DE271603C

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Publication number: DE271603C
Application number: DENDAT271603D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES
V

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-■Ja 271603 KLASSE 47«. bRUPPE

HENRY OSMOND BARNARD in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. März 1912 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung der Schwingungen elastischer Glieder und ist beispielsweise anwendbar bei Meßvorrichtungen, wie Federwagen, Puffervorrichtungen, wie Eisenbahnpuffer, Stoßdämpfer für Automobile usw. und anderen ähnlichen Vorrichtungen.

Um bei diesen Vorrichtungen die durch Anstoß des elastischen Systems entstehenden

ίο Schwingungen in möglichst wirksamer Weise zu dämpfen, wird gemäß der Erfindung von der gegenseitigen Einwirkung zweier Schwingungen mit verschiedener Phase und ungleicher Schwingungszeit bzw. Wellenlänge Gebrauch gemacht. Die Beobachtung lehrt nämlich, daß, bei Anstoß des einen von zwei im entgegengesetzten Sinne (Zug oder Druck) beanspruchten, hintereinander geschalteten elastischen Gliedern das andere Glied mit einer Verzögerung von ^x/₄ Wellenlänge in Schwingung gesetzt wird. Wenn nun die Schwingungszeiten beider Glieder in einem geeigneten Verhältnis stehen, so wird sich offenbar schon nach wenigen Ausschlägen ein Zustand herstellen, bei welchem sich die Schwingungen beider Glieder gegenseitig etwa aufheben, während eine ungünstige Überlagerung der beiden Schwingungen erst eintritt, wenn diese zufolge der natürlichen Dämpfung bereits einen geringen Wert erreicht haben. Unter den angegebenen Verhältnissen wird eine günstige Dämpfung erzielt, wenn die Schwingungszeit des zweiten Gliedes das 1,125 fache derjenigen des ersten, den Anstoß unmittelbar empfangenden Gliedes beträgt.

Dämpfungsvorrichtungen mit mehreren, in entgegengesetztem Sinne beanspruchten, hintereinander geschalteten Federn sind an sich bekannt ; bei den bekannten Anordnungen sind die Federn aber nicht ;so > aufeinander abgestimmt, daß sie der angegebenen Bedingung entsprechen und eine Dämpfung durch "Interferenz der Schwingungen entstehen lassen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient das in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulichte Schema einer Federwage und das Diagramm nach Fig. 2, welches die bei dieser Vorrichtung auftretenden Schwingungsvorgänge kenntlich macht.

Die Federwage enthält zwei hintereinander geschaltete elastische Glieder α und δ in Form von Schraubenfedern, von denen die erstere im Innern der zweiten gleichachsig angeordnet ist. Die innere Feder α wirkt als Druckfeder, die äußere Feder b als Zugfeder, so daß also beide im entgegengesetzten Sinne beansprucht sind.

Die äußere Feder b ist an einem Träger c mit zweckmäßig kreisförmiger öffnung aufgehängt und trägt am unteren Ende eine Platte d, welche der inneren Feder a als Auflager dient; Auf dem oberen Ende der letzteren ruht eine kleine Scheibe e, an wel- ■ eher eine achsial angeordnete Tragstange f, deren unteres Ende den Lasthaken f¹ bildet, angreift.

Die Schwingungszeiten der beiden Federn a und δ sind nun so 'bestimmt, daß sie im Verhältnis 1:1,125 stehen. Dies tritt, da die Schwingungszeiten stets proportional den Qua-

dratwurzeln aus den Durchbiegungen (spezifischen Längenänderungen) der elastischen Glieder sind, mit genügender Genauigkeit ein, wenn unter gleicher Belastung die Längenänderungen der einzelnen Federn sich wie 1:1,263 verhalten.

Bringt man ein Gewicht am Haken f¹ an, so geraten die Federn der Vorrichtung in Schwingungen, deren Verlauf und gegenseitige Beeinflussung der Fig. 2 entnommen werden kann.

Die Feder a, und zwar zunächst diese allein, empfängt einen Anstoß und beginnt, für sich betrachtet, in der aus Kurve 1 ersichtlichen Weise zu schwingen. Wenn die der Last entsprechende Federspannung ungefähr erreicht ist, erhält die Feder b einen Impuls und gerät ebenfalls in Schwingungen. Ihr Verlauf ist durch Kurve 2 veranschaulicht, deren Anfangspunkt also um ¹/_i Wellenlänge gegenüber der ersten Kurve verschoben ist. Der Lasthaken vollführt beide Schwingungen gleichzeitig und wird sich daher gemäß der Kurve 3 bewegen, welche aus den Kurven der Einzelschwingungen resultiert. Da nun der Wellenberg der Kurve 2 wegen der größeren Schwingungszeit gegenüber der Kurve ι wandert, so ergibt sich schon nach wenigen Ausschlägen eine fast völlige gegenseitige Vernichtung der Schwingungen, insbesondere, wenn die Schwingungsweiten nicht sehr voneinander abweichen; dies ist ebenfalls unter den angegebenen Verhältnissen der Fall. Das Diagramm zeigt ferner, daß die Ausschläge der einzelnen Federn bereits unmerklich geworden sind, bevor eine ungünstige Lage der Wellen eintritt.

Man kann gegebenenfalls die Selbstdämpfung der einzelnen Glieder durch äußere Reibung künstlich verstärken. Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung ist zu diesem Zweck in an sich bekannter Weise zwischen den Federn ein Zylinder g angeordnet, an dessen Innenfläche die Scheibe e mit gelinder Reibung gleitet.

Die Wirkung einer solchen Einrichtung ist durch Kurve 4 veranschaulicht, welche erkennen läßt, daß in diesem Falle der Lasthaken praktisch sehr schnell zum Stillstand kommt. Die Schwingung der zweiten Feder setzt dann mit etwas vergrößerter Verzögerung ein, ein Mittel, von dem man auch zur besseren Ausgleichung der Schwingungen vorteilhaft Gebrauch machen kann, wenn eine genaue Abstimmung der Schwingungszeiten im Verhältnis von 1:1,125 praktisch schwer zu erzielen ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen elastischer Systeme aus zwei hintereinander geschalteten elastischen Gliedern oder Gruppen solcher Glieder, dadurch gekennzeichnet, daß das mittelbar in Schwingung gesetzte, den Anstoß von dem anderen Glied mit einer Verzögerung empfangende Glied eine etwas größere Schwingungszeit als dieses Glied besitzt, derart, daß sich die Schwingungen beider Glieder durch Interferenz aufheben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei hintereinander geschalteten elastischen Gliedern die Schwingungszeit des zweiten (b) ungefähr das 1,125 fache derjenigen des ersten (a) beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.