DE202457C

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Publication number: DE202457C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 202457 KLASSE 42 o. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. November 1907 ab.

Die zur Frequenz- oder Geschwindigkeitsfernmessung bestimmten Resonanzapparate bedürfen, sofern nicht von Natur aus Wechselströme verfügbar sind, eines besonderen Frequenzgebers, wozu bisher rotierende Induktoren oder Gleichstromunterbrecher verwendet wurden, die entweder direkt gekuppelt oder mit Riemen angetrieben werden.

Nun gibt es viele Fälle, wo sich solche

ίο Frequenzgeber nicht oder nur umständlich an die Welle anbringen lassen, z. B. bei . Turbodynamos, Zentrifügalpumpen o. dgl. Hierfür ist ein Apparat unter dem Namen Vibrationstachometer bekannt geworden, der in ähnlicher Weise, wie sie Frahm in seiner D. R. P. 134712 beschreibt, verwendet wird, nur mit dem Unterschiede, daß besondere Zwischenglieder zwischen Welle und Anzeigeapparat vermieden werden. Allerdings ist das Vibrationsgalvanometer, wenn es durch Ansetzen an den vibrierenden Maschinenkörper erschüttert wird, in zweierlei Weise beschränkt. Erstens ist es in unmittelbare Nähe des Maschinenkörpers gebannt-, falls nicht etwa eine, in der Praxis ungern gesehene, mechanische Verbindung mittels gespannter Drähte o. dgl. hergestellt werden sollte; ferner muß man ziemlich tiefe Schwingungszahlen verwenden, da selbst schnell laufende Maschinen häufig doch nur 15 bis 30 Touren pro Sekunde ausführen.

Zweck der Erfindung ist es, derartige und ähnliche Erschütterungen, namentlich auch solche von unzugänglichem Ursprungsort, elektrisch auf beliebige Entfernungen zu Meß- und Anzeige- oder Registrierzwecken u. dgl.

zu übertragen. Das Verfahren besteht darin, daß die periodischen Erschütterungen mechanisch auf elastische Körper wirken, diese in erzwungene Schwingungen versetzen und dadurch elektrische Energie erzeugen. Hierbei mag es gleichbedeutend sein, ob diese Energie von den erzwungenen Schwingungen neu geschaffen wird, oder ob es sich nur um eine Umsetzung \^orhandener elektrischer Energie ⁴^ in wellenförmige Impulse handelt.

In Fig. ι bedeutet α einen oszillierenden Teil des Maschinenaggregates, b einen Befestigungsblock, m einen elastischen Stahlmagnet, dessen freier Arm durch das Ge- wicht g beschwert ist. Der die Spule s tragende Kern k bildet nahezu einen völligen Schluß des magnetischen Kreises. Der Spalt i wird aber durch das Zittern, d. h. durch die in Rhytmus der Maschinenstütze erfolgenden erzwungenen Schwingungen des Magnets verringert und vergrößert; hierdurch entstehen Induktionsstöße in s, die den Resonanzapparat r in bekannter Weise erregen.

Die Induktionsstöße sind Wechselströme. Da nun ein Weicheisenmagnet im Resonanzempfänger sowohl für positive als auch für negative Stromstöße einen Zug auf den Zungenkamm ausübt, so besteht die Möglichkeit, Zungen zu verwenden, deren Schwingungszahlen doppelt so hoch sind als die vibrierenden Stöße des Körpers, woran der Erzeuger der Induktionsströme befestigt ist. Man wird hiervon Gebrauch machen, wenn die Frequenz dieser Vibrationen niedrig, etwa unter 30 pro Sekunde ist. Für höhere Frequenzen lassen sich durch Zufügen eines permanenten Magnet-

Claims

feldes zu dem Wechselfeld des Empfängers die Stöße auf den Zungenkamm auf die Hälfte herabsetzen. In Fig. 2 sind einige Vervollkommnungen der neuen Vorrichtung dargestellt. Das Drehgelenk d dient zum Einstellen des schwingen1 den Systems in die günstigste Angriffsrichtung der erregenden Stöße. Das Laufgewicht I vergrößert die Trägheit des elastischen Systems ίο und der magnetische Schluß wird durch die kammartigen Polstücke φ hergestellt. Die Kammform verhindert ein Anschlagen der Magnetflächen, wie ohne weiteres aus der Einzeldarstellung Fig. 3 ersichtlich ist. Fig.. 4 löst diese Frage bei Verwendung eines Kernankers gemäß Fig. 1. Ζμ solchen Selbsterzeugern elektrischer pulsierender Energie wird man nur beim Vorhandensein kräftiger Erschütterungen greifen können. Für kleine Erschütterungen eignet sich besonders ein Mikrophon. Fig. 5 stellt eine derartige Anwendung des Mikrophons m zur Übertragung der Schwingung der Wand w auf einen Resonanzfrequenzmesser r dar. Eine wichtige praktische Bedeutung kann diese Einrichtung gewinnen beim Übermitteln von periodischen Bewegungen des Wassers auf ein Anzeigeinstrument, z. B. bei Unterwassersignalen. Bekanntlich benutzt man bis jetzt nur die akustisch wahrnehmbaren Schwingungen von Glocken u. dgl. Es ist aber vorteilhaft, das Auffangen solcher Signale dem Gegner zu erschweren, indem man die Periode unterhalb der leicht vernehmbaren Tonhöhe auswählt, z. B. zwischen 20 und 100 Schwingungen pro Sekunde. Der Resonanzempfänger kann auf weiche Unterlage gebettet und gegen fremde Stöße unempfindlich gelagert werden. Handelt es sich im letzten Falle nur um wahlweisen Anruf einzelner Schiffe, so empfiehlt es sich, die Wand w selbst auf eine bestimmte Schwingungszahl abzustimmen, so daß sie auf diese Frequenz stärker ansprechen als auf andere. Das Abstimmen des schwingenden Systems auf bestimmte Stöße kann u. a. auch für maschinentechnische Zwecke praktisch sein, z. B. um kritische Tourenzahlen oder ungewünschte Resonanzerscheinungen u. dgl. zu melden. Das Abstimmen einer Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 geschieht besonders einfach durch Verstellen des Laufgewichtes I. Patent-ANSI1 küche :.

1. Verfahren zur Übertragung von Schwingungen auf einen Zungenkamm, dadurch gekennzeichnet, daß ein erschütterungsfähiges mechanisches System durch den Körper, dessen Erschütterungen bestimmt werden sollen, in Schwingungen versetzt wird, zum Zwecke, elektrische periodische Stromstöße zur Erregung des Resonanzapparates zu erzeugen.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schwingungen des mechanischen Systems der magnetische Widerstand eines nahezu geschlossenen magnetischen Systems geändert wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand eines elektrischen Stromkreises durch die Schwingungen des mechanischen Systems periodisch geändert wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in erzwungenes Mitschwingen zu versetzende System drehbar gelagert ist, um es in die zur Erzielung eines großen Schwingungsausschlages geeignetste Lage zum Meßkörper zu bringen.

5. Vorrichtung zur . Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erregung der Ströme bestimmten Systeme direkt oder durch Zwischenschaltung besonderer mechanischer Übertragungsmittel auf bestimmte Eigenschwingungen 'abgestimmt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.