DE303019C

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Publication number: DE303019C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die gebräuchlichen Dämpfuhgseinrichtungeh für schwingende Massensysteme wirken meist in der Weise, daß einerseits die Amplitude der Schwingung mehr oder weniger stark abnimmt, andererseits aber gleichzeitig die Schwingungsdauer verlängert wird. Dieser letztere Umstand ist besonders dann störend, wenn man es mit an und für sich schon langsam schwingenden Systemen zu tun hat,The usual damping devices for oscillating mass systems are effective mostly in such a way that on the one hand the amplitude of the oscillation is more or less decreases sharply, but on the other hand the period of oscillation is lengthened at the same time. This The latter circumstance is particularly annoying if you already deal with it in and of itself has to do with slowly oscillating systems,

ίο für welche der Wunsch besteht/durch gleichzeitige Verkleinerung der Amplitude und Verkürzung der Schwingungsdauer die Beruhigungszeit herabzumindern.ίο for whom the desire exists / through simultaneous Decreasing the amplitude and shortening the period of oscillation, the settling time to diminish.

Dämpfungseinrichtungen, welche diesen beiden Bedingungen genügen, bilden den Gegenstand der vorliegenden Erfindung und sind zur Erreichung des angestrebten Zweckes grundsätzlich derart konstruiert, daß bei eintretender Schwingungsbewegung ein Gegenmoment zur Wirkung kommt, welches durch eine von der Winkelgeschwindigkeit der Schwingung abhängige, am ,besten ihr angenähert proportionale und durch eine von der Ablenkung des schwingenden Körpers aus der Ruhelage abhängige und wiederum am besten ihr angenähert proportionale Kraft erzeugt wird. Die praktische Ausführung der ganzen Einrichtung kann dabei in der Weise erföl- * gen, daß das zu dämpfende schwingende System durch einen'Mitnehmer mit einem zweiten System gekuppelt wird, welches an und für sich sehr stark gedämpfte Schwingungen von kurzer Schwingungsdauer ausführt. Die Kupplung, die z. B. auf mechanischem, elekirischem oder magnetischem Prinzip beruhen kann, bringt also das Hauptsystem von dem Dämpfungssystem derart in Abhängigkeit, daß, sobald das erstere in Schwingung gerät, auch das letztere Schwingungen vollführt und dabei seine starke Dämpfung auf das Hauptsystem überträgt, während gleichzeitig seine dem Ablenkungswinkel möglichst proportionale Richtkraft die .Schwingungsdauer des Hauptsystems verkürzt.Damping devices which meet these two conditions form the object of the present invention and are basically designed to achieve the intended purpose such that when occurring Vibration movement a counter-moment comes into effect, which through one dependent on the angular velocity of the oscillation, best approximated to it proportional and dependent on the deflection of the vibrating body from the rest position and again best force approximately proportional to it is generated. The practical execution of the whole The device can be carried out in such a way that the oscillating system to be damped is coupled by a 'driver with a second system, which on and carries out very strongly damped oscillations with a short oscillation period. the Coupling, the z. B. based on mechanical, electrical or magnetic principle can, so makes the main system dependent on the damping system in such a way that that as soon as the former starts to vibrate, the latter also vibrates and transfers its strong damping to the main system, while at the same time its directional force proportional to the deflection angle Main system shortened.

In Fig. ι ist schematisch eine Ausführung^- form der Erfindung dargestellt, bei der eine schwere magnetische Masse m von großem Trägheitsmoment, die sehr' langsame Schwingungen um ihre in die Richtung n-s fallende Ruhelage vollführt, gedämpft werden soll. Die Dämpfungseinrichtung besteht hier in einer durch die Schwerkraft senkrecht ge-, haltenen, um die horizontal in der Richtung von m liegende Achse ei drehbaren Masse ρ von kurzer Schwingungsdauer, mit der unten ein teilweise in die Flüssigkeit des Behälters c tauchender langer Dämpfungsflügel / verbunden ist, während eine oben an der Achse d befestigte Gabel g durch einen mit m verbundenen Arm h bei Schwingungen von m mitgenommen wird. Solange m seine Ruhelage einnimmt, werden keine Kräfte von dem Hilfssystem pf ausgeübt, während, wenn die.magnetische Masse in Schwingungen versetzt ist, pf. durch die Kupplung- g-h mitgenommen wird und sowohl eine dämpfende wie auch eine beschleunigende Wirkung liefert.In Fig. Ι an embodiment ^ - form of the invention is shown in which a heavy magnetic mass m with a large moment of inertia, which performs very 'slow oscillations about its rest position falling in the direction ns , is to be damped. The damping device here consists of a mass ρ , held vertically by gravity and rotatable about the axis ei horizontally in the direction of m , with a short oscillation period, with which a long damping blade / is connected at the bottom, partially immersed in the liquid in the container c , while a fork g attached to the top of the axis d is carried along by an arm h connected to m when m oscillates. As long as m is in its rest position, no forces are exerted by the auxiliary system pf , while when the magnetic mass is set in oscillation, pf. is carried along by the clutch gh and provides both a damping and an accelerating effect.

Eine besondere Bedeutung hat diese neue Dämpfungseinrichtung für als Kompaßersatz dienende Kreiselapparate, welche infolge ihresThis new damping device is of particular importance as a replacement for a compass Serving gyroscopes, which as a result of their

großen scheinbaren Trägheitsmomentes eine Schwingungsdauer von einer Stunde und mehr aufweisen können. Die schematische Fig. 2 zeigt einen derartigen mit der neuen Dämpfungseinrichtung ausgerüsteten Kreisel, und zwar wird die Schwingungsbewegung um die horizontale Kippachse a-b gedämpft, weil sich hierbei besonders einfache Konstruktionen ergeben und man damit zugleichlarge apparent moment of inertia can have a period of oscillation of one hour or more. The schematic Fig. 2 shows such a new damping device equipped with the gyro, and that the vibration movement about the horizontal tilting axis from steamed because this particularly simple construction and can give at the same time

ίο auch eine Dämpfung" der Präzessionsschwingungen um-die Vertikalachse ohne störende Nebenwirkungen erzielt. Eine um die Achse χ schnell. rotierende Massenscheibe ist in ein Gehäuse k eingeschlossen, das die Lager für χ enthält und um die horizontale Achse a-b Elevationsschwingungen ausführen kann, während der die Lager der Achse a-b tragende Rahmen r seinerseits um die vertikale Achse ζ gleichzeitig' die entsprechenden Prä-Zessionsschwingungen in der Horizontalebene macht. Am Rahmen r ist in gleicher Höhe und Richtung mit der Achse a-b ein Lager/ befestigt, in welchem an einem vertikalen Arm ein teilweise mit der Dämpfung-sflüssigkeit — die hier vorteilhaft aus mit Öl bedecktem Quecksilber besteht —- gefülltes Gefäß q hängt. In diesem Gefäß befindet sich um eine vertikale Achse drehbar der Dämpfungsflügel /, der etwas über die Qucksilberoberfläche herausragt. An der Flügelachse ist noch eine Gabel g befestigt, in welche ein fest mit der Kreiselkappe k verbundener Arm Λ mit möglichst wenig Spielraum eingreift und bei Elevationsbewegungen von " k eine Drehung des Dämpfungsflügels / und gleichzeitig' auch eine solche des Quecksilbergefäßes um die in / gelagerte Achse entgegen der Schwerkraft bewirkt. Durch .die erstere Wirkung werden die Kreiselschwingungen gedämpft, während die letztere deren Schwingungsdauer verkürzt.ίο also achieves a damping "of Präzessionsschwingungen to-the vertical axis without disturbing side effects. A about axis χ quickly. rotating mass disc is enclosed k in a housing that contains the bearings for χ and can perform about the horizontal axis from elevation vibrations, while the the bearing of the axis ab bearing frame r in turn makes the corresponding pre-cession oscillations in the horizontal plane around the vertical axis ζ at the same time. On the frame r is in the same height and direction with the axis ab a bearing / attached, in which on a vertical arm A vessel q partially filled with the damping liquid - which here advantageously consists of mercury covered with oil - hangs. In this vessel there is the damping wing /, which is rotatable about a vertical axis and protrudes slightly above the surface of the mercury a fork g is attached, in which an arm Λ firmly connected to the top cap k with as little as possible ig clearance engages and with elevation movements of " k causes a rotation of the damping wing / and at the same time also that of the mercury vessel around the axis mounted in / against gravity. The former effect dampens the gyroscopic vibrations, while the latter shortens their period of oscillation.

Naturg-emäß gibt es noch eine Reihe anderer Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung, die konstruktiv von den gezeichneten Beispielen abweichen; so kann die Flüssig-keitsdämpfungdurch eine andere Dämpfungsart, z. B. die magnetische oder Wirbelstromdämpfung ersetzt werden, oder es kann an Naturally there are a number of other possible embodiments of the invention, which deviate structurally from the drawn examples; so the liquid damping can through another type of damping, e.g. B. the magnetic or eddy current damping can be replaced, or it can be

. Stelle der hier zur Verkürzung der Schwingungsdauer benutzten Schwerkraft eine andere Kraft, z. B. die Torsion einer Feder Verwendung finden.. Place a different one for the force of gravity used here to shorten the period of oscillation Force, e.g. B. the torsion of a spring can be used.

Claims

Patent Claims:

1. Damping device, especially for slowly oscillating masses, with two parts that move against each other during the oscillation movement, one of which with the oscillating mass is directly or indirectly connected, characterized in that for the purpose of damping and simultaneous shortening the period of oscillation. the other part standing under the influence of a special straightening force and z. B. as a carrier a resisting medium or a damping force field formed in this way is that he opposes the movement of the former, its counter-torque by a dependent on the angular velocity and am

. best her approximated proportional and by one of the deflection of the swinging Mass dependent on its rest position and, in turn, best approximated to it proportional force is generated. -

2. Damping device according to claim ι for slowly oscillating gyrocompasses, in which the damping is effected with a simultaneous shortening of the period of oscillation, that on the guide frame connected to the vertical axis of the gyro in a bearing, the direction of which with that of the Elevation axis coincides, a standing under the influence of gravity The mercury vessel is suspended, which is partially immersed in the mercury includes rotatable damper blade which is coupled to an arm attached to the gyro housing so that it rotates in the mercury when elevation vibrations occur and thereby dampens these vibrations, while at the same time- on the heavy mercury jar a torque is exerted which is counteracted by gravity and thereby the period of oscillation of the gyro shortened.

For this 1 sheet of drawings.