DE261867C

DE261867C -

Info

Publication number: DE261867C
Application number: DENDAT261867D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- ΛΙ 261867-KLASSE 21 e. GRUPPE - ΛΙ 261867- CLASS 21 e. GROUP

und beweglichem Anzeigeorgan.and movable display organ.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Januar 1912 ab.Patented in the German Empire on January 12, 1912.

Bei verschiedenen elektrischen Zentralen und Leitungsnetzen treten zuweilen sehr unangenehme periodische Leistungsschwingungen auf, die zumeist in der Antriebsmaschine der Generatoren ihre Ursache haben. Als besonders bekannt sind dafür die Gasmaschinen, wie sie heute sehr häufig in großen Hüttenwerken zum Antrieb der Generatoren Verwendung finden. Diese Schwingungen derWith various electrical centers and line networks, very unpleasant situations occur at times periodic power fluctuations, most of which are caused by the generator's prime mover. As special The gas machines are known for this, as they are very common today in large smelting works to drive the generators use. These vibrations of the

ίο Leistung' machen die üblichen Meßinstrumente für solche Leitungsnetze unbrauchbar, da sie imstande sind, die Schwingungen mitzumachen und es zuweilen ganz unmöglich ist, eine Ablesung vorzunehmen. Besonders unangenehm tritt diese Erscheinung bei Registrierinstrumenten zutage, bei welchen infolgedessen statt einer klaren Kurve ein breites farbiges Band auf dem Diagrammblatt erscheint.ίο performance 'make the usual measuring instruments unusable for such line networks because they are able to take part in the vibrations and it is sometimes quite impossible is to take a reading. This phenomenon is particularly unpleasant when it comes to recording instruments as a result, instead of a clear curve, there is a wide colored band on the diagram sheet appears.

ao Die Ursache solcher periodischen Schwingungen kann auch zuweilen im Verbraucher liegen, z. B. bei Antrieb von Kompressoren, Pumpen u. dgl.ao The cause of such periodic vibrations can also sometimes lie in the consumer, e.g. B. when driving compressors, pumps and the like.

Um diese periodischen Schwingungen zu unterdrücken, hat man Meßinstrumente gebaut, die durch eine übermäßig starke Dämpfung nicht imstande waren, diesen zu folgen. Eine solche Einrichtung hat jedoch den großen Nachteil, daß die Einstellung des Instrumentes nur noch schleichend erfolgt.In order to suppress these periodic oscillations, measuring instruments have been built which were unable to follow them due to excessively strong damping. However, such a device has the major disadvantage that the setting of the instrument only happened slowly.

Im nachstehenden ist eine Einrichtung beschrieben, die imstande ist, schwingende Änderungen der Meßgröße von bestimmter Pe-•riodenzahl fast vollständig zu unterdrücken, während sie nichtperiodischen Änderungen der Meßgröße rasch zu folgen vermag.The following describes a device which is capable of oscillating changes the measured variable of a certain number of periods • to suppress almost completely, while it is able to quickly follow non-periodic changes in the measured variable.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt. Als Darstellungsbeispiel ist das bewegliche Organ eines Ferrarismeßgerätes gewählt. Es sind I die Lager der Achse a; mit ihr ist durch die Nabe η der Zeiger ζ fest verbunden. Die Torsionsfedern S₂, die durch den Stift φ mit dem Gestell verbunden sind, bilden in üblicher Weise die Richtkraft. Auf der Achse a ist mittels der Hohlachse h die Induktionstrommel t drehbar gelagert. Sie ist mit der Achse α und mit dem Zeiger ζ über einem Mitnehmer m durch die Spiralfeder S₁ unstarr gekuppelt. Die Induktionstrommel t kann sich also unter den folgenden Begleiterscheinungen gegen den Zeiger ζ drehen:The invention is shown schematically in the accompanying drawing. The movable element of a Ferrari measuring device is chosen as an example of the illustration. I are the bearings of axis a ; the pointer ζ is firmly connected to it through the hub η. The torsion springs S ₂ , which are connected to the frame by the pin φ , form the straightening force in the usual way. The induction drum t is rotatably mounted on the axis a by means of the hollow axis h. It is non-rigidly coupled with the axis α and with the pointer ζ via a driver m by the spiral spring S _1. The induction drum t can therefore rotate against the pointer ζ under the following concomitant phenomena:

1. Beschränkung des Verdrehungswinkeis durch den Torsionsbereich der Feder S₁ (es · können auch wie bei s₂ zwei Federn sein).1. Limitation of the angle of rotation by the torsion range of the spring S ₁ (there can also be two springs _{, as with s 2).}

2. Bei der Verdrehung von h gegen ζ tritt ein Drehmoment zwischen den beiden Organen auf, etwa proportional dem Verdrehungswinkel. 2. When h is rotated against ζ, a torque occurs between the two organs, roughly proportional to the angle of rotation.

3. Die Ruhestellung von k gegen ζ ist durch die Feder S₁ eine ganz bestimmte.3. The rest position of k against ζ is a very specific one due to the spring S _1.

4. Bei der Drehung der Hohlachse h wird auch der Zeiger ζ verdreht. Die Drehung des Zeigers ζ steht in einem gewissen Ver-4. When the hollow axis h rotates, the pointer ζ is also rotated. The rotation of the pointer ζ is in a certain sense

hältnis zur Drehung der Hohlachse h, das durch die Torsionskräfte der Federn S₁ und S₂ bestimmt ist.ratio to the rotation of the hollow axis h, which is determined by the torsional _{forces of the springs S 1} and S ₂ .

5. Die Reibung der Hohlachse h auf der Achse α ist auf die Einstellung der letzteren ohne Einfluß.5. The friction of the hollow axis h on the axis α has no influence on the setting of the latter.

Bringt man nun ein derart hergestelltes Instrument in ein Netz, in welchem die oben beschriebenen Schwingungen auftreten, so verhält es sich folgendermaßen: Um den Zeiger ζ gegen das Gestell um einen Verdrehungswinkel α zu drehen, muß die Trommel t gegen das Gestell um einen Winkel β verdreht werden. Durch die Wahl der spezifischen Torsionskraft der Federn S₁ und s₂ kann β ζ. B. auf das Vierfache von α gebracht werden. Soll also 2 90° zurücklegen, so muß sich t in diesem Falle gegen das Anzeigeorgan ζ um 360 ° drehen, d. h. der Weg der Induktionstrommel wird ein sehr großer gegen den des Zeigers. Dies hat zur Folge, daß die Trommel t den beschriebenen Leistungsschwankungen nicht mehr ganz zu folgen vermag, wodurch auch die periodischen Ausschläge des Zeigers ζ verkleinert werden. Ganz wesentlich erhöht wird die Wirkung noch, wenn sowohl die Trommel t wie der Zeiger ζ besonders gedämpft wird, etwa in bekannter Weise durch permanente Magnete.If one brings an instrument manufactured in this way into a network in which the vibrations described above occur, it behaves as follows: In order to rotate the pointer ζ against the frame by an angle of rotation α, the drum t must be against the frame by an angle β be twisted. By choosing the specific torsional force of the springs S ₁ and S ₂ , β ζ. B. be brought to four times α . So if 2 should cover 90 °, then t must in this case rotate against the display element ζ by 360 °, ie the path of the induction drum becomes a very large one compared to that of the pointer. As a result, the drum t is no longer able to fully follow the power fluctuations described, as a result of which the periodic deflections of the pointer ζ are also reduced. The effect is significantly increased if both the drum t and the pointer ζ are particularly damped, for example in a known manner by permanent magnets.

Es tritt jedoch bei der beschriebenen Einrichtung noch eine andere Erscheinung zutage, dank deren das angestrebte Ziel (der Zeiger ζ soll periodische Bewegungen der Trommel t nicht mitmachen) in auffallend vollkommener Weise erreicht wird. Die Torsionsfedern S₂ bilden mit der rotierend gelagerten Masse des Zeigers ζ und dessen Achse a ein mechanisches Schwingungssystem; auf diesem befindet sich ein zweites mechanisches Schwingungssystem bestehend aus der Torsionsfeder S₁ und der ebenfalls rotierend gelagerten Masse der Trommel t und ihrer Hohlachse h. Durch Wahl von Masse und Federkraft der beiden Schwingungssysteme hat man ihre Schwingungsdauer in der Hand und kann nach den bekannten Gesetzen der Dynamik die Verhältnisse so einrichten, daß bei bestimmten Schwingungen des einen Systems i, S₁ das andere System z, s_a, d. h. der Zeiger ganz oder annähernd stille steht.However, with the device described, another phenomenon emerges, thanks to which the desired goal (the pointer ζ should not take part in periodic movements of the drum t ) is achieved in a strikingly perfect manner. The torsion springs S ₂ form with the rotating mass of the pointer ζ and its axis a a mechanical oscillation system; on this there is a second mechanical vibration system consisting of the torsion spring S ₁ and the likewise rotatingly mounted mass of the drum t and its hollow axis h. By choosing the mass and spring force of the two oscillation systems, one has their oscillation duration in hand and, according to the known laws of dynamics, the conditions can be set up in such a way that with certain oscillations of one system i, S ₁ the other system z, s _a , ie the Pointer is completely or almost still.

Diese Erscheinung wird durch die oben erwähnte Dämpfung der beiden Schwingungssysteme noch ganz wesentlich verbessert. This phenomenon is significantly improved by the damping of the two vibration systems mentioned above.

Es sei noch erwähnt, daß die beiden mechanischen Schwingungssysteme z, S₂ und t, S₁ auch getrennt gelagert sein können, d. h. der Zeiger mit seiner Torsionsfeder auf einer besonderen Achse und darüber oder darunter konachsial dazu die Induktionstrommel auf einer besonderen Achse. Die Kupplung der beiden Organe erfolgt dann wieder durch eine Torsionsfeder S₂.It should also be mentioned that the two mechanical oscillation systems z, S ₂ and t, S _{1 can} also be stored separately, ie the pointer with its torsion spring on a special axis and above or below it, the induction drum conaxially on a special axis. The two organs are then coupled again by a torsion spring S ₂ .

Selbstverständlich kann diese Einrichtung für Meßinstrumente aller Systeme in sinngemäßer Abänderung Verwendung finden.Of course, this device can be used for measuring instruments of all systems in an analogous manner Find amendment use.

Claims

Patent Claims:

i. Electrical measuring instrument with elastic coupling between movable measuring element and movable display element, characterized in that the masses of these two organs (z and t) with the associated torsion springs (S ₁ and S ₂ ) as mutually dependent mecha-. Niche oscillation systems are designed and tuned in their natural oscillation duration so that the display element does not participate in certain periodic oscillations of the measuring element or does so to a lesser extent.

2. Electrical measuring instrument according to claim i, characterized in that both the movable display element like the movable measuring element has a special damping in order to be as effective as possible To achieve suppression of the vibrations of the display member.

3. Electrical measuring instrument according to an. Spruch ι and 2, characterized in that the specific torsional force of the spiral spring (S ₁ ) between the measuring element and display element is significantly smaller than that of the spiral spring (s ₂ ) of the display element, so that the path of the measuring element is significantly greater than that of the display element . '

1 sheet of drawings.