DE428508C

DE428508C - Einrichtung zur Daempfung von Schwingungsgebilden

Info

Publication number: DE428508C
Application number: DES64176D
Authority: DE
Original assignee: Signal GmbH
Current assignee: Signal GmbH
Priority date: 1923-10-30
Filing date: 1923-10-30
Publication date: 1926-05-04

Description

Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungsgebilden. Fast auf allen Gebieten der Technik, in denen Schwingungsgebilde Anwendung finden, tritt die Aufgabe auf, diese Schwingungsgebilde bis zu einem gewissen Grade mehr oder weniger stark abzudämpfen. Man hat hierfür bereits außerordentlich viele technische Vorschläge gemacht. Es ist aber bisher nicht gelungen, Schwingungsgebilde, die relativ große Massen besitzen und mit hohen Frequenzen schwingen, in einfacher und technisch bequemer Weise genügend stark abzudämpfen. Die Aufgabe liegt z. B. heute noch ungtlöst vor bei Apparaten zur Aufnahme und Erzeugung von Schall für Signalzwecke, insbesondere -unter Wasser, für schwingende Apparate zur Prüfung von Materialien und für ähnliche Einrichtungen.
Als eine der zweckmäßigsten Dämpfungen ist bisher die Flüssigkeitsdämpfung angewendet worden. Hierbei wurden besondere Gefäße an dem abzudämpfenden Organ angebracht, in denen die Dämpfungsflüssigkeit untergebracht war.
Gemäß der Erfindung wird zur Dämpfung der oben beschriebenen Art von Schwingungsgebilden ebenfalls eine Flüssigkeit verwendet, die aber in einem Hohlraum innerhalb eines Teils des abzudämpfenden Schwingungsgebildes selbst untergebracht wird.
Als besonders geeignete Flüssigkeit für Dämpfungszwecke dieser Art hat sich Quecksilber erwiesen. Die Dämpfungswirkung der Flüssigkeit wird um so kräftiger, je größer die Schwingungsamplitude desjenigen Teiles ist, welcher die Flüssigkeit enthält. Wenn man also Schwingungsgebilde hat, die aus verschiedenen Massenteilen und elastischen Gliedern bestehen, bringt man die Flüssigkeit gemäß der Erfindung am vorteilhaftesten in den kleineren bzw. kleinsten schwingenden Massen an. Außerdem wird die Wirkung der Dämpfung erhöht, wenn man die Dämpfungsflüssigkeit innerhalb des Gebildes strömen läßt, und zwar so, daß möglichst viel Wandreibung erzeugt wird.
Die Erfindung ist in Abb. z und 2 in ihrer Grundform und in Abb. 3, 3 a und q. in zwei Anwendungsbeispielen, und zwar an einem Unter-" wasserschallapparat und an einem Apparat zur Materialprüfung veranschaulicht. In Abb. i ist ein Schwingungsgebilde dargestellt, welches aus der großen Masse i, der kleinen Masse 2 und dem elastischen Stab 3 besteht. Ein solches Schwingungsgebilde wird in der Richtung des elastischen Stabes 3 angeschlagen, so daß es längs seiner Längsachse schwingt. Die kleinere Masse 2 enthält einen Hohlraum 4. mit einer Füllöffnung 5, die durch eine Füllschraube 6 verschlossen ist. Dieser Hohlraum q. enthält die Dämpfungsflüssigkeit 7, zweckmäßig Quecksilber. Zum Schutz der Innenwand der hohlen :-Tasse ist ein Schutzbelag 8 gegen die schädliche Einwirkung der Flüssigkeit auf die Gefäßwände vorgesehen, der bei Verwendung von Quecksilber vorteilhaft aus Lack oder Emaille besteht und die Amalgamierung des Quecksilbers mit den Metallwänden verhindert.
Abb. 2 zeigt ein ähnliches Gebilde wie Abb. i, bei dem jedoch beide Massen hohl sind und die Dämpfungsflüssigkeit die Möglichkeit hat, beim Schwingungsvorgang durch den hohlen Stab zu strömen. Genau gesprochen; steht aber vielmehr die Flüssigkeit still, und die Massen bewegen sich relativ zu ihr.
In Abb. 3 ist ein Unterwasserschallapparat dargestellt, bei welchem mit der Schallmembran g ein Schwingungsgebilde gekoppelt ist, das eine große Masse io, eine kleine Masse ii und ein in seiner Längsrichtung beanspruchtes elastisches Glied 13 besitzt. In der kleinen Masse ii sind Kammern 14 für die Aufnahme der Dämpfungsflüssigkeit bestimmt.
In Abb. 3 a ist ein Schnitt durch die kleine Masse in der Richtung a-h gezeichnet, welcher die Anordnung der Kammern 14. erkennen läßt. Die Kammern 14 haben Füllöffnungen mit Verschlußschrauben 15.
Abb. q. zeigt einen Materialprüfungsapparat, der ebenfalls ein Schwingungsgebilde, bestehend aus den Massen 16 und 17 und dem elastischen Glied 18, enthält. In der kleineren Masse 17 sind Löcher ig angebracht zur Aufnahme der Dämpfungsflüssigkeit, die wiederum durch Füllschraubon 2o verschlossen sind. Zwischen der kleineren - Masse 17 und einer dritten, nicht zum Schwingungsgebilde gehörigen Masse 21 ist der Probestab 22 eingeschraubt.
Sowohl der Schallapparat (Abb. 3 und 3a) als der Materialprüfapparat (Abb. q.) sind für Antrieb mit Wechselstrom eingerichtet, und das Schwingungsgebilde ist infolgedessen als Elektromagnet mit Anker ausgebildet, zu dessen Erregung die Wechselstromwicklung 23 bzw. 24 dient. Die Stromquelle ist in beiden Fällen eine Wechselstrommaschine 25 bzw. 26.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern bezieht sich auf alle in der Technik vorkommenden Vibratoren, insbesondere auf solche mit hoher Frequenz, bei denen die nutzbar verzehrte Energie nicht ausreicht, die verwendeten Schwingungsgebilde genügend abzudämpfen. Eine ziemlich weitgehende Abdämpfung ist aber in vielen Fällen erforderlich, so z. B. in den dargestellten Fällen der Abb. 3 und q., und zwar insbesondere bei der Abb. q., wo das Schwingungsgebilde an sich bei normalem Betriebe ohne Dämpfung eine verhältnismäßig scharfe Resonanzkurve aufweist und infolgedessen bei Erregung in Resonanz durch den Wechselstrom einer Wechselstrommaschine infolge der mangelhaften Konstanz der Frequenz dieser Maschine leicht aus der Resonanz läuft. Das bedeutet aber bei einem Schallapparat ein An- und Abschwellen des Tones, bei einem Materialprüfapparat einen ständigen Wechsel der am Probestab angreifenden Amplitude.

Claims

PATEN T-ANSPRÜCIIL: i. Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungsgebilden in Vibrationsapparaten beliebiger Art mit Hilfe von an den Schwingungsgebilden angreifenden Dämpfungsflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsflüssigkeit in einem von dem Schwingungsgebilde selbst eingeschlossenen Hohlraum, vorzugsweise in dem einen :Massenteil des Schwingungsgebildes, untergebracht ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die eine Strömung der Dämpfungsflüssigkeit innerhalb des Gebildes beim Schwingungsvorgang zulassen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Massen des Gebildes hohl und mit Dämpfungsflüssigkeit ganz oder teilweise gefüllt und durch Kanäle verbunden sind, in denen die Dämpfungsflüssigkeit beim Schwingungsvorgang strömen kann. q..
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied als Strömungskanal ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch i für Schwingungsgebilde niit verschieden großen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsflüssigkeit in den kleineren bzw. kleinsten Massen untergebracht ist.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der zur Aufnahme der Dämpfungsflüssigkeit bestimmten Räume mit einem Schutzüberzug, z. B. von Lack oder Emaille, versehen ist.