DE543451C - Device for hydro- and aerodynamic oscillation circuits in apparatus in which a liquid or gaseous propellant is replaced in a stationary oscillation state v - Google Patents
Device for hydro- and aerodynamic oscillation circuits in apparatus in which a liquid or gaseous propellant is replaced in a stationary oscillation state vInfo
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Description
In akustischen Apparaten u. dgl., die mit Druckluft oder Dampf betrieben werden und die mit einer schwingenden Membran oder Zunge arbeiten, wirkt diese wie ein von den Schwingungen im Apparat gesteuertes Ventil. Die Zunge oder das Ventil begrenzt dann den Apparat oder allgemein das darin angeordnete lauterzeugende Organ gegenüber der Zufuhrleitung für das Druckmittel. In dieser Zufuhrleitung entstehen dabei notwendigerweise Schwingungen, die mit den Schwingungen der Membran oder Zunge und des Lautstrahlungskörpers zusammengekuppelt sind. Um nun einen möglichst günstigenIn acoustic apparatus and the like that are operated with compressed air or steam and who work with a vibrating membrane or tongue, this acts like one of them Vibrations in the apparatus-controlled valve. The tongue or valve then limits the apparatus or, in general, the sound-producing organ arranged in it opposite the Supply line for the pressure medium. This necessarily occurs in this supply line Vibrations that are coupled together with the vibrations of the membrane or tongue and the sound radiating body are. To get the cheapest possible
»5 Verlauf dieses vom Strahlungskörper der Membran und der Zufuhrleitung gebildeten Schwingungskreises zu erzielen, müssen die erwähnten drei Schwingungsglieder in geeigneter Weise abgestimmt, gedämpft und miteinander gekuppelt werden. Zur Erzielung eines geeigneten Schwingungszustandes der Zufuhrleitung ist dabei erforderlich, daß ihr an die Membran, die Zunge oder den Strahlungskörper angrenzender Teil als Resonator ausgebildet ist. Ferner muß dieser Resonator mit der Zufuhr leitung derart verbunden sein, daß kein größerer Betrag an Schwingungsenergie von dem Resonator zur Leitung übergehen kann. Denn wenn dies der Fall wäre, müßte ein zweiter Resonator hinter dem ersten eingeschaltet werden usw., was aus»5 Course of this formed by the radiation body of the membrane and the supply line To achieve the oscillation circuit, the three vibrational elements mentioned must be suitable Wisely tuned, dampened and coupled with each other. To achieve a suitable vibration state of the The supply line must be attached to the membrane, the tongue or the radiating body adjacent part is designed as a resonator. Furthermore, this resonator must be connected to the supply line in such a way that that no major amount of vibrational energy pass from the resonator to the conduction can. Because if this were the case, a second resonator would have to be switched on after the first and so on
Gründen baulicher Einfachheit unerwünscht ist. Mit dem Ausdruck Resonator ist in diesem Zusammenhang jeder Gegenstand oder jede Vorrichtung oder Einrichtung gemeint, die imstande ist, regelmäßige Schwingungen von einer von ihrer Konstruktion oder ihren Größenabmessungen bestimmten Frequenz unter dem Einfluß einer Schwingungsbewegung der gleichen Frequenz auszuführen.Reasons of structural simplicity is undesirable. The term resonator is in in this context any object or any device or facility is meant, which is able to produce regular vibrations from one of its construction or its Size dimensions determined frequency under the influence of an oscillatory movement run at the same frequency.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, erstens einen ganz bestimmten und leicht zu bestimmenden Schwingungszustand in der Zufuhrleitung zu einem akustischen Schwingungskreis zu erzielen, zweitens gleichzeitig zu verhindern, daß ein größerer oder kleinerer Teil von Schwingungsenergie durch weitere Rückkupplung mit der Zufuhrleitung verlorengeht und drittens hierdurch die größtmögliche Umwandlung von Triebkraft in nützliche Schwingungsenergie zu erreichen, d. h. also die größtmögliche Leistung aus dem Apparat herauszuholen.The purpose of the present invention is, firstly, a very specific and easy one oscillation state to be determined in the supply line to an acoustic oscillation circuit to achieve, secondly, at the same time to prevent a larger or smaller one Part of the vibration energy through further feedback with the supply line is lost and thirdly to achieve the greatest possible conversion of driving force into useful vibrational energy, d. H. in other words, to get the best possible performance out of the apparatus.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Übertreten von Schwingungsenergie in die Zufuhrleitung durch besonders ausgebildete Teile in den Leitungen zu verhindern, z. B. durch Einführung besonderer Körper oder Stoffe in die Zuführungsöffnung. Das hat aber den Nachteil, daß das Zuführen des Druckmittels behindert und unnötig gedrosselt wird.It has already been suggested that vibrational energy will pass into the To prevent supply line by specially trained parts in the lines, z. B. by introducing special bodies or substances into the feed opening. That has but the disadvantage that the supply of the pressure medium is hindered and unnecessarily throttled will.
Demgegenüber soll nach der Erfindung das unerwünschte Übertreten von Schwingungsenergie in die Zufuhrleitung dadurch vermieden werden, daß die Zufuhrleitung für das Triebmittel an einer bestimmten, nachstehend erläuterten Stelle und in bestimmter Richtung zur Bewegungsrichtung der Schwingungen in das vom Apparat und Resonator gebildete Schwingungssystem eingeführt wird, ίο Wenn nämlich die Mündung der Zufuhrleitung an den Resonator an einer Stelle angeschlossen ist, wo die Schwingungsenergie nur kinetische Form hat und die Teilchen des im Resonator schwingenden Mittels sich in der Ebene oder parallel zur Ebene bewegen, welche die Mündung der Zufuhrleitung begrenzt, so haben die in dieser Ebene wirkenden Kräfte keine senkrecht zur Ebene, d. h. in Richtung des Zulaufs, verlaufenden Komponenten, und infolgedessen können auch keine Schwingungen auf die Zufuhrleitung übertragen werden. Die Schwingungsenergie im Resonator kann somit nicht in die Zufuhrleitung ausstrahlen und dadurch für nützliche Verwendung im Apparat verlorengehen oder einen mit der Zufuhrleitung gekuppelten und schwer zu berechnenden Schwingungszustand verursachen. Der Resonator kann dabei entweder als sphärischer oder auch als anders geformter Volumenresonator mit nicht allzu verschiedener Ausdehnung in den Richtungen der drei Koordinatenachsen ausgeführt werden. Der Zulauf muß dann an der Stelle eines zwischen der Wand und der Mitte des Resonators vorhandenen Schwingungsbauches münden. Handelt es sich dagegen um einen Röhrenresonator, d. h. um ein Rohr, in welchem die Schwingungen ähnlich wie in einer Orgelpfeife verlaufen, so wird der Zulauf zweckmäßig durch ein Loch in der Rohrwand an einer solchen Stelle erfolgen, wo sich ein Schwingungsbauch bildet, d. h. an einem ungeraden Vielfachen einer Viertelwellenlänge vom geschlossenen Ende des Rohres aus gerechnet, oder an einem geraden Vielfachen vom offenen Ende des Rohres aus gerechnet.In contrast, according to the invention, the undesired transfer of vibration energy into the supply line is to be avoided that the supply line for the propellant at a certain, below explained point and in a certain direction to the direction of movement of the vibrations in the oscillation system formed by the apparatus and resonator is introduced, ίο If namely the mouth of the supply line is connected to the resonator at a point where the vibration energy has only kinetic form and the particles of the means vibrating in the resonator move in the plane or parallel to the plane, which limits the mouth of the supply line, so have those acting in this plane Forces none perpendicular to the plane, i.e. H. in the direction of the inlet, running components, and as a result can no vibrations are transmitted to the supply line either. The vibrational energy in the resonator can therefore not radiate into the supply line and thereby for useful use in the apparatus or lost to the supply line cause coupled and difficult to calculate vibration state. The resonator can either be a spherical or a differently shaped volume resonator with not too different dimensions in the directions of the three coordinate axes are executed. The inlet must then be present at the point between the wall and the center of the resonator Vibration belly open out. If, on the other hand, it is a tube resonator, i. H. around a tube in which the vibrations run similar to an organ pipe, the inlet is expediently through a hole in the pipe wall on such Place where an antinode forms, d. H. at an odd multiple a quarter wavelength from the closed end of the tube, or an even multiple of the open end Calculated from the end of the pipe.
Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, wenn noch ein weiterer oder mehrere Resonatoren mit der oben beschriebenen Resonatorvorrichtung zusammengekuppelt werden, und zwar gleichgültig, ob der oder die noch zukommenden Resonatoren zwischen der oben beschriebenen Resonatorvorrichtung und dem Apparat eingeschaltet oder nur an einem von ihnen angeschlossen werden oder ob die Zufuhrleitung zwischen Resonator und Apparat eingeführt wird.It is also within the scope of the invention if one more or more resonators be coupled together with the resonator device described above, regardless of whether the one or those still to come Resonators connected between the above-described resonator device and the apparatus or only on one of connected to them or whether the supply line between the resonator and the apparatus is introduced.
Des weiteren ist die Anwendbarkeit der Erfindung nicht auf nur mit Membran oder Zunge versehene akustische Apparate beschränkt, sondern es kann das obenerwähnte Prinzip in gleichem Maße auch bei solchen akustischen Apparaten angewendet werden, die mit vibrierendem Kolben, Rotor o. dgl. oder sogar ohne ein solches Organ arbeiten, wenn nur ein Schwingungszustand im Apparat erzeugt wird, ganz gleichgültig, in welcher Weise dies geschieht.Furthermore, the applicability of the invention is not only with membrane or Tongue-fitted acoustic apparatus is limited, but it may do the above Principle can be applied to the same extent in acoustic apparatus who work with a vibrating piston, rotor or the like or even without such an organ, if only one state of oscillation is generated in the apparatus, no matter in which Way this happens.
Die Erfindung ist auch anwendbar bei Motoren, Pumpen, Turbinen, pneumatischen Werkzeugen u. dgl., d. h. überall dort, wo der Zulauf für das Triebmittel durch Ventile, Schieber oder auf andere Weise geöffnet und geschlossen wird und wobei Schwingungsbewegungen in der Zufuhrleitung entstehen können. Wenn nämlich die Bewegung des Triebmittels gehemmt wird, beispielsweise durch Schließen eines Ventils, so wird die an der Zufuhrseite des Ventils entstehende Druckerhöhung in die Zufuhrleitung wieder zurückgeworfen, und die dieser Druckerhöhung entsprechende Bewegungsenergie geht verloren. Wenn dann das Ventil wieder geöffnet wird, befindet sich das Triebmittel in Ruhe, und es geht eine gewisse Zeit für die Beschleunigung des Triebmittels hin. Das erweckt den Anschein, als ob das Triebmittel einen zu geringen Arbeitsdruck hätte. Die Druck- und Energieverluste, die bei den mit gasförmigen oder flüssigen Mitteln betriebenen oder derartige Mittel treibenden Maschinen infolge von regelmäßig abwechselnden Beschleunigungen und Verzögerungen des Triebmittels in den Zufuhr- oder Ablaufleitungen früher fast immer entstanden sind, können nunmehr mit Hilfe der Erfindung ganz vermieden oder doch bedeutend verringert werden. Es braucht nur ein auf die Maschinenfrequenz abgestimmter Resonator zwischen Maschine und Zufuhrleitung eingeschaltet und der Anschluß des Zulaufs an den Resonator in der oben angegebenen Weise bewirkt zu werden. Dann kann die Schwingungsenergie sich überhaupt nicht oder nur in äußerst geringem Maße zur Zufuhrleitung fortpflanzen oder in diese ausstrahlen.The invention is also applicable to engines, pumps, turbines, pneumatic Tools and the like, i.e. H. wherever the inlet for the propellant through valves, Gate valve or in any other way is opened and closed and with vibratory movements can arise in the supply line. Namely, if the movement of the Propellant is inhibited, for example by closing a valve, so the the pressure increase arising on the supply side of the valve in the supply line again thrown back, and the kinetic energy corresponding to this pressure increase is lost. If then the valve again is opened, the instinct is at rest, and it goes on for a certain time the acceleration of the propellant. This makes it seem as if the instinct is too little work pressure. The pressure and energy losses that occur with the Machines that operate in gaseous or liquid media or drive such media as a result of regularly alternating accelerations and decelerations of the propellant in the supply or discharge lines which almost always occurred in the past can now be completely avoided or significantly reduced with the help of the invention will. All that is needed is a resonator, tuned to the machine frequency, to be connected between the machine and the supply line and the connection of the inlet to the resonator is effected in the manner indicated above to become. Then the oscillation energy cannot be transferred to the supply line at all or only to an extremely small extent propagate or radiate into them.
Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht, und zwar stellen die verschiedenen Abbildungen ebensoviel verschiedene Ausführungsmöglichkeiten dar. In sämtlichen Abbildungen sind dabei für die gleichen Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. So ist mit M der Strahlungskörper bzw. der Apparat oder die Maschine bezeichnet, in dem oder in der ein flüssiges oder gasförmiges Mittel sich im stehenden Schwingungszustand befindet. R bezeichnet den Resonator, T die Zufuhrleitung für das Druckmedium und N und B die Stellen, an denen sich Schwingungsknoten oder Schwingungsbäuche befinden. Die Richtung des Zuflusses The invention is illustrated schematically in the drawing, and the various figures show just as many different possible embodiments. In all figures, the same reference numerals are used for the same parts. Thus, M denotes the radiating body or the apparatus or the machine in which a liquid or gaseous medium is in a stationary state of oscillation. R denotes the resonator, T the supply line for the pressure medium and N and B the points at which vibration nodes or antinodes are located. The direction of the inflow
des Druckmittels ist jeweils durch einen Pfeil angedeutet.of the pressure medium is indicated by an arrow.
Bei der in Abb. ι gezeigten Ausiührungsform ist ein Kugelresonator R vorgesehen. Die Stellen für die Schwingungsknoten X1 und N2 befinden sich somit an der inneren Hohlfläche der Resonatorkugel sowie in deren Mittelpunkt, während in der (strichpunktiert dargestellten) mittleren Kugelfläche B sich ίο ein Schwingungsbauch bildet. Die Teilchen des in Schwingung versetzten Mittels schwingen dabei in radialer Richtung, d. h. also z. B. in der Richtung des Strahles 0-A. Die Zufuhrleitung T für das Druckmittel mündet nun in den Resonator derart ein, daß der Halbmesser 0-A mit der Mündungsebene der Zufuhrleitung T zusammenfällt. Die Schwingungsenergie ist an der Stelle des Zulaufs kinetisch, und da die Kraftwirkung somit rein radial verläuft, so ist keine Komponente vorhanden, die in Richtung der Zufuhrleitung' T wirkt. Die Schwingungsenergie kann somit nicht in den Zulauf übertreten. Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 2 ist ein Röhrenresonator R mit einem in die Zufuhrleitung T hineinragenden geschlossenen Ende verwendet. In diesem Falle entstehen Schwingungsknoten bei iV1 und N2 und Bäuche bei B1 und B". Der Resonator R ist an einer Bauchstelle B1 mit innerhalb der Zufuhrleitung T befindlichen Löchern versehen, durch welche das Druckmittel in den Resonator eingeführt wird. Auch hier kann aus den gleichen Gründen kein Ausstrahlen von Schwingungsenergie in die Zufuhrleitung stattfinden.In the embodiment shown in Fig. 1, a spherical resonator R is provided. The points for the vibration nodes X 1 and N 2 are thus located on the inner hollow surface of the resonator sphere and in the center thereof, while in the middle spherical surface B (shown in dash-dotted lines) an antinode is formed. The particles of the vibrating agent vibrate in the radial direction, ie z. B. in the direction of beam 0-A. The supply line T for the pressure medium opens into the resonator in such a way that the radius 0-A coincides with the opening plane of the supply line T. The vibration energy is kinetic at the point of the inlet, and since the force effect is thus purely radial, there is no component that acts in the direction of the supply line 'T. The vibration energy can therefore not pass into the inlet. In the embodiment according to FIG. 2, a tube resonator R with a closed end protruding into the supply line T is used. In this case, vibration nodes arise at iV 1 and N 2 and bulges at B 1 and B ″. The resonator R is provided at a belly point B 1 with holes located within the supply line T through which the pressure medium is introduced into the resonator. Here too For the same reasons, vibrational energy cannot be radiated into the supply line.
Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform mit mehreren Strahlungskörpern, Apparaten oder Maschinen M1 und M", die mit einem gemeinsamen Resonator R verbunden sind. B deutet wiederum die Stelle eines Schwingungsbauches und iV1 und N2 die Stellen von Schwingungsknoten an. Es ist angenommen, daß der dargestellte Resonator eine halbe *5 Wellenlänge enthält; er kann aber auch für jedes Vielfache einer Viertelwellenlänge eingerichtet sein. An Stelle der Teile M1 und M2 könnten auch Resonatoren angeordnet sein.Fig. 3 shows an embodiment with several radiation bodies, apparatus or machines M 1 and M ″, which are connected to a common resonator R. B again indicates the location of an antinode and iV 1 and N 2 the locations of nodes. It is assumed That the illustrated resonator contains a half * 5 wavelength, but it can also be set up for any multiple of a quarter wavelength. Instead of the parts M 1 and M 2 , resonators could also be arranged.
Abb. 4 zeigt die Einmündung der Zufuhrleitung T zwischen dem Apparat M und dem
Resonator R an der Stelle eines Schwingungsbauches B. Diese Einrichtung kann als Vereinigung
der Ausführungsformen gemäß Abb. ι und 2 angesehen werden.
Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform, die der in Abb. 1 dargestellten ähnelt, nur mit dem
Unterschied, daß ein Hilfsresonator R1 zwischen den Apparat M und den an die Zufuhrleitung
T angeschlossenen Resonator R2 eingeschaltet ist.Fig. 4 shows the confluence of the supply line T between the apparatus M and the resonator R at the point of an antinode B. This device can be viewed as a combination of the embodiments according to Figs.
Fig. 5 shows an embodiment which is similar to that shown in Fig. 1, the only difference being that an auxiliary resonator R 1 is connected between the apparatus M and the resonator R 2 connected to the supply line T.
In Abb. (S ist ebenfalls eine Ausführungsform mit zwei Resonatoren R1 und R2 dargestellt, von denen der erstgenannte R1 einerseits an den Apparat M angeschlossen und anderseits mit dem andern Resonator R2 durch ein Rohr verbunden ist, an das die Zufuhrleitung T an der Stelle eines Schwingungsbauches B angeschlossen ist.Fig. (S also shows an embodiment with two resonators R 1 and R 2 , of which the first-mentioned R 1 is connected on the one hand to the apparatus M and on the other hand is connected to the other resonator R 2 by a pipe to which the supply line T. is connected at the point of an antinode B.
Schließlich zeigt Abb. 7 noch eine Ausführungsform, die hauptsächlich für hydraulische Apparate bestimmt ist. Die Zufuhrleitung T mündet hier in einen Röhrenresonator R, der an den Enden mit elastischen Organen E1 und E2 versehen ist. Diese können beispielsweise aus Gummiblasen bestehen, die in geschlossenen Lufträumen angeordnet sind und in denen die Luft bei Ausdehnung der Organe E1, E2 infolge von Druckerhöhungen in dem flüssigen und infolgedessen nicht komprimierbaren Triebmittel verdichtet wird. Der Apparat M ist an das eine Ende des Resonators R angeschlossen, und ein ähnlicher Apparat kann am andern Ende vorgesehen werden.Finally, Fig. 7 shows another embodiment which is mainly intended for hydraulic apparatus. The supply line T opens into a tube resonator R, which is provided at the ends with elastic members E 1 and E 2 . These can for example consist of rubber bladders which are arranged in closed air spaces and in which the air is compressed as the organs E 1 , E 2 expand as a result of pressure increases in the liquid and consequently incompressible propellant. The apparatus M is connected to one end of the resonator R , and a similar apparatus can be provided at the other end.
In den Resonatoren sämtlicher bisher beschriebenen Ausführungsformen kann gegebenenfalls noch eine besondere Steuerung der Schwingungsrichtung im Schwingungsbauch, dort wo die Zufuhrleitung T einmündet, angebracht werden. Eine derartige Steuerung go kann z. B. die Gestalt einer Schirmplatte haben, deren Fläche mit der Schwingungsrichtung parallel verläuft. Die Anbringung einer derartigen ebenen Schirmplatte S bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform zeigt Abb. 8. Eine für die in Abb. 2 dargestellte Ausführungsform geeignete Schirmplatte ist in Abb. 9 dargestellt. Sie besteht in diesem Falle aus einem an beiden Enden offenen Zylinder S. In the resonators of all the embodiments described so far, a special control of the direction of oscillation in the antinode, where the supply line T joins, can optionally also be attached. Such a control go can, for. B. have the shape of a faceplate, the surface of which is parallel to the direction of oscillation. The attachment of such a flat faceplate S in the embodiment shown in FIG. 1 is shown in FIG. 8. A faceplate suitable for the embodiment shown in FIG. 2 is shown in FIG. In this case it consists of a cylinder S that is open at both ends.
Claims (8)
■ 5. Embodiment of the device according to claims 1 and 2, characterized in that the resonator (R) consists of a tube resonator (Fig. 2), one end of which is connected to the apparatus so that its vibrations and those of the apparatus there with one another be coupled, and the other end is closed, and that the inlet (T) for the propellant to the resonator tube (R) at or near the point for a vibration? - belly (B 1 ) is connected.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE543451X | 1927-10-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE543451C true DE543451C (en) | 1932-02-05 |
Family
ID=20311636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER73058D Expired DE543451C (en) | 1927-10-08 | 1927-12-09 | Device for hydro- and aerodynamic oscillation circuits in apparatus in which a liquid or gaseous propellant is replaced in a stationary oscillation state v |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE543451C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1059318B (en) * | 1957-07-04 | 1959-06-11 | Austin Robert Baer | Fire alarm device |
-
1927
- 1927-12-09 DE DER73058D patent/DE543451C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1059318B (en) * | 1957-07-04 | 1959-06-11 | Austin Robert Baer | Fire alarm device |
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