DE201513C

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Publication number: DE201513C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 7Ac. GRUPPECLASS 7Ac. GROUP

zu versetzen.to move.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. September 1907 ab.Patented in the German Empire on September 27, 1907.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet das Verfahren, elastische Körper mittels schwacher oder nur kurz andauernder Kräfte, deren Frequenz mit der Eigenschwingungszahl der abstimmbaren Körper übereinstimmt, ins Schwingen zu bringen.The subject of the present invention forms the method, elastic body by means of weak or short-lasting forces, their frequency with the natural frequency the tunable body agrees to vibrate.

Es ist eine gesetzmäßige Erscheinung, daß ein Resonanzkörper, z. B. eine Zungenfeder, die für eine periodische Erregung vorgeseheneIt is a natural phenomenon that a sound box, e.g. B. a tongue spring, the one intended for periodic excitation

ίο - maximale Resonanzschwingung nur bei hinreichend scharf erreichter Konsonanz mit der Frequenz der erregenden Kraft erreicht, und daß selbst dann noch eine gewisse Dauer erforderlich ist, welche der Resonanzkörper braucht, um in seine großen Schwingungen hineinzuwachsen. ■ίο - maximum resonance oscillation only with sufficient sharply attained consonance with the frequency of the exciting force, and that even then a certain duration is still required is what the sound box needs to move into its great vibrations to grow into. ■

Annähernd so verhält sich eine sogenannte Resonanzglocke, das ist eine der gewöhnlichen elektrischen Klingel ähnliche Glocke, bei der die Schwingungszahl des Klöppels auf die Frequenz der erregenden Kräfte abgestimmt ist, z. B. auf die Impulse des vom Wechselstrom gespeisten Elektromagneten. Solche Glocken sind in dieser Weise bereits zum . wahlweisen Anruf in Fernsprechleitungen vorgeschlagen worden. Indessen stellt der praktische Betrieb scharfe Bedingungen, wie aus nachfolgender Beschreibung hervorgehen wird. Fast alle Anwendungen. der bekannten Resonanzrelais setzen, bestimmte -günstige Verhältnisse voraus. Es handle sich beispielsweise, um ,die, Aufgabe einer Resonanzglocke, bei der Überschreitung einer unzulässigen Umdrehungszahl zu läuten, etwa dann, wenn der von der Achse eines Fahrzeuges angetriebene Magnetinduktor 50 Wechsel in der Sekunde erzeugt. Nur wenn die. Frequenz ganz allmählich erreicht wird, kann die Resonanzglocke ihren Zweck erfüllen; wenn das Fahrzeug aber stoßweise oder sehr hastig über die erlaubte Geschwindigkeit hinausfährt, so wird die Glocke kaum oder nur kurz ansprechen.A so-called resonance bell behaves almost like this, it is one of the usual ones electric bell-like bell, in which the number of vibrations of the clapper depends on the Frequency of the exciting forces is matched, e.g. B. on the impulses of the alternating current powered electromagnet. Such bells are in this way already for. optional telephone line call proposed been. Meanwhile, the practical operation poses severe conditions as will be apparent from the following description. Almost all applications. of the well-known resonance relays set certain favorable conditions in advance. It concerns, for example, the, task of a resonance bell, to ring when an impermissible number of revolutions is exceeded, for example when the Magnetic inductor driven by the axle of a vehicle 50 changes per second generated. Only if the. Frequency is reached very gradually, the resonance bell can serve their purpose; but if the vehicle suddenly or very hastily over the If the speed limit is exceeded, the bell will hardly respond or only briefly.

In einem anderen Falle soll ein Zeichen mittels Frequenzgebers und Resonanzempfängers übermittelt werden, und zwar sei man hinsichtlich der Stärke der Ströme sowohl als auch der Mittel zur genauen Einhaltung der Konsonanz beschränkt. Dann treten den geschilderten Unzuträglichkeiten ähnliche Übelstände auf, wodurch das Zeichen völlig übersehen werden kann. Wie ungünstig aber auch die Resonanzerscheinung hinsichtlich ihres praktischen Zweckes verlaufen mag, so tritt sie doch jedesmal in einer gewissen ■Stärke auf. Diese an sich unzureichende Resonanzstärke trotzdem nutzbar zu machen, ist die Aufgabe der Erfindung, und ein einfaches und sicheres Mittel zur Erreichung dieses Zweckes wird in einer eigenartigen Vereinigung von Resonanzschwingungen mit selbsterregten Schwingungen gefunden.In another case, a symbol should be sent by means of a frequency transmitter and a resonance receiver be transmitted, both as regards the strength of the currents also the means of strictly adhering to the consonance are limited. Then step on the one described Incomparable conditions, causing the sign to be completely overlooked can be. How unfavorable but also the resonance phenomenon in terms of its practical purpose may turn out to be a certain one ■ Strength on. To make this in itself insufficient resonance strength usable anyway, is the object of the invention, and a simple and safe means of achieving this The purpose is in a peculiar union of resonance vibrations with self-excited Vibrations found.

Zwar ist es bekannt, die Auslösung von elektrischen Signalvorrichtungen durch Vereinigung von Fremderregung und Selbster-Although it is known to trigger electrical signaling devices by combining external excitation and self-

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regung zu bewirken. Als Mittel zu diesem Zweck dienen jedoch besondere magnetische Relais, die nach Art der Siemens sehen polarisierten Relais in einer labilen Gleichgewichtsstellung gehalten werden, aus der sie herausfallen, wenn- sie durch Ströme von umgekehrter Richtung geschwächt werden, oder wenn das Abreißen durch das Zittern des von oszillierenden Strömen beliebiger Frequenzto cause excitement. However, special magnetic ones serve as means for this purpose Relays that look like the Siemens polarized relays are held in an unstable equilibrium position from which they fall out if - they are weakened by currents from the opposite direction, or when the tearing off by the trembling of oscillating currents of any frequency

ίο erregten Ankers erfolgt. Der losgelassene Anker schließt eine Ortsbatterie und setzt eine langsam schlagende Glocke in Tätigkeit.ίο excited armature takes place. The one released Anchor closes a local battery and activates a slowly striking bell.

Durch Ausbildung solcher ZwischenrelaisBy training such intermediate relays

für beliebige Frequenzen, zu Resonanzrelais für bestimmte Frequenzen läßt sich der angestrebte Zweck nicht erreichen, da auch diese Resonanzkörper unter den anfangs genannten Unzuträglichkeiten und unter neu hinzutretenden Schwierigkeiten zu leiden hatten.for any frequencies, to resonance relays for certain frequencies can be the desired The purpose is not achieved, since these resonance bodies also suffer from the disadvantages mentioned at the beginning and new ones that are added Struggled to suffer.

Ferner sind Einrichtungen zum wahlweisen Anruf bekannt geworden, die ebenfalls mit Hilfe einer Ortsbatterie arbeiten, bei welchen jedoch Gleichstrom von bestimmter Stärke zum Anruf verwendet wird. Es wirken hierbei zwei Wicklungen auf einen Anker, derart, daß der Anker bei einer bestimmten Stärke des die Signalleitung durchfließenden Stromes angezogen wird; hierbei schaltet der Anker einen Ortsstrom ein, der die Wirkung des Anrufstromes wieder vernichtet, so daß ein Rasselgeräusch entsteht. Ein entsprechend stärkerer Strom hält den Anker dauernd fest, ein zu schwacher vermag ihn überhaupt nicht anzuziehen. Außerdem dauert dieses Signal nur so lange, als der Anruf strom wirkt.Furthermore, facilities for selective calling have become known, which are also with The help of a local battery work, but with direct current of a certain strength is used to call. Two windings act on an armature in such a way that that the armature at a certain strength of the current flowing through the signal line is attracted; here the armature switches on a local current that has the effect of the Call stream is destroyed again, so that a rattle noise arises. A corresponding a stronger current holds the armature permanently, a too weak one cannot do it at all to attract. In addition, this signal only lasts as long as the call flow is effective.

Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen werden gemäß der Erfindung die elastischen Systeme (Zungen, Klöppel, Stimmgabeln, Saiten usw.) auf periodische Kräfte von bestimmter Frequenz abgestimmt, so daß sie in bekannter Weise auf diese Frequenz ansprechen und in Resonanzschwingungen geraten, z. B. bei 50 Stromstößen, bei 80 Wechseln oder bei 30 Erschütterungen eines Maschinengestelles in der Sekunde. Außer dieser periodischen Kraft wird eine zweite, einer besonderen Quelle, z. B. einer Ortsbatterie, entnehmbare Kraft zur verstärkenden Wirkung auf dieses abgestimmte System gebracht, derart, daß die zusätzliche Kraft in der Ruhestellung des Systems nicht angreifen kann, sondern erst wenn dieses infolge der Erregung durch die ursprüngliche periodische Kraft hinreichend große Resonanzschwingungen ausführt. Am besten bildet man die Systeme nach Art der elektrischen Klingeln aus, deren Kontaktfeder aber in der Ruhelage nicht, wie üblich, stromleitend anliegt, sondern erst bei Ankerschwingungen von hinreichend großer Amplitude eine Selbsterregung herbeiführt. Es wirkt alsdann der Hilfsstrom verstärkend auf die Resonanzschwingungen, da der durch ihn erzeugte magnetische Zug im gleichen Sinne angreift wie die Stöße aus der periodischen Kraftquelle.In contrast to the known devices are according to the invention elastic systems (reeds, clappers, tuning forks, strings, etc.) on periodic forces tuned by a certain frequency so that they respond in a known manner to this frequency and get into resonance vibrations, e.g. B. with 50 power surges, with 80 changes or with 30 vibrations of a machine frame in the second. In addition to this periodic force, there is a second one, a special one Source, e.g. B. a local battery, extracted power for the reinforcing effect on this coordinated system, in such a way, that the additional force cannot act in the rest position of the system, but only when this is due to the excitation executes sufficiently large resonance oscillations due to the original periodic force. It is best to design the systems in the manner of electric bells, but not how their contact spring is in the rest position usual, current-conducting, but only with armature vibrations of sufficiently large Amplitude induces self-excitation. The auxiliary current then has a reinforcing effect the resonance vibrations, since the magnetic pull generated by it in the same sense attacks like the impacts from the periodic source of force.

Je nach dem Stärkeverhältnis zwischen Fremderregung und Selbsterregung kann man die Empfindlichkeit des Systems regeln.Depending on the strength of the relationship between external excitation and self-excitement, one can regulate the sensitivity of the system.

Das Verfahren läßt sich in mannigfacher Weise anwenden. Fig. 1 stellt eine Glocke dar mit einem elastischen, beispielsweise auf 50 Eigenschwingungen abgestimmten Klöppel. Sie unterscheidet sich von einer gewöhnlichen Glocke dadurch, daß sie beim Einschalten des Gleichstromes nicht in Schwingungen gerät, weil — wie hier angenommen — das Kontaktfederchen f zu weit vom Kontakt c absteht. Erst wenn ein Wechselstrom bei einer Frequenz von annähernd 50 Stromstößen den Klöppel in so große Resonanzschwingungen versetzt, daß der Gleichstrom geschlossen wird, kann eine Selbstunterbrechung und Selbsterregung eintreten, deren Energie von der Stärke des Stromes und von der sonstigen mechanischen Ausbildung des Glockensystems. abhängt.The process can be used in a variety of ways. Fig. 1 shows a bell with an elastic clapper, for example tuned to 50 natural vibrations. It differs from an ordinary bell in that it does not start to vibrate when the direct current is switched on, because - as assumed here - the contact spring f protrudes too far from contact c. Only when an alternating current at a frequency of approximately 50 current impulses causes the clapper to resonate so large that the direct current is closed, self-interruption and self-excitation can occur, the energy of which depends on the strength of the current and the other mechanical design of the bell system. depends.

Die Verhältnisse können derart gewählt werden, daß die Glocke gänzlich ohne weitere Unterstützung durch Fremderregung fortklingt, oder auch nur bei weiterhin anhaltender gemeinsamer Mitwirkung des Magneten m₂; auch kann man es dahin bringen, daß durch kleine Dissonanzen zwischen Eigenerregung und Fremderregung Schwebungen eintreten, zum Zwecke, durch ein zeitweiliges Anwachsen der Schwingungen besondere Vorgänge einzuleiten oder zu verrichten oder eigentümliche Zeichen zu geben. Vorausgesetzt ist einstweilen, daß die Eigenerregung sehr stark im Verhältnis zu der Fremderregung ist, so daß die zur Herbeiführung der Selbstunterbrechung notwendige »kritische« Amplitude bei den Schwebungen nicht unterschritten wird.The proportions can be chosen such that the bell continues to sound without any further support from external excitation, or only if the joint cooperation of the magnet m _{2 continues} ; One can also bring it to the point that, through small dissonances between self-excitation and external excitation, beats occur, for the purpose of initiating or performing special processes or giving peculiar signs through a temporary increase in the vibrations. For the time being it is presupposed that the self-excitation is very strong in relation to the external excitation, so that the beats do not fall below the "critical" amplitude necessary to bring about the self-interruption.

Auf die Bedürfnisse der Praxis angewandt, könnte eine derartige Glocke z. B. als Signal für die Überschreitungen von Frequenzen oder Umdrehungsgeschwindigkeiten benutzt werden, wozu bisher besondere Zwischenrelais erforderlich waren, die entweder weniger zuverlässig wirken oder schwieriger herzustellen sind.Applied to the needs of the practice, such a bell could e.g. B. as a signal are used for exceeding frequencies or rotational speeds, which previously required special intermediate relays that were either less reliable work or are more difficult to manufacture.

Die Schwingungen können ebenfalls auf elektrischem Wege wieder abgestellt werden, z. B. durch besondere Sperrvorrichtungen oder durch Unterbrechen der Gleichstromleitungen. Ein einfaches Mittel besteht in der Erregung des Wechselstrommagneten m_t durch starken Gleichstrom, dessen kräftiges Feld die Eigenerregung des Glockenankers bremst.The vibrations can also be turned off electrically, e.g. B. by special locking devices or by interrupting the DC lines. A simple means consists in the excitation of the alternating current magnet m _t by strong direct current, whose strong field slows down the self-excitation of the bell armature.

Zuweilen ist die Verwendung besonderer Leitungen oder Stromarten zu Bremsvorrichtungen nicht angängig; z. B. bei einem Zei-Sometimes special lines or types of current are used to brake devices not accessible; z. B. in the case of a

chengeber für Kommandoübertragungen u. dgl. Fig. 2 stellt einen Geber g dar, der gar keine Gleichstromquelle besitzt. Er besteht aus mehreren einzeln bzw. nacheinander vor den Polen eines permanenten Magneten verschiebbaren elastischen Ankerstücken a_x bis Ci₁, die beim Anreißen einen periodischen Strom in den Spulen s hervorrufen. Der Strom dauert nur kurz an, weil die Anker schnell abschwingen; immerhin genügt die Erregung, um die Zungen des Empfängers e über die kritische Amplitude hinaus zum Ansprechen zu bringen. In Fig. 2 ist die Erregung einer federnd aufgesetzten Kammleiste k durch die vom Magneten W₁ ausgehenden Erschütterungen angedeutet. Fig. 2 shows a transmitter g which has no direct current source at all. It consists of several elastic anchor pieces a _x to Ci ₁ which can be moved individually or one after the other in front of the poles of a permanent magnet and which, when torn, produce a periodic current in the coils s. The current only lasts for a short time because the armatures swing quickly; after all, the excitation is sufficient to make the tongues of the receiver e respond beyond the critical amplitude. In Fig. 2, the excitation of a resiliently attached comb bar k is indicated by the vibrations emanating from the magnet W _1.

Eine durch Anreißen der Geberzunge angeregte Empfängerzunge schwingt nun gemäß der beschriebenen Einrichtung so lange weiter, bis sie durch ein besonderes Mittel auf Schwingungen unterhalb der kritischen Amplitude * zurückgebracht wird. Dies kann durch starke Schwebungen geschehen; denn . sobald . das Schwebungsminimum unter die kritische Amplitude fällt und die Dissonanz so groß ist, daß die Resonanzamplitude allein ebenfalls unterhalb dieser kritischen Amplitude bleibt, versagt die Selbsterregung. Es ist nur notwendig, eine dissonierende Frequenz von geeigneter Stärke zur Fremderregung zu verwenden, um die Fortdauer, der Selbsterregung zu zerstören. Im angezogenen Falle würde es geboten sein, entweder gesonderte Geberzungen von benachbarter Frequenz zum Auslöschen des angerufenen Zeichens zu benutzen, oder die Verhältnisse derart abzupassen, daß jede neue Geberfrequenz Dissonanzschwebungen mit der bestehenden Selbsterregung hervorruft und gleichzeitig das neue Signal in Dauererregung versetzt. Dem ersteren Vorschlage entspricht Fig. 3. Der Empfänger besitzt sechs Zeichen, die mit den gegebenen Frequenzen 40, 42, 44, 46, 48 und 50 in Konsonanz stehen und durch diese in Dauer schwingungen versetzt, dagegen durch die dissonierenden Frequenzen 41, 43, 45, 47 und 49 ausgeschaltet werden. Dabei kann man durch geeignete mechanische Ausbildung des Gebers bewirken, daß jeweils vor Einschaltung der konsonierenden Geberzunge die dissonierende selbsttätig ausgelöst und in starke, rasch abnehmende Schwingungen gebracht wird, um das vorherige Signal erst zu zerstören. A receiver tongue excited by tearing the donor tongue now vibrates accordingly continue with the described facility until it is activated by a special means Vibrations below the critical amplitude * is brought back. This can happen by strong beats; because . as soon as . the beating minimum below the critical amplitude falls and the dissonance is so great that the resonance amplitude alone If it also remains below this critical amplitude, self-excitation fails. It is only necessary to use a dissonant frequency of suitable strength for external excitation use to destroy the persistence of self-excitement. In the attracted case it would be advisable to either use separate encoder tongues from adjacent frequencies To erase the character called to use, or to adjust the circumstances in such a way, that every new transmitter frequency has dissonance beats with the existing self-excitation causes and at the same time sets the new signal in permanent excitation. The former Suggestions correspond to Fig. 3. The receiver has six characters associated with the given frequencies 40, 42, 44, 46, 48 and 50 are in consonance and vibrate continuously through them offset, however, by the dissonating frequencies 41, 43, 45, 47 and 49 can be switched off. You can through suitable mechanical training of the Cause each donor before switching on the consonant donor tongue the dissonant triggered automatically and brought into strong, rapidly decreasing vibrations to destroy the previous signal.

Es ist als besonderer Vorzug des beschriebenen Verfahrens zur. Erregung von Dauerschwingungen zu betrachten, daß der Geber keine Stromunterbrechungen benötigt; der Empfänger ist weniger den Einflüssen des Wetters oder roher Behandlung ausgesetzt und darf unbedenklich mit Kontakten versehen werden.It is a particular advantage of the method described for. Excitation of continuous vibrations to consider that the encoder does not require any power interruptions; the recipient is less exposed to the influences of the Exposed to weather or rough treatment and may safely provide contacts will.

Ebenso wie sich zur Fremderregung jede bekannte Art der Übertragung pulsierender Stöße auf abgestimmte Systeme eignet, lassen sich auch die Einrichtungen zur Selbsterregung auf mannigfache Weise schaffen; hierbei mag Ruhestrom unterbrochen oder der Stromschluß erst gebildet oder irgendeine andere Kraft, wie z. B. Luftströme, die auf Harmoniumzungen wirken, benutzt werden.Just as every known type of pulsating transmission can be used for external excitation Suitable for impacts on coordinated systems, the devices for self-excitation can also be used create in many ways; in this case quiescent current may be interrupted or the current circuit may only have been formed or any other force, such as B. Air currents that act on the reeds of the harmonium can be used.

Es wird sich nach den Anwendungsgebieten zu richten haben, ob die Erregung der Re-' sonanzkörper an sich als Endzweck zu. betrachten ist, oder ob diese wiederum nur als relaisartige Zwischenglieder auszubilden sind.It will depend on the areas of application whether the excitation of the re- ' sound body per se as an end purpose. is to be considered, or whether this in turn only as relay-like intermediate members are to be formed.

Claims

Patent Claims:

1. Method of making sound boxes through periodic forces despite their inadequate To set strength, duration or consonance in oscillations of controllable duration and strength, characterized in that, that due to the small effect of the periodic force a second, below small vibrations, is ineffective permanent force is triggered, which is in consonance with the natural oscillation of the coordinated system and serves to amplify the insufficient vibrations and to extend their duration.

2. An embodiment of the method according to claim 1, characterized in that the coordinated elastic systems in the manner of an electrical self-breaker are built in such a way that they absorb the resonance vibrations of the original excitatory Increase strength.

3. Training of the method according to claim I, characterized in that the Resistance body after self-excitation by dissonating external excitation is set in beats for the purpose of canceling the self-excitement.

4. encoder for performing the method according to claim 3, characterized in that that the feathers tuned to consonance for external excitation are assigned special dissonant feathers are, which are put into action at their own discretion or automatically before a new consonant external excitation is given.

1 sheet of drawings.