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Einrichtung zum Unterdrücken von Stosswellen in Schwingungssystemen.
Um die in einem schwingenden System auftretenden störenden Stosswellen zu unterdrücken, wie sie bei akustischen Systemen z. B. durch Explosionen, bei elektrischen Systemen durch Blitzschläge hervorgerufen werden, wird gemäss vorliegender Erfindung eine Einrichtung so getroffen, dass mit dem schwingenden System ein Hilfssystem gekuppelt wird, mit welchem eine Einrichtung verbunden ist, die ungedämpfte Wellen leichter durchlässt als gedämpfte Wellen.
Das Hilfssystem einerseits und das Hauptsystem anderseits werden nun im entgegengesetzten Sinne mit einem Empfängersystem gekuppelt und ihre Wirkungen auf das Empfängersystem so abgeglichen, dass die durch den Stoss erzeugten Schwingungen, die also mit der in dem Hauptsystem auftretenden Dämpfung behaftet sind, ganz oder doch zum grösseren Teil aufgehoben werden.
Eine Anordnung insbesondere für elektrische Schwingungssysteme ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Es bedeutet ss das Hauptschwingungssystem, h das mit ihm gekuppelte Hilfssystem, in dem sich ein Apparat c befindet, der dem System die Eigenschaft verleiht, ungedämpfte Schwingungen leichter durchzulassen als gedämpfte. Apparate mit dieser Eigenschaft können in der verschiedenartigsten Weise ausgeführt sein. Durch besondere Sicherheit und Einfachheit zeichnet sich eine Anordnung aus, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Sie wird hier durch die vier
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Hilfssystem c (Fig. 1) wirkt mit dem Hauptsystem zusammen auf ein Empfangssystem (/, in dem sich die Empfangseinrichtung e befindet, u. zw. muss die Schaltung so getroffen werden, dass beide im entgegengesetzten Sinne auf das Empfangssystem d wirken. Die Wirkungen werden so abgeglichen, dass die unmittelbar aus a kommenden gedämpften Wellen und diejenigen, die durch den Apparat c hindurchgegangen sind, sich gerade aufheben. Die ungedämpften Wellen werden sich dann nicht aufheben, da sie durch den Apparat c besser hindurchgelassen werden als gedämpfte Wellen, für sie also das für gedämpfte Wellen hergestellte Gleichgewicht nicht vorhanden ist.
Statt das System a unmittelbar auf das System cl wirken zu lassen, kann selbstverständlich in besonderen Fällen mit Vorteil ein Übertragungssystem zwischen M und 1 ein- geschaltet werden, das mit a und ri gleichzeitig gekuppelt ist.
In Fig. : 2 ist dieselbe Einrichtung wie in Fig. 1 gezeichnet, nur ist hier das einen Apparat c enthaltende Hilfssystem ausführlicher dargestellt. Als Hauptschwingungskeis ist eine Antenne { {gezeichnet. Die beiden eng miteinander gekuppelten Hilfsschwingungskreise sind mit. b1 und b. ; bezeichnet. Jeder dieser Schwingungskreise ist für sich auf dieselbe Frequenz N ab-
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und N2. Mit bs und b2 ist je ein weiterer Schwingungskreis C1 und c., lose gekuppelt.
Der Schwingungskreis ('1 ist auf die Frequenz Nr abgestimmt, C2 auf die Frequenz N2 ; in c2 ist ausserdem ein Ohmscher Widerstand 11'eingeschaltet. Der Empfänger e wird von den beiden Spulen i und h erregt ; die erstere ist mit dem Schwingungskreise Cl gekuppelt, die zweite mit der Antenne a. Beide Spulen i und 7t sind gegeneinander geschaltet.
Im folgenden sei angenommen, dass die Antenne a auf eine der Kupplungsfrequenzen abgestimmt ist, da unter diesen Umständen die Wirkungsweise sich am einfachsten darstellt und
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theoretischauch am vollkommensten ist. Die Antenne @ möge also beispielsweise auf die Schwingungs- zahl Vl abgestimmt sein und mit dieser Schwingungszahl mögen auch die zu empfangenden ungedämpften Wellen ausgesandt werden. Diese erzwingen dann heim Empfange in sämtlichen Stromkreisen Wellen von der Frequenz . Wesentlich ist. dass dabei der Schwingungkreis CI verhältnismässig mehr Energie aufnimmt als der Sehwingungskreis'. da der erstere in Resonanz ist, der auf N2 abgestimmte Schwingungskreis c2 dagegen nicht.
Treten aber infolge irgend einer Störung gedämpfte Wellen in der Antenne auf, so ist deren Energie begrenzt und es bilden sich in den Schwingungskreisen und b.. die Kupplungfrequenzen N1 und N2 aus. Mit der ersteren ist der Schwingungskreis C1 in Resonanz, mit der letzteren der Schwingungskreis c2. In diesem Falle nimmt also der Schwingungskreis (' einen grösseren Anteil der gesamten Energie auf als zuvor, da er sich ebenfalls in Resonanz befindet und dieser jetzt grössere Anteil wird durch den Ohmschen Widerstand w vernichtet.
Treten also in der Antenne a gedämpfte Wellen auf, so wird ein grösserer Teil von ihnen im Widerstand 1l'vernichtet. als wenn ungedämpfte Wellen. auftreten. Sind nun die Spulen i und h so bemessen, dass sich ihre Wirkung beim Auftreten gedämpfter Wellen aufhebt. so kann sich ihre Wirkung nicht aufheben, wenn ungedämpfte Wellen auftreten, da dann dem Schwingungskreis C1 eine grössere Energiemenge verbleibt, die er an die Spule i abgibt. Die in i erzeugte Energie wird daher gegenüber der in 'erzeugten überwiegen und der Empfänger e wird ansprechen.
Die beabsichtigte Wirkung tritt, wenn auch in geringerem Masse, auch dann auf, wenn die Antenne (/etwa verstimmt wird. sofern sie nur eine der beiden Kupplungsfrequenzen gegenüber der anderen bevorzugt. Versagen wird sie nur dann, wenn die Eigenschwingungs-
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e. h kann natürlich die Energie sowohl von dem System ei wie auch von dem System bl entnommen werden.
Handelt es sich um mechanische Schwingungssysteme statt der in dem Beispiel erwähnten elektrischen, so kann man beispielsweise in im übrigen genauer Übereinstimmung statt der
Systeme bi, , c vier durch Federn miteinander gekuppelte, entsprechend abgestimmte
Blattfedern verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zum Unterdrücken von Stosswellen in Schwingungssystemen, dadurch ge- kennzeichnet, dass mit dem schwingenden System ein Hilfssystem gekuppelt wird, in dem sich ein Apparat befindet, der dem System die Eigenschaft verleiht, ungedämpfte Schwingungen leichter durchzulassen als gedämpfte Schwingungen, und dass das Hauptsystem und das Hlifs- system mit einem und demselben Empfängersystem in entgegengesetztem Sinne gekuppelt sind. wobei die Wirkungen des Haupt-und Hilfssystems auf das Empfängersystem so abgeglichen sind, dass sie sich für Wellen, die mit der in dem Hauptsystem auftretenden Dämpfung behaftet sind. aufheben.
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