DE2111525A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen oder Impulsen - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen oder ImpulsenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen oder Impulsen, die gegebenenfalls in in
einer Richtung wirkende Impulse oder in eine lineare Bewegung umgewandelt werden können. Die erfindungsgemässe
Vorricntung Kann, da sie umkehrbar ist, auch zur Erzeugung von Wechselstrom oder zur Herstellung von Geräten
zur Schwingungsmessung angewendet werden. Die Erfindung ist jedocn nicnt auf diese Anwendungsbeispiele beschränkt,
Es ist bekannt, Schwingungen oder Impulse mit Hilfe von Vorrichtungen zu erzeugen, die ein Jocn aus einem magnetischen
Material und einen Kern er>enfall3 aus einem
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magnetischen Material aufweisen, aer innerhalb des Joches angeordnet ist ,und mit dem letzteren zwei
Luftspalte bildet, wobei der magnetische Fluß, der in dem magnetischen Kreis, welcher aurcn das Joch
und den Kern gebildet wird, und in den Luftspalten verläuft, durch die überlagerung eines Kontinuierlichen
Flusses und eines Wechselkraftflusses gebildet wird und der resultierende Kraftfluß die Verlagerungen
des Joches und des Kerns mit Bezug aufeinander gewährleistet.
Solcne Vorrichtungen haben jedocn bestimmte Nachteile. Im besonderen hat der /iechselkraftfluß, aer durch die
mit Wechselstrom gespeisten Wicklungen erzeugt wird, zur Wirkung, daß in den mit Gleicnstrom gespeisten uxc
lungen Ströme induziert werden, die eine scxiädlicne
Wirkung auf die Gleichstromgeneratoren haben Können. Andererseits ist die Leistung dieser Vorrichtungen im
allgemeinen begrenzt.
Die erfindungsgCiiaässe Vorrichtung ermöglicnt die beseitigung
dieser Nachteile und unterscheidet sicn dadurcn,
daß 3.ie ein Joch aus zwei Teilen besitzt, die zu beiden Seiten des Kerns angeordnet sine unu *-iittel
die Verbindung zwischen diesen Teilen g^w'inrleis cen,
ferner Mittel zur· Fährung ei es Kerns wiiar-tinJ seiner1
Bewegungen se wie ilittel vorgesehen sinu, welclw die Re-
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gelung der Luftspalte zwischen den erwähnten Teilen des Joches und dem Kern ermöglichen.
Hit hilfe der erf xndungsgemclssen Vorrichtung können
Genwingungen oder Impulse erzielt werden, deren Amplitude und Frequenz daaurcn verändert werden kann, daii,
gleichzeitig oder nicht die Wechselspannung, die Gleichspannung und die Frequenz der .»"ecnselspannung
verändert werden.
Im allgemeinen ist es üblich, bei der Anwendung von Vorricntungen zur Erzeugung von Schwingungen oder
Wecnselimpulsen herkömmlicher Art aas aussere Element
an dem in bewegung zu setzenden Organ, am Kern und, allgemeiner, an dem Organ der Vorricntung zu befestigen,
das unter der Wirkung der auftretenden elektromagnetischen Kräfte zu einer nin- und Hergehenden Bewegung
von beträcntlicner Amplitude angeregt wira.
Gemäß einem besonders vorteilnaften Merkmal der Erfindung
ist dagegen mit dem Orj.an der Vorrichtung,
dem anfänglich die schwäcnsten Wechselimpulse mitgeteilt
werden, das äussere Element der in bewegung
zu setzenden Vorricntung verbunden. Im Nacnfolgenden
soll der Häufigste Fall betrachtet werden, bei welchem dieses Organ aer Vorrichtung das Gehäuse (das Joch)
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Durch das erwähnte Merkmal wird der Vorteil erzielt,
der darin besteht, daß vermieden wird, daß ein zu hoher Arbeitsaufwand gleich am Beginn geleistet werden
muß, wenn das äussere Element in Bewegung gesetzt wird,
verursacht durch zu große hin- und hergehende Bewegungen, wie dies der Fall sein würde, wenn das äussere
Element mit dem Kern und nicht mit dem Gehäuse verbunden wäre. Die Verlagerung des Gehäuses multipliziert
mit der in Bewegung zu setzenden Gesamtmasse (nämlich das Gehäuse und das mit diesem fest verbundene
äussere Element) ist gleich der Verlagerung des Kerns multipliziert mit der Masse des letzteren allein.
In dem Falle,, in welchem ein Element von grosser Masse
angetrieben oder in seiner Bewegung gebremst wird, wie beispielsweise ein Pfahl oder eine Spundwand,
die bereits in den Boden eingerammt sind, könnte sich das gewünschte Versetzen in eine hin- und hergehende
Bewegung als unmöglich erweisen, wenn nicht eine beträchtliche Leistung aufgewendet wird, die in keinem
Verhältnis zu dem zu erzielenden Ergebnis steht. Es muß dann jedoch, natürlich im vorliegenden Falle des
Pfahles, die untere Grenze der Amplituden des Gehäuses, mit dem der Pfahl verbunden ist, diejenige sei-
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ner Verkürzung oder seiner elastischen Dehnung unter der Wirkung der Kraft sein, die auf ihn auf diese Weise ausgeübt
wird.
Trotz der anfänglich geringen öewegungsaiaplituden wird
sehr schnell mit den erfindungsgemässen Vorrichtungen von
veränderlicher Frequenz ein ausserordentlich rasches Eintreiben im vorliegenden Falle des Pfahls in den Boden erzielt,
wenn die Resonanzfrequenz erreicht wird.
Wegen der unteren Begrenzung der Amplituden, die, wie erwähnt, wünschenswert ist, ist natürlich, je geringer die
anfängliche Verlagerungsamplitude des Gehäuses ist, desto niedriger die Leistung, die erforderlich ist, um schließlich
die gewünschte Resonanz zu erzielen.
Hierbei ist zu betonen, daß die beste herkömmliche Beiriebsbedingung
des mit dem anzutrabenden äusseren Element fest verbundenen Gerätes diejenige ist, welche einer Frequenz
entspricht, die der Resonanzfrequenz des Systems naheliegt, welches durch das eigentliche Gerät (den Vibrator)
gebildet wird, das mit dem anzutreibenden äusseren Element verbunden ist. Dieses Ergebnis läßt sich erzielen,
wenn dem äusseren Element anfänglich eine Erregung zugeführt wird, die nane dieser Resonanzfrequenz liegt,
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indem ganz einfach die Speisefrequenz verändert wird·
Um sodann die Resonanz zu verstärken, d.h. die diesem
äusseren Element zugeführte Kraft, was sich durch eine Zunahme der SchwingungSamplitude des erwähnten Elements
offenbart, muß die Eigenfrequenz des Gerätes der Resonanzfrequenz des Syärerns angepaßt werden.
Man kann für diesen Zweck entweder auf die Masse des Kerns einwirken, was praktisch schwierig ist, oder auf
die Steifigkeit der Aufhängevorrichtungen dieses Kerns ,
beispielsweise Federn, mit einem geeigneten Dämpfungskoeffizientene
Nachdem die vorerwähnte Einstellung der Resonanzbedingungen bei verringerter Leistung dureingeführt worden
ist, wird dem System die Energie zugefünrt, die zum Eintreiben des Pfahls notwendig ist, indem beispielsweise
die zugeführte, wechselweise gerichtete Leistung urn den gewünschten Wert erhöht wird und dies lediglich
während der verhältnismässig kurzen Zeit, die zum Eintreiben notwendig ist, wodurch diese Energie begrenzt
wird, um Brüche zu vermeiden.
Natürlich treffen ähnliche Folgerungen und Ergebnisse zu, wenn irgendein anderes äusseres Element als der er-
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wähnte Pfahl in Bewegung gesetzt werden soll.
£ine der interessantesten Anwendungsmöglichkeiten für
die erfindungägemässe Vorrichtung ist das Einrammen bzw.
das Ziehen von Pfählen, Spundwänden, Schachtverschalungen
od. dgl.. Die für solche Arbeiten verwendeten Vorrichtungen müssen Merkmalen entsprechen, die immer
aciiwieriger zu erzielen sind. Vor allem muß die Leistung
der jeweils verwendeten Vorrichtungen ständig zunehmen, onne daß desnalb ihre Bedienbarkeit und ihre Betriebssicherheit
beeinträchtigt wird und das von ihnen im Betrieb erzeugte Geräusch prohibitiv oder störend wird·
Die Gleitlager, die Wälzlager, die Zufunrleitungen für das Arbeitsmittel usw., welche die Geräte zum
mechanischen Einrammen aufweisen, dürfen bestimmte Kräfte oder Grenzabmessungen nicnt aufnehmen bzw. überschreiten.
Andererseits sollen diese Geräte das Erzielen, selbst bei verhältnismässig geringen Leistungen,
von Frequenzen nicht zulassen, die 50 Hz wesentlich überschreiten.
Ausser der MöJ.ichkeit, eine wesentliche Verringerung
der aufgewendeten Leistungen zu erreichen und Schwingungen von veränderlichen Frequenzen und Amplituden
zu erzielen, weist die erfindungsgemäsee Vorrichtung den Vorteil auf, daß für ihren Betrieb keine umlaufen-
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den Massen, Lager, Ritzel u. dgl, verwendet werden, d.h. zerbrechliche Organe, die Beschränkungen hinsichtlich
der Belastungen und Kräfte unterliegen«
Den erfxndungsgemässen Geräten kann jede gewünschte Leistung
zugeführt werden und die Frequenz der erzeugten Schwingungen kann um Bruchteile eines PIz bis um wesentlicn
mehr als 300 Hz verändert werden. Andererseits ist die FernspEisung dieser Geräte erleichtert, da keine
elektrischen Kabel erforderlich sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit
den beiliegenden Zeichnungen beispielsweiser Ausführungsformen und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht im Aufriß einer erfindungsgemässen
Vorrichtung;
Fig. 2 Kurven hinsichtlich des Kraftflusses, der durch
die Luftspalte hindurchtritt j
Fig. 3 eine Ansicht im Aufriß einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zur Erzeugung von einseitig gerichteten Stoßen, welche durch eine erfindungsgemässe
Vorrichtung erregt werden.
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Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungserreger in vertikaler Stellung besitzt einen Kern 1 aus Magnetblech
in Forin eines doppelten H, dem eine hin- und hergehende Schwingbewegung von vorher festgelegter
maximaler Amplitude zwischen zwei Jochen 2 und 3 mittgeteilt werden kann, die ebenfalls aus Magnetblech
sind und miteinander mechanisch durch Bolzen 4 und verbunden sind, die gleichzeitig als Führung für den
Kern 1 mittels Gleitstücken 6 und 7 dienen. Die Federn 8, die sich gegen Muttern 20, 21 abstützen, welche
auf die Bolzen 4 und 5 aufgeschraubt sind, haben die Aufgabe, den Kern im Stillstand in einer Mittelstellung
zwischen den Jochen 2 und 3 d.h. so zu halten, daß die Luftspalte 9 und 10 vor der Inbetriebnahme des
Gerätes unabhängig von dessen Stellung praktisch gleich sind. Diese Luftspalte können beispielsweise durch
die Wirkung der Muttern 18, 19 und 22, 23 geregelt werden. Anschläge 11 verhindern, daß der Kern 1 gegen
die Joche 2 und 3 im Falle einer Störung der Einstellung des Geräts zur Anlage kommen» Das Blechpaket des Joches
wird durch einen Bügel IB gehalten, der an seinen Enden eine öse aufweist, in welcher mit Hilfe von Muttern
und 19 die Versteifungs- und Abstandsbolzen k und 5 befestigt
werden können. Der Bügel ist an seiner Mitte mit einer Aufhängeöse versehen.
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Der 3ügel 30 des Joches 3, der durch die Muttern 22, befestigt ist, nat die gleicne Aufgabe wie der Bügel
und besitzt ein Greif- bzw. Halteorgan 17, das zur Befestigung des Schwingungserregers an dem in Schwingungen
zu versetzenden Objekt bestimmt ist. Der Schwingungserreger kann natürlich auch am Kern befestigt werden.
Der vertikale Mittelarm des Kerns ist an seinen Enden mit Spulen 12 und 13 aus isoliertem Kupferdraht versehen,
die mit Wechselstrom gespeist werden, während jeder
Teil des waagrechten Mittelarms eine Spule 14 bzw, 15 trägt, welcne Spulen mit Gleichstrom beliefert werden.
Die Wicklungen 12 und 13 sind so geschaltet, daß sie einen Kraftfluß in der gleichen Richtung erzeugen. Der
durch die mit Gleichstrom belieferten Spulen erzeugte Kraftfluß ist dagegen entgegengesetzt, Unis1 diesen Bedingungen
ist der Verlauf der Kraftlinien wie folgt:
Für den kontinuierlichen Kraftfluß sind die Kraftlinien
durch gestrichelte Linien angegeben, welche mit Pfeilen
25 versehen sind. Der Kraftfluß der Spulen 14 und 15,
der entgegengesetzt gerichtet ist, löst sich in der Mitte des vertikalen Mittelarms des Kerns 1 ab und ver-
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läuft zu jedem Ende des Arms« Die auf diese Weise erzeugten Kraftflüsse verlaufen durch das Joch und die
seitlichen vertikalen Arme des Kerns, um sich im Inneren der Spulen wieder zu schliessen.
Für den Wechselkraftfluß ist für einen gegebenen Augenblick
einer Wechselstromperiode (beispielsweise im Maximum) der Verlauf mit strichpunktierten Linien dargestellt,
die mit Pfeilen 26 versehen sind. Der Verlauf der Kraftlinien folgt dem ganzen vertikalen Mittelarm,
um sich über die Joche und die Seitenarme des Kerns in dem erwähnten Mittelarm wieder zu schliessen.
Der Wechselkraftfluß und der kontinuierliche Kraftfluß setzen sich daher in der folgenden WEise zusammen. Im
Augenblick eines Maximum des Wechselkraftflusses, wenn dieser in seiner Intensität dem kontinuierlichen Kraftfluß
gleich angenommen wird, wird der Luftspalt 10 durch die Summe der beiden Kraftflüsse durchflossen, während
der Kraftfluß im Luftspalt 9 Null ist, da die beiden Kraftflüsse, welche entgegengesetzt gerichtet sind,
so daß sie sich gegenseitig aufheben. Der Kern wird daher durch das Joch 2 angezogen. Diese Wirkung erfährt
im Augenblick der Umkehrung des Richtungssinns des Wechselstroms eine Umkehrung, Das auf diese Weise einer-
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seits durch einen kontinuierlichen Kraftfluß und andererseits durch einen Wechselkraftfluß erregte
System wird dadurch zu Schwingungen um seine Mittelachse XX' mit einer Frequenz angeregt, welche der
des das Gerät speisenden Netzes streng synchron ist.
Dieser Schwingungserreger ist in der Tat ein Synchronmotor, dessenßewegungen linear und sinusförmig
hin- und hergehend sind. Seine Wirkungsweise kann daher mit derjenigen eines umlaufenden Synchronmotors
identifiziert werden. Im Falle des Synchronmotors fallen das Polrad und das sich drehende Feld im unbelasteten
Zustand zusammen und erfahren eine winkelige Versetzung, sobald eine Last an der Welle wirksam
wird. Im Falle des erfxndungsgemässen Schwingungserregers ist die Schwingung des Kerns um ■=— mit Bezug
auf die sinusförmige Wechselkraft, Vielehe sie verursacht. Die durch diese Verlagerung während einer Periode
erzeugte Arbeit ist Null. Wenn eine Last wirksam wird, ist die Versetzung kleiner als -P-, so daß dann ein
positives Produkt der Verlagerung und der Kraft erhalten wird.
Die Zusammensetzung der Kraftflüsse im Gerät ist durch das Schema der Fige 2 dargestellt, deren Abszisse die
Zeit darstellt, während die Ordinaten die Kraftflüsse
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darstellen. Die Linie MN stellt den kontinuierlichen
Kraftfluß dar, der durch den oberen vertikalen Mittelarm des Kerns und den Luftspalt 10 hindurchgeht. Die
Linie SR stellt den kontinuierlichen Kraftfluß dar, der dem ersten entgegengesetzt ist, und sich in den
unteren Teil des vertikalen Mittelarms und des Luftspalts 9 ausbreitet.
Die voll ausgezogene sinusförmige Linie a entspricht dem Kraftfluß, der längs des vertikalen Mittelarms
durch den Wechaalstrom erzeugt wird, und der die Luftspalte
10 und 9 überquert.
Im Zeitpunkt t., welches der Augenblick des Maximum
des Wechselkraftflusses ist (Kurve b) wird der Luftspalt 10 von der Summe aus dem Wechselkraftfluß und
dem kontinuierlichen Kraftfluß durchflossen, während im Augenblick t„ die Kraftflüsse sich abziehen und annullieren,
da im vorliegenden Fall die Amplituden des Gleichstroms und des Wechselstroms gleich sind. In
dem Luftspalt 9 (Kurve C), sind die Vorgänge identisch, jedoch von entgegengesetztem Sinn und um TT mit Bezug
auf die vorangehenden versetzt. Es ist in der Tat der Augenblick t„ der Periode, an welchem der Höchstwert
des Wechselkraftflusses sich zum kontinuierlichen Kraftfluß addiert, während sie sich im Luftspalt 10 aufheben.
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Die unteren und oberen Teile des vertikalen Mittelarms
des Kerns werden von einem "welligen" Kraftflu;d>
im umgekehrten Sinn durchflossen, der sich von 0 bis zu einem Maximum verändert, um wieder zu 0 zurückzukehren.
Eine der Besonderheiten des erfindungsgemässen Schwingungserregers
besteht in der Anordnung der Gleichstromspulen mit Bezug auf den Verlauf des Wechselkraftflusses
Es ist in de'r Tat möglicn, daß eine gewisse Streuung des letzteren den waagrechten Mittelarm durchläuft,
um welchen die Gleichstromspulen angeordnet sind. Da jedoch die durch die Spulen 12 und 13 erzeugten Streuungen
gleich und von entgegengesetztem Sinn sind, kann im Inneren der Gleichstromspulen keine Induktion auftreten,
so daß keine Wechselspannung auftritt, welche für die Gleichstromgeneratoren schädlich ist und nach
dem Kuppeln der Gleichstromspulen einen Kurzschluß in den letzteren hervorrufen und sie zerstören könnte.
Es gibt Geräte zur Erzeugung von in einer Richtung gerichteten Stößen, die durch die Umwandlung von wechr
selweissn Schwingungen erzeugt werden, welche durch einen mechanischen Erreger mit Unwuchtscheiben hervorgerufen
werden. Der erfindungsgemässe elektrische Generator kann den mechanischen Erreger dieser Geräte
vorteilhaft ersetzen.
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Fig« 3 zeigt ein Gerät dieser Art in vertikaler Stellung
und mit einem erfindungsgemässen elektrischen
Erreger versehen.
Dieses Stoß- bzw. Schlaggerät besitzt einen starren Rahmen, der durch zwei Querstücke 31 und 32, die
miteinander durch Bolzen 33 verbunden sind, gebildet wird. Das obere Querstück ist mit einer Hebeöse 34
und zwei Schraubenwinden 35 versehen, deren Zweck nachstehend näher beschrieben wird. Das untere Querstück
besitzt in seiner Mitte einerseits ein Greifbzw. Halteorgan 36, das zum Erfassen des einzutreibenden
Objekts bestimmt ist, und andererseits einen Amboß 37, der zur Aufnahme der Stöibe bestimmt ist,
welche durcn den Erreger 38 hervorgerufen werden. Dieser letztere kann entsprechend der vorangehend
beschriebenen Vorrichtung längs der beiden vertikalen Bolzen 33 des Rahmens gleiten und geführt werden. Er
besitzt an seinem unteren Teil-einen Rammklotz 39, der vorher auf den Amboß 37 durch die Wirkung von Federn
HO zur Anlage.gebracht worden ist. Letzteren kann durch den Satz von Scnrauben 35 eine mehr oder weniger
hohe Vorspannung mitgeteilt werden.
Die Wirkungsweise ist wie folgt: wenn die Spannung und die Frequenz, die dem Erreger zugeführt werden,
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in diesem Kräfte erzeugen, die der Druckkraft der Federn überlegen ist, trennt sich der Rammklotz 39 vom Amboß,
um am Ende des umgekehrten Hubes, der durch die Umkehrung
der Wechselkraft bewirkt wird, von neuem am Amboß zur Auflage zu kommen. Die Frequenz der Stöße bzw« Schläge
ist derjenigen des das Gerät speisenden Wechselstromnetzes identisch. Um eine höhere Frequenz zu erzielen,
muß die Vorspannung der Federn HO erhöht werden, natürlich
in einer Weise, die mit der Erhöhung der Speisefrequenz vereinbar ist.
Das beschriebene Gerät besitzt kein zerbrechliches Organ, das es in seiner Arbdtsweise empfindlich macht. Seine
Leistung und seine Schlagfrequenz können praktisch unbegrenzt sein, so daß es möglich ist, Stoß- bzw. Schlagkräfte
von mehreren tausend Tonnen zu erzielen. Ausser diesen Vorteilen sind zu erwähnen: aohe Zuverlässigkeit,
völlige Geräuschlosigkeit des Schwingungserreger , Möglichkeit der Herstellung eines sehr ausgedennten Bereiches
von Gerätearten für terrestriscne und Unterwasserzwecke von sehr veränderlichen Leistungen,
Die erfindungsgemässe Vorrichtung birgt eine sehr grosse
Zanl von Anwendungsmöglichkeiten, von welchen vor allem genannt werden können:
a) in der Industrie für öffentliche Arbeiten und verwandte Gebiete:
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- für die Erforschung von Bodenschichten am Land und unter Wasser, für welchen Zweck das
Gerät dicht gemacht wird;
- zum Bohren» Einrammen, Ziehen von Pfähleni
Spundwänden, SchachtVerschalungen usw. in
vertikaler, geneigter oder waagrechter Richtung, wobei die Erregung vor allem mittels
Schallfrequenzen geschehen kann;
- zur Verfestigung und zum Feststanden von Auskleidungen,
Verputz od. dgl. sowie auch von
Böden in tder Tiefe;
b) in den Manipulations- und ähnlichen Industrien:
- für die Bewegung stehender Bänder, welche für den Transport von Gut, wie Korn, Kohle, Agglomerate
u. dgl. bestimmt sind, indem die bisher herkömmlicherweise verwendeten Unwucht-Schwingungserreger
ersetzt werden;
c) in der elektrischen Industrie:
- für die Herstellung von Wechselstromerzeugern, bei welchem dem Kern der Vorrichtung hin- und
hergehende Schwingungsbewegungen mitgeteilt werden, beispielsweise mittels eines Gestänge-
und Kurbelwellensystems, wodurch in den Wicklungen, wie si2 auf dem vertikalen Mittelteil
der Vorrichtung vorgesehen sind, Wechselströme erzeugt werden;
- für die Verwendung von Wechselstromerzeugern der beschriebenen Art als Gerät für den Nachweis
und die Messung der Amplitude und der Frequenz, auch wenn diese sehr schwach sind,
von Objekten, die Schwingungen ausgesetzt sind.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern
kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Ausserdem bestehen für die Erfindung viele
Anwendungsmöglichkeiten auch über die voranstehend angegebenen hinaus, beispielsweise für die Schaffung
eines Kraftfahrzeugmotors, für welchen Zweck nur die in einer Richtung erzeugten Impulse ausgenutzt werden«
Anstelle der Anordnung der Gleichstrom- 'und Wectelstromwicklungen
auf dem Kern, wie bei der beschriebenen Ausführungsform vorgesehen, können diese Wicklungen auf
dem Gehäuse angeordnet oder sogar zwischen dem Gehäuse und dem Kern verteilt werden.
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Claims (16)
- - 19 -Patentansprüche ;:"1« Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen oder Impulsen mit einem Joch aus magnetischem Material und einem Kern ebenfalls aus magnetischem Material, der im Inneren des Joches angeordnet ist, von dem er durch Luftspalte getrennt ist, und mit Wicklungen, die von einem Gleichstrom und von einem Wechselstrom durchflossen werden, so daß sie einen kontinuierlichen magnetischen Kraftfluß und einen Wechselkraftfluß erzeugen, die sich überlagern, um einen resultierenden Kraftfluii zu erzeugen, der die Verlagerungen des Joches und des Kerns mit Bezug aufeinander gewährleistet, gekennzeichnet durcn ein Joch aus zwei Teilen, die zu oeiden Seiten des Kerns angeordnet sind, vjooei Mittel die Ver-Dindung zwiscnen diesen Teilen sicherstellen, Mittel zur Führung des Kerns während seiner Verlagerungen vorgesehen sind sowie Mittel, welche eine Regelung bzw. Einstellung der Luftspalte zwischen den erwähnten Teilen des Joches und des Kerns ermöglichen.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,109839/1208daß der Teil, dem Schwingungen oder Impulse mitgeteilt werden sollen, mit dem Organ, beispielsweise mit dem Joch, fest verbunden ist, dem anfänglich hin- und hergehende Bewegungen von kleinster Amplitude mitgeteilt werden.
- 3« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, gleichzeitig oder nicht, Veränderungen der Amplitude und der Frequenz der Schwingungen dadurch erzielt werden, daß die 'Wechselspannung bzw. die Gleichspannung und die Frequenz der Wechselspannung verändert werden.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern die Form eines doppelten H hat, dessen vertikaler Mittelarm zu beiden Seiten des horizontalen Mittelarms mit einer Wicklung versehen ist, die mit Wechselstrom gespeist wird, während jedes der beiden Teile des horizontalen Mittelarms, die zu beiden Seiten des vertikalen Mittelarms angeordnet sind, mit einer Wicklung versehen ist, die mit Gleichstrom gespeist wird, wobei die von dem Wechselstrom durchflossenen Wicklungen einen Kraftfluß von gleichem Sinn und die Wicklungen,109839/1208welche von dem Gleichstrom durchflossen werden,
einen Kraftfluß von entgegengesetztem Sinn erzeugen, so daß der kontinuierliche Kraftfluß und
der Wechselkraftfluß, die gleiche Amplitude haben, sich im Luftspalt zwischen dem Kern und einem
der Teile des Joches addieren, während sie im
anderen Luftspalt zwischen dem Kern und dem anderen Teil des Joches die sich voneinander abziehen, um dem Kern eine hin- und hergehende Bewegung mitzuteilen, deren Frequenz gleich derjenigen des
verwendeten Wechselstroms ist, wobei der untere und der obere Teil des vertikalen Mittelarms des Kerns dann von einem welligen Kraftfluß von umgekehrtem
Sinn für jeden derselben durchflossen werden, der
sich von 0 zu einem Maximum verändert, um auf 0
zurückzukehren. - 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklungen so mit Bezug auf den Verlauf des Wechselkraftflusses angeordnet sind,
daß die Streuung des letzteren durch die Teile des horizontalen Mittelarms, um Vielehe herum die Gleichstromwicklungen angeordnet sind, nicht einen Strom109839/1208in diesen Wicklungen induzieren können. - 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Teile des Joches miteinander mechanisch durch Bolzen verbunden sind, die gleichzeitig als Führungen und als Halterung für den Kern dienen, der in einer Mittelstellung zwischen den beiden Teilen des Joches* durch Zugfedern von einstellbarer Steifigkeit im Stillstand gehalten wird.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ausserdem Mittel zur Einstellung des Betrages des Luftspalts zwischen dem Kern und den Teilen des Joches vorgesehen sind,
- 8. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Teile des Joches und die Führungsmittel des Kerns sowie durch die Einstellorgane der Luftspalte gebildete Aggregat mit Bügeln oder mit einem Gehäuse verbunden ist, welches das Gerät ganz oder teilweise umgibt.109839/1208
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greif- bzw, Verbindungsorgane mit den Elementen, die in Schwingungen versetzt werden sollen, an diesen Bügeln oder am Gehäuse befestigt sind.
- 10. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Ansehläge vorgesehen sind, welche vernindern, daß der Kern gegen das Metall der Joche für den Fall zur Anlage komirtt, daß die Arbeitsweise des Gerätes eine Verstellung erfanren hat.
- 11. Vorricntung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch· gekennzeichnet, daß die erzeugten wechselweisen Schwingungen in. Schlag- bzw, Stoßbewegungen, dienur in einer Richtung wirken, umgewandelt werden,
indem elastische einstellbare Organe zwischen dem Teil des einen Jocnes, der einem der Luftspalte gegenüberliegt oder zwischen einem mit diesem Teil fest verbundenen Organ und einem starren Rahmen vorgesehen werden, der die Gesamtheit des Schwingungserregers umgibt, welcher Rahmen auf seiner Fläche, die dem
Teil des anderen Joches gegenüberliegt, der selbst wieder dem anderen Luftspalt gegenüberliegt, einen109839/1208Amboß aufweist, auf weichen der erwähnte Teil des anderen Jocnes oder ein mit diesem Teil fest verbundenes Organ auftrifft, wobei ausserdem Führungsmittel zur v;echselweisen Verlagerung des Erregers im Inneren des starren Rahmens vorgesehen sind. - 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Ranmen an seinem oberen Teil ein Greif- bzw. Halteorgan aufweist und an seinem unteren Teil ein Organ zur Befestigung an dem Element, dem die in einer Richtung wirkenden Impulse oder Stöße bzw. Gehläge mitgeteilt werden sollen, welche durch die Vorricntung erzeugt werden.
- 13. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprücnen, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Einrammen oder Zienen von Pfählen, Spundwänden od. dgl..
- 14. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese bei Verwendung für Unterwasserarbeiten dicht gemacht ist.109839/1208
- 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-12, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Erzeugung von kontinuierlichen Bewegungen, dadurch, daß man den Schwingungserreger auf eine Vorrichtung einwirken läßt, welche die wechselweise Bewegung in eine kontinuierliche Bewegung umwandelt.
- 16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß1 bei unterdrückter Speisung der Viechseistromwicklungen dem Kern eine hin- und hergehende Bewegung mitgeteilt wird, durch welche in den Wicklungen ein Wechselstrom erzeugt wird.109839/1208
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---|---|---|---|
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DE2111525A1 true DE2111525A1 (de) | 1971-09-23 |
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