DE1303266B - Device for limiting the vibration amplitude of a pneumatically driven pendulum - Google Patents
Device for limiting the vibration amplitude of a pneumatically driven pendulumInfo
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Description
Die Hauptpatentanmeldung P 13 03 245.6-24 geht aus von einer Vorrichtung zur Begrenzung der Sdiwiiigungsamplitude eines pneumatisch angetriebenen Pendels, wodurch üruckmiltelimpulse bestimmter Frequenz an Meß- und Regelgeräte, insbesondere an Durchflußmesser abgebbar sind, bei der einer mit Druckmittel zu beaufschlagenden Oberflächenzone der schwingenden Pendelmasse mindestens eine an eine Druckmiltelquelle anschließbare Aniriebsblasdüse gegenüberliegt, bei der ferner die abzugebenden Druckmittelimpul.se dem im Frequenzakt der Penclelrnasse pulsierenden bzw. schwingenden System entnommen werden und bei der die schwingende Pendelmasse außer der durch die Antriebsblasdüse bea'.ifschlagbaren Antriebszone eine von letzterer ört-Hc,ι getrennte Steuerzone zur Änderung der Anblasimpulse aufweist.The main patent application P 13 03 245.6-24 is based on a device for limiting the Variation amplitude of a pneumatically driven Pendulum, whereby üruckmiltelimpulse certain frequency to measuring and control devices, in particular to Flow meters can be delivered in the case of a surface zone to be acted upon with pressure medium the oscillating pendulum mass at least one Aniriebsblasdüse connectable to a pressure medium source opposite, in which, furthermore, the pressure medium impulses to be delivered are the one in the frequency rate of the penclelrnasse pulsating or oscillating system and in which the oscillating pendulum mass except that which can be hit by the drive jet nozzle Drive zone one of the latter local Hc, ι has separate control zone for changing the blowing impulses.
Der Haupipatenlanmeldung P 13 03 245.6-24 lag die Aufgabe zugrunde, eine Amplitudenbegienzungssteuerung für pneumatisch angetriebene Pendel zu schaffen, welche bei verschiedenen Frequenzen in einem verhältnismäßig weiten Bereich wirksam ist, um die Pendelvorrichtung zur Steuerung von Meßoder Regelgeräten verwenden zu können, denen Druckmittelimpulse zugeführt werden müssen, deren Frequenz in einem sehr weiten Bereich schwankt. Gemäß der Hauptp.tentanmeldung P 13 03 245.6-24 wurde diese Aufgabe durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:The main patent plan P 13 03 245.6-24 was the task is to provide an amplitude control for pneumatically driven pendulums create, which is effective at different frequencies in a relatively wide range, in order to be able to use the pendulum device to control measuring or regulating devices, which Pressure medium pulses must be supplied, the frequency of which fluctuates over a very wide range. According to the main patent application P 13 03 245.6-24 this task was solved by combining the following features:
a) die Steuerzone der Pendehnasse ist mittels einer über eine Vordrossel an eine eigene Druckmittelzuleitung angeschlossenen Steuerdüse abtastbar, deren A btastdruckimpulse über eine Druckimpulsleitung ein der zur Antriebsblasdüse führenden Blasdruckleitung vorgeschaltetes Ventil steuern,a) the control zone of the Pendehnasse is connected to its own by means of a pre-throttle Pressure fluid supply connected control nozzle can be scanned, the A btastdruckimpulse over a pressure pulse line upstream of the blowing pressure line leading to the drive blower nozzle Control valve,
b) die Federsteife einer an der Pendelmasse angreifenden Feder ist ver ändeij^r,b) the spring stiffness of a spring acting on the pendulum mass is changed,
c) der Druck in der in das Ventil mündenden Druckmittelzuleituny ist in Abhängigkeit von der Federsteife der Feder veränderbar,c) the pressure in the pressure medium supply line opening into the valve is a function of the spring stiffness of the spring can be changed,
d) die Steuerzone ist kleiner als der maximale Schwingungsausschlag der Pendelmasse, so daß die Steuerdüse beim Überschreiten dieses Ausschlages von einer Steuerkante der Steuerzone freigegeben und das der Blasdruckleitung vorgeschaltete Ventil zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, in welchem die Pendelmasse entgegengesetzt zur Antriebsrichtung schwingt.d) the control zone is smaller than the maximum swing of the pendulum mass, so that the control nozzle when this deflection is exceeded by a control edge of the control zone released and the valve connected upstream of the blowing pressure line is opened at a point in time in which the pendulum mass oscillates opposite to the drive direction.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung der Merkmale a), b) und c) der Hauptpatentanmeldung P 13 03 245.6-24 eine weitere, besonders einfache und sehr genaue Möglichkeit zur Bremsung der schwingenden Pendelmasse beim Überschreiten eines bestimmten Schwingungsausschlages zu schaffen.The present invention is based on the object, using features a), b) and c) the main patent application P 13 03 245.6-24 another, particularly simple and very precise Possibility of braking the oscillating pendulum mass when a certain oscillation amplitude is exceeded to accomplish.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bremsung der schwingenden Pendelmasse durch Unterbrechung des Pendelanlxiebes für eine bestimmte Zeit erfolgt, deren Beginn durch eineThis object is achieved according to the invention in that the braking of the oscillating pendulum mass by interrupting the Pendelanlxiebes for a certain time, the beginning of which by a
die Steuerzone der schwingenden Pendelmasse abtastende, in einem einstellbaren Winkel zu der Steuerdüse angeordnete SignaldUse eingeleitet wird, welche beim Überschreiten der vorgegebenen Amplitude einen Druckimpuls erzeugt, der das Umschalten einesthe control zone of the oscillating pendulum mass scanning, at an adjustable angle to the control nozzle arranged SignalUse is initiated, which when the specified amplitude a pressure pulse is generated which causes the switching of a
in seiner Wirkung zeitlich begrenzten Halterelais zum zeitweisen Abschalten der Antriebsimpulse oder das Ingangsetzen eines die Abtastdruckimpulse in der Druckimpulsleitung zählenden und die Antriebsdruck-holding relay limited in its effect to temporarily switching off the drive pulses or starting one of the scanning pressure pulses in the Pressure pulse line counting and the drive pressure
Impulse in der Blasdruckleitung IUr eine bestimmte Anzahl von Schwingungen aussetzenden Zählers bewirkt. Pulses in the blowing pressure line IUr a certain Number of oscillations suspending counter causes.
In jedem TaIIe wird der auf die schwingende Pen- <lelmasse wirkende Antriebsimpuls beim Überschreiten eines bestimmten Amplitudenweries so lunge abgeschaltet, bis sich die Amplitude durch die unvermeidliche vorhandene Systemdämpfung wieder auf tlen vorgeschriebenen Wert verringert. Durch einfache, gegebenenfalls während des Betriebes ausführbare Verstellung des Winkels, den die Signaldüse in bezug auf die Steuerdüse einnimmt, kann auch die Amplitudengröße leicht geregelt werden.In each valley, the drive pulse acting on the oscillating pendulum mass is reduced when the value is exceeded of a certain amplitude value so lungs switched off, until the amplitude increases again due to the inevitable system damping tle prescribed value. By simple, Adjustment of the angle that the signal nozzle in with respect to the control nozzle, the amplitude size can also be easily regulated.
Bei einer aus der Patentschrift 8042 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannten Vorrichtung dieser Art handelt es sich um ein mit Druckluft angetriebenes Pendeluhrwerk, bei dem die Amplitude des Pendelausschlages nur für eine einzige, ganz bestimmte Frequenz konstant gehalten werden soll. Die Steuerzone des Pendels besteht hierbei »us beiderseits der schaufeiförmigen Autriebszone in die Pendelumfangsfläche eingeschnittenen Quervertiefungen, welche bei einer größer werdenden Amplitude des Pendelausschlagcs aus der Antriebsblasdüse austretende Luft zum Teil und ohne Antriebswirkung entweichen lassen, wodurch sich die für den Pendellinpuls verfügbare Luftmenge selbsttätig? verringert, ίο daß sich die Schwingungamplitude auf einen praktisch konstanzen Wert einstellt. Diese bekannte Art der Amplitudenregelung ist zwar sehr einfach, «her sie reicht nicht aus, wenn das Pendel mit vielen verschiedenen Frequenzen schwingen muß, denn die Antriebsleistung ist nur für eine bestimmte Frequenz ausgelegt, deren Änderung nicht ohne weiteres möglich ist und auch nicht sein soll.In one known from patent specification 8042 of the Office for Invention and Patents in East Berlin Device of this type is a pendulum clockwork driven by compressed air, in which the The amplitude of the pendulum swing can only be kept constant for a single, very specific frequency target. The control zone of the pendulum consists of on both sides of the shovel-shaped driving zone in the pendulum circumferential surface incised transverse depressions, which with an increasing amplitude of the pendulum deflection from the drive nozzle Allow escaping air to escape in part and without any drive effect, thereby reducing the for the pendulum pulse available air volume automatically? reduced, ίο that the oscillation amplitude on a sets a practically constant value. This known type of amplitude control is very simple, «Here it is not enough if the pendulum has to oscillate at many different frequencies, because the Drive power is only designed for a certain frequency, which cannot be changed easily is and should not be.
Aus der britischen Patentschrift 656 447 ist es zwar bekannt, bei einem pneumatischen Vibrator die Schwingungsweite des schwingenden Teiles mittels einer an eine Druckmittelleitung angeschlossenen Auslaßdüse zu steuern, deren Austrittsöffnung durch eine an dem schwingenden Teil des Vibrators angeordnete Steuerfahne abdeckbar ist und den Arbeitsdruck der Einrichtung bes'.immt. Diese Vorrichtung dient aber nicht dazu, Druckmittelimpulse mit verschiedenen Frequenzen an Meß- und Regelgeräte abzugeben. Fs soll auch lediglich die Schwingungsamplitude bei einer 'estliegenden Vibrationsfrequenz konstant gehalten werden, die von der gegebenen und nicht veränderlichen Steife und Masse des schwingenden Teiles bestimmt ist. Mittel zur Veränderung dieser Steife sind hier nicht vorgesehen und praktisch auch nicht ohne weiteres anwendbar.From British patent specification 656 447 it is known that in a pneumatic vibrator Oscillation amplitude of the vibrating part by means of a pressure medium line connected to it To control outlet nozzle, the outlet opening through one arranged on the oscillating part of the vibrator Control flag can be covered and determines the working pressure of the device. This device but does not serve to send pressure medium pulses with different frequencies to measuring and control devices submit. Fs should also only be the oscillation amplitude at an existing oscillation frequency be kept constant by the given and unchangeable stiffness and mass of the vibrating Part is determined. Means for changing this stiffness are not provided here and are practical also not readily applicable.
Fs ist auch an sich bekannt, daß man die Frequenz einer schwingenden Masse durch Änderung der Federsteife einer mit der Masse verbundenen Feder regeln kann, wie aus der Schweizer Patentschrift 360 523 hervorgeht. Hier handelt es sich aber auch nicht um eine Vorrichtung, welche dazu dient, Dtuekmittelimpulse mit verschiedenen Frequenzen an Meß- und Regelgeräte abzugeben, sondern um einen Vibrator mit in einem Zylinder hin und her beweglichen Kolben, wie er z. .B zur Betätigung von Schlagbohrmaschiner·. verwendet wird.Fs is also known per se that the frequency of a vibrating mass can be changed by changing the Spring stiffness of a spring connected to the mass can regulate, as can be seen from the Swiss patent specification 360 523. But this is also the case not a device which is used to generate Dtuekmittelimpuls with different frequencies to be given to measuring and control devices, but to a vibrator with movable back and forth in a cylinder Pistons, as he z. .B for operating impact drills ·. is used.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise und schematisch veranschaulicht. In the drawing, the invention is illustrated by way of example and schematically in one embodiment.
Das bei der dargestellten Ausführungsform verwendete Drehpendel besteht aus einer trägen Pendelmasse 1, die auf einer Achsel drehbar gelagert ist und i'n der eine Feder 3 angreift. An einer geeigneten Anlriebszone 4 der Pendelmasse I sind kleine Schaufeln angebracht, die durch den aus einer Antriehsblasdüse 5 austretenden Druekmiiielsirom, im allgemeinen einen Druckluftstrom, angeblasen werden können. Ebenso wie beim Hauptpalenl erfolgt das Anblasen in einem geeigneten Rhythmus oder Takt, dessen Steuerung von der Schwingungsbewegung desThe rotary pendulum used in the illustrated embodiment consists of an inert pendulum mass 1, which is rotatably mounted on an armpit and in which a spring 3 engages. At a suitable Drive zone 4 of the pendulum mass I are attached small blades, which through the from a drive nozzle 5 emerging Druekmiiielsirom, in general a compressed air stream, can be blown. This is done in the same way as with the main palenl Blowing in a suitable rhythm or beat, controlled by the vibratory movement of the
ίο Pendels selbst abgeleitet wird. Zu diesem Zweck ist eine Abtaststeuerung vorgesehen, die über ein pneumatisch arbeilendes Organ die Anblasimpulse steuert. Die Abtastung der Pendellage erfolgt durch Querschnitlsveränderung oder Drosselung der Austrittsöffnung einer Steuerdüse 6 mit Fiilfe einer Steucrzüne 7, die an der Pendelmasse 1 angeordnet ist. Die Steuerdüse 6 zweigt von einer Druckniiltelzuleitung ab, die über eine Vordrossel 9 an ein Preßluftnetz oder an eine sonstige 'Truckmittelquelle angeschlossen ist.ίο pendulum itself is derived. To that end is a scanning control is provided which controls the blowing impulses via a pneumatically operated organ. The pendulum position is scanned by changing the cross section or throttling the outlet opening a control nozzle 6 with the aid of a control pin 7, which is arranged on the pendulum mass 1. The control nozzle 6 branches off from a Druckniiltelzuleitung, which via a throttle 9 to a compressed air network or connected to another source of truck funds is.
An die Steuerdüse 6 ist auch eine Druckimpulsleitung 8 angeschlossen, die in den oberhalb einer Steuermembran befindlichen Arbeitsraum 10 eines Dreiwegeventil 11 mündet. Dieses Dreiwegeventil 11 ist einerseits an eine Zuluftleitung 12, andererseits über eine Leitung 13 an ein abgeschlossenes Volumen bzw. einen Druckmitielspeicher 14 und drittens an eine Blasdruckleitung 15 angeschlossen, die zu der Antriebsblasdüse 5 führt.To the control nozzle 6, a pressure pulse line 8 is connected, which in the above a Control membrane located working chamber 10 of a three-way valve 11 opens. This three-way valve 11 is on the one hand to a supply air line 12, on the other hand via a line 13 to a closed volume or a Druckmitielspeicher 14 and thirdly connected to a blow pressure line 15, which to the Drive jet nozzle 5 leads.
Die Sleuerzone 7 der Pendelmasse 1 weist nur eine vordere Steuerkante auf. Im übrigen erfolgt der pneumatische Antrieb des Pendels entsprechend dem Hauptpalent unter der Voraussetzung, daß eine in den Raum unterhalb der Steuermembran des Dreiwegeventils 11 führende Leitung« entlüftet wird. Wenn dagegen die Leitung« mit Druck beaufschlagt wird, so kann kein Antriebsimpuls auf das Pendel ausgeübt werden, weil in diesem Falle keine Bewegung des Drciwegeventils stattfindet, auch wenn der obere Arbeitsraum 10 der Steuermembran infolge Abdeckung der Steuerdüse 6 durch die Steuerz^ne 7 mit Druck beaufschlagt wird.The sleuer zone 7 of the pendulum mass 1 has only one front control edge. Otherwise, the pneumatic drive of the pendulum according to the main pallet, provided that an in the space below the control membrane of the three-way valve 11 leading line «is vented. if on the other hand, when pressure is applied to the line, no drive impulse can be exerted on the pendulum because in this case there is no movement of the directional valve, even if the upper working area 10 of the control membrane as a result of the control nozzle 6 being covered by the control zone 7 with pressure is applied.
Zur Einleitung der Unterbrechung der Antriebsimpulse ist nun an dem Pendel eine weitere, im folgenden als Signaldüse bezeichnete Auslaßdüse h in einem bestimmten Winkel zu der Steuerdüse 6 gegenüber der Pendelmasse 1 angeordnet. Dieser Winkel wird so bemessen, daß er der jeweils vorgesehenen bzw. gewünschten Amplitude entspricht. Die Signaldüse h ist zu diesem Zweck hinsichtlich ihres Winkels in bezug auf die Steuerdüse 6 einstellbar. To initiate the interruption of the drive pulses, a further outlet nozzle h, referred to below as a signal nozzle, is now arranged on the pendulum at a certain angle to the control nozzle 6 opposite the pendulum mass 1. This angle is dimensioned so that it corresponds to the intended or desired amplitude. For this purpose, the signal nozzle h is adjustable in terms of its angle with respect to the control nozzle 6.
Wenn die Signaldüse b beim Überschreiten der zulässigen Amplitude durch die Steuerkante der Steuerzone 7 abgedeckt wird, so wird eine Leitung r, an welche die Zuleitung zur Signaldüse Λ angeschlossen ist, druckfüiirend, da sie über eine Drossel d mit Zuluft versorgt wird. Die Leitung c mündet in ein weiteres Dreiwegeventil /. Das Auftreten eines Druckes in der Leitung c bewirkt eine Druckerhöhung in einer unteren Membrankammer e des Dreiwegeventils /, so daß letzteres aus der in der Zeichnung veranschaulichten einen Endlage in die andere Endlage umschlägt. Sobald dies geschehen ist, wird eine mit Zuluft gespeiste Leitung g über das Dreiwegeventil / un-If the signal nozzle b is covered by the control edge of the control zone 7 when the permissible amplitude is exceeded, a line r, to which the feed line to the signal nozzle Λ is connected, is pressurized because it is supplied with air via a throttle d. The line c opens into another three-way valve /. The occurrence of a pressure in line c causes a pressure increase in a lower diaphragm chamber e of the three-way valve /, so that the latter changes from the one end position illustrated in the drawing to the other end position. As soon as this has happened, a line g fed with supply air is opened via the three-way valve / un-
mittelbar mit dem unteren Membranraum e verbunden. Infolgedessen bleibt das Dreiwegeventil in dieser Endlage, auch wenn der Druck in der Leitung c abfällt. Gleichzeitig mit der Druckbeaufschlagung desindirectly connected to the lower membrane space e. As a result, the three-way valve remains in this end position, even if the pressure in line c drops. Simultaneously with the pressurization of the
unteren Membranraumes e wird auch die in die untere Membrankammer des Drei Wegeventils 11 führende Leitung α unter Druck gesetzt. Die im oberen Membranraum 10 des Dreiwegeventils 11 über die Leitung 8 ausgeübten Antriebsimpulse werden dadurch unwirksam gemacht, d. h. dem Pendel wird keine Antriebsenergie mehr zugeführt.lower membrane chamber e is also the line α leading into the lower membrane chamber of the three-way valve 11 is pressurized. The drive pulses exerted in the upper diaphragm space 10 of the three-way valve 11 via the line 8 are thereby rendered ineffective, ie the pendulum is no longer supplied with drive energy.
Das Aussetzen der Antriebsimpiilse für eine bestimmte Zeit wird durch ein Volumen bzw. einen Druckmittelspeicher / gesteuert, der über eine einstellbare Drossel Λ zusammen mit dem an ihn angeschlossenen oberen Membranraum k des Dreiwegeventils / mehr oder weniger langsam mit Luft aufgefüllt wird. Sobald der Druck in dem oberen Membranraum k genügend hoch angestiegen ist, bewegt sich das Abschlußorgan des Dreiwegeventils / wieder in die in der Zeichnung veranschaulichte erste Endlage. Dadurch kann sich die Leitung α entlüften, und dem Pendel werden über die Blasdruckleitung 15 und die Antriebsblasdüse 5 wieder die Antriebsimpulse zugeführt.The suspension of the drive pulses for a certain time is controlled by a volume or a pressure medium reservoir / which is more or less slowly filled with air via an adjustable throttle Λ together with the upper diaphragm chamber k of the three-way valve / connected to it. As soon as the pressure in the upper membrane space k has risen sufficiently high, the closing element of the three-way valve / moves back into the first end position illustrated in the drawing. As a result, the line α can vent, and the drive pulses are again fed to the pendulum via the blow pressure line 15 and the drive blow nozzle 5.
Wie bereits erwähnt, kann die Zeitdauer der Abschaltung der Antriebsimpulse durch Veränderung der Drossel h beliebig eingestellt werden. Die Einrichtung mit dem Dreiwegeventil /, der Drossel It und dem Druckmittelspeicher / entspricht somit einem in seiner Wirkung zeitlich begrenzten Halterelais.As already mentioned, the duration of the shutdown of the drive pulses can be set as desired by changing the throttle h. The device with the three-way valve /, the throttle It and the pressure medium accumulator / thus corresponds to a holding relay with a time-limited effect.
Gemäß einer weiteren, in der Zeichnung nicht näher veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung können die Antriebsimpulse dadurch abge-According to a further embodiment of the invention not illustrated in detail in the drawing the drive impulses can thereby
ίο schaltet werden, daß der Antriebsimpuls für eine bestimmte Anzahl von Schwingungen ausgesetzt wird Zu diesem Zweck wird beispielsweise an Stelle des Dreiwegeventils / eine Zählkette od. dgl. angeordnet welche die Druckimpulse der Leitung 8 zählt, wöbe die Leitung nach einer vorgegebenen Impulszahl ent lüftet wird. Diese Zählkette wird ebenfalls erst danr in Tätigkeit versetzt, wenn die vorgegebene Amplitu de des Pendels überschritten wird. Dies kann auf ein fache Weise mit Hilfe der Signaldüse b geschehen welche in die Leitung c einen Druckstoß gibt, de den Beginn der Zählung einleitet.ίο be switched that the drive pulse is exposed to a certain number of vibrations. For this purpose, for example, instead of the three-way valve / a counting chain or the like . This counting chain is also only activated when the specified amplitude of the pendulum is exceeded. This can be done in a simple way with the help of the signal nozzle b which is a pressure surge in the line c, de initiates the start of counting.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
21532153
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0082790 | 1962-12-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1303266B true DE1303266B (en) | 1972-03-23 |
Family
ID=7510601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19621303266D Pending DE1303266B (en) | 1962-12-10 | 1962-12-10 | Device for limiting the vibration amplitude of a pneumatically driven pendulum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1303266B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2289897A1 (en) * | 1974-10-30 | 1976-05-28 | Philips Nv | APPARATUS FOR MEASURING THE AMPLITUDE OF A VIBRATION-BEARING BODY |
-
1962
- 1962-12-10 DE DE19621303266D patent/DE1303266B/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2289897A1 (en) * | 1974-10-30 | 1976-05-28 | Philips Nv | APPARATUS FOR MEASURING THE AMPLITUDE OF A VIBRATION-BEARING BODY |
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