DE438547C

DE438547C - Mechanically vibrating steering system

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Publication number: DE438547C
Application number: DESCH68094D
Authority: DE
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Priority date: 1923-06-29
Filing date: 1923-06-29
Publication date: 1926-12-21

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.mechanically oscillating steering system. Addendum to patent 431928. Through in-depth tests and studies with different versions of Vibratory systems used for control purposes in accordance with patent 431928 are one A number of results have been determined, which summarize in the following new knowledge let: i. Mechanically oscillating systems of any kind control precisely when their vibrating mass directly through an elastic coupling with the one to be controlled System is connected.

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.z. Systems in which the energy transfer is carried out by relocation or Movement of the attachment point (also suspension point) or also through rotation of the attachment point, steer less precisely than those mentioned under i, because with the speed differences of the system to be controlled also the basis of the control system and thus its natural oscillation is subject to fluctuations. In this case, beats occur which only become apparent after a certain Balance time.

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.Vibrating systems with a relatively good control effect are made of mass a1, elastic means b, and coupling k, and from mass a .., elastic Medium b. and coupling with existing oscillation sets.

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.Leaving the elastic coupling directly on the vibrating mass attack, the best possible tax effect is achieved. Prerequisite here is, however, that the coupling of your then larger lever arm is accordingly so far it is weakened that the previous degree of coupling has been reached.

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.The distinguishing feature can best be seen in an arrangement recognize in which a spherical mass a attached to an elastic rod b -which in turn is attached to a rotating shaft. If you leave them as Set the base serving shaft in rotation by a clockwork, so the oscillating one leads System circular vibrations. If there are fluctuations in the speed of the rotating shaft however, a beating that, depending on the damping of the system, only occurs after it has expired subsides over a period of time.

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.If, on the other hand, such a system is arranged, as in Fig. R of the present one Invention was presented, so that the base of the vibrating system is stationary and only the mass a, excited by the elastic coupling k, with the corresponding Deflection of the elastic means b executes a circular oscillation, so performs this system is an excellent and very precise control work.

Aus Obigem ist also zu erkennen, daß die beste Steuerwirkung erzielt wird, wenn die elastische Kopplung unmittelbar an der schwingenden Masse angreift.From the above it can be seen that the best tax effect is achieved when the elastic coupling acts directly on the vibrating mass.

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.A tax effect that is still sufficiently good for certain cases is achieved if the coupling k according to Fig. z of the present invention is outside the Can attack mass a, but the suspension point of the oscillating system or the the attachment point of the elastic means facing away from the oscillating mass b set motionless. In contrast, a tax effect that is insufficient in many cases arises if if the suspension point of the vibrating system or one or more attachment points the elastic means for the purpose of power transmission itself in vibrating c the rotating movement would be offset and thus the basis of the oscillating system is influenced by tour fluctuations.

Weitere Ausführungsbeispiele für Systeme von vorzüglicher Steuerwirkung sind in Abb. 3 bis 7 dargestellt.Further embodiments for systems with excellent control effect are shown in Figs. 3 to 7.

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 Fig. 3, the two weights a ,, and a. the mass of the vibrating System, while b as an elastic membrane or as another cruciform or star-shaped cut elastic sheet represents the elastic means. k is the coupling, which, as in Fig. r and 2, by a rotating disk g, in which to this Purposes a hole or a slot is attached, is excited. The swaying masses a ,. and a2 perform a tumbling motion in this case.

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.In Fig.q. are three steel wires b1 firmly clamped on one side, b2, b, connected at their other end to a common ground a, in the center of which the coupling k driven by the crank disk g engages and the system causes circular oscillations excited. Instead of the stretched out elastic means, coiled ones can also be used elastic means (coil springs) are used.

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.Fig. 5 shows the cross section of an oscillatable structure, consisting from the annular mass a, which is between any number evenly in the Ring plane distributed elastic means b1, b2, etc. is suspended. This system is through the coupling k, which is attached between one in the center of the ring Pin and the rotating crank g is attached, excited to circular vibrations.

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.The system shown in Fig. 6 consists of the mass a and the right-angled elastic means b ,. and b2. The bulk of this system receives its drive to circular vibrations through the crank g through the mediation of Coupling 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.Figure 7 shows a pendulum a consisting of a pendulum rod and lens, firmly suspended from an elastic steel wire b of circular cross-section, shown. This pendulum is driven by the rotating crank disk g and caused by the coupling k attached to the pendulum lens to circular oscillations.

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.Fig. 8 shows such a pendulum executing circular oscillations, its It is driven by the crank disk g and coupling k, but not at the pendulum lens, but attacks beyond the suspension point at a bypass of the same. These Bypass, like the pendulum rod, is to be regarded as belonging to the pendulum mass. Finally, Fig.g is a pendulum similar to that shown in Fig.7. On the pendulum rod attacks a partial bypass of the suspension point, at right angles to the Pendulum rod a small lever c is attached. If the pendulum now oscillates in a circle out, the lever c only carries out those components of the circular oscillation which in the plane common to the rest position of the pendulum. The lever c thus leads a plane oscillation, which can be removed by a coupling k 'your pendulum can. A second such lever, in which the lever c and attached to the pendulum rod in the direction perpendicular to the plane of the drawing reproduce the other component of the circular oscillation.

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.This arrangement is therefore a movement transformation, - with the help of which a circular oscillation is broken down into its component or a rotary movement can be transformed into a reciprocating motion.

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.Conversely, a plane oscillation transmitted to the coupling k ' brought the pendulum to circular oscillations and via the coupling k and the crank disk g a rotary movement can be taken.

Claims

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. PATENT APPEAL : i. Mechanically oscillating control system according to patent 431928, characterized in that a round wire firmly clamped at one end, which can be weighted by a mass at any point, is excited by an elastic coupling to carry out circular oscillations. a. Apparatus according to claim i, characterized in that a steel band firmly clamped at one end, which can be weighted down by a mass at any point, is excited into plane vibrations by a circumferential elastic coupling. 3. Apparatus according to claim i, characterized in that in the center of an externally firmly clamped circular, cruciform or star-shaped elastic structure, one or more masses are concentrically attached and excited by an elastic coupling to execute circular vibrations. 4. Apparatus according to claim i, characterized in that three or more elastic means attached on one side, stretched (steel wire) or wound (spiral springs), are connected at their free end by a mass means and this is excited by elastic coupling to perform circular oscillations . Ä. Device according to claim i, characterized in that a mass arranged elastically between a ring of spiral springs is excited to circular vibrations in the plane of the elastic means by an elastic coupling acting on this mass. 6. Apparatus according to claim i, characterized in that two or more elastic means arranged at right angles to one another can be provided with a vibrating mass and this is excited by elastic coupling to carry out circular vibrations. 7. Apparatus according to claim i, characterized in that a pendulum is also firmly clamped on a firmly clamped elastic wire of round cross-section and is excited at its lower part on the pendulum lens or in the vicinity of the pendulum lens by an elastic coupling to circular oscillations. B. Apparatus according to claim i, characterized in that a pendulum is also firmly clamped to a firmly clamped elastic wire of round OOu section and beyond the suspension point is excited to circular vibrations by an elastic coupling acting on a bypass. G. Device according to Claims 7 and 8, characterized in that energy in the form of a reciprocating movement is withdrawn from the system which carries out circular vibrations by a second elastic coupling arranged at right angles to the pendulum axis. ok Device according to claims 7 and 8, characterized in that energy in the form of reciprocating movements is withdrawn from the system executing circular vibrations by two couplings arranged at right angles to one another and to the pendulum axis. i i. Device according to Claim g, characterized in that energy in the form of circular vibrations is withdrawn from an oscillating system which carries out movements to and fro. 1a. Device according to claim 1 and following, characterized in that the elastic coupling acts as closely as possible on the oscillating mass itself or as close as possible to the mass on the oscillating system.