreisschwingungen erregt. An Stelle der ausgestreckten elastischen Mittel können auch aufgewundene elastische Mittel (Spiralfedern) verwendet werden.
• Abb. 5 zeigt den Querschnitt eines schwingungsfähigen Gebildes, bestehend aus der ringförmigen Masse a, welche zwischen beliebig vielen gleichmäßig in der Ringebene verteilten elastischen Mitteln b1, b2 usw. aufgehängt ist. Dieses System wird durch die Kopplung k, welche zwischen einem im Mittelpunkt des Ringes angebrachten Stift und der umlaufenden Kurbel g angebracht ist, zu Kreisschwingungen erregt.
• Das in Abb. 6 dargestellte System besteht aus der Masse a und den rec'htwin'klig geknickten elastischen Mitteln b,. und b2. Die Masse dieses Systems erhält ihren Antrieb zu Kreisschwingungen durch die Kurbel g unter Vermittlung der Kopplung k.
• In Abb.7 ist ein aus Pendelstange und -linse bestehendes Pendel a, an einem elastischen Stahldraht b von kreisförmigem Querschnitt fest aufgehängt, dargestellt. Dieses Pendel wird von der umlaufenden Kurbelscheibe g aus angetrieben und durch die an der Pendellinse angebrachten Kopplung k zu Kreisschwingungen veranlaßt.
• Abb. 8 zeigt ein solches Kreisschwingungen ausführendes Pendel, dessen Antrieb durch Kurbelscheibe g und Kopplung k erfolgt, die jedoch nicht an der Pendellinse, sondern jenseits des Aufhängepunktes an einer Umführung desselben angreift. Diese Umführung ist, wie auch die Pendelstange, als zur Pendelmasse gehörig anzusehen. Abb. g schließlich ist ein gleiches Pendel, wie in Abb.7 dargestellt. An der Pendelstange greift eine teilweise Umführung des Aufhängepunktes an, an der rechtwinklig zur Pendelstange ein kleiner Hebel c befestigt ist. Führt nun das Pendel a Kreisschwingungen aus, so führt der Hebel c nur diejenigen Komponente der Kreisschwingung aus, die in der mit der Ruhelage des Pendels gemeinsamen Ebene liegt. Der Hebel c führt also eine ebene Schwingung aus, die durch eine Kopplung k' dein Pendel entnommen werden kann. Ein zweiter solcher Hebel, in der zum gezeichneten Hebel c und zur Pendelstange also zur Zeichenebene senkrechten Richtung angebracht, würde die andere Komponente der Kreisschwingung wiedergeben.
• Es handelt sich bei dieser Anordnung somit um eine Bewegungstransformation, -mit deren Hilfe eine Kreisschwingung in ihre Komponente zerlegt oder eine Drehbewegung in eine hin und her gehende Bewegung verwandelt werden kann.
• Umgekehrt kann durch eine auf die Kopplung k' übertragene ebene Schwingung das Pendel zu Kreisschwingungen gebracht und über die Kopplung k und die Kurbelscheibe g eine Drehbewegung entnommen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRACHE: i. Mechanisch schwingendes steuerndes System nach Patent 431928, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Ende fest eingespannter runder Draht, der an beliebiger Stelle durch eine Masse beschwert sein kann, durch eine elastische Kopplung zur Ausführung von Kreisschwingungen angeregt wird. a. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Ende fest eingespanntes Stahlband, welches an beliebiger Stelle durch eine Masse beschwert sein kann, durch eine umlaufende elastische Kopplung zu ebenen Schwingungen angeregt wird. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelpunkt eines außen fest eingespannten kreis-, kreuz- oder sternförmigen elastischen Gebildes eine oder mehrere Massen konzentrisch befestigt sind und durch eine elastische Kopplung zur Ausführung von Kreisschwingungen angeregt werden. 4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehrere einseitig befestigte elastische ;Mittel, ausgestreckt (Stahldraht) oder aufgewunden (Spiralfedern), an ihrem freien Ende durch ein Massenmittel verbunden sind und dieses durch elastische Kopplung zur Ausführung von Kreisschwingungen angeregt wird. ä. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen einem Kranz von Spiralfedern elastisch angeordnete Masse durch eine an dieser Masse angreifende elastische Kopplung zu Kreisschwingungen in der Ebene der elastischen Mittel erregt wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere im rechten Winkel zueinander angeordnete elastische Mittel mit einer schwingenden Masse versehen werden können und diese durch elastische Kopplung zur Ausführung von Kreisschwingungen angeregt wird. 7. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pendel an einem fest eingespannten elastischen Draht von rundem Querschnitt ebenfalls fest eingespannt ist und an seinem unteren Teil an der Pendellinse oder in der Nähe der Pendellinse durch eine elastische Kopplung zu Kreisschwingungen angeregt wird. B. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pendel an einem fest eingespannten elastischen Draht von rundem OOuerschnitt ebenfalls fest eingespannt ist und jenseits des Aufhängepunktes durch eine an einer Umführung angreifende elastische Kopplung zu Kreisschwingungen angeregt wird. g. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreisschwingungen ausführenden System durch eine rechtwinklig zur Pendelachse angeordnete zweite elastische Kopplung Energie in Form hin und her gehender Bewegung entzogen wird. io. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreisschwingungen ausführenden System durch zwei zueinander und zur Pendelachse rechtwinklig angeordnete Kopplungen Energie in Form hin und her gehenger Bewegungen entzogen werden, die in ihrer Phase um 9o° gegeneinander verschoben sind. i i. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß einem schwingenden System, welches hin und her gehende Bewegungen ausführt, Energie in Form von Kreisschwingungen entzogen wird. 1a. Vorrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kopplung möglichst an der schwingenden Masse selbst bzw. möglichst nahe der Masse am schwingenden System angreift.