DE673408C

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Publication number: DE673408C
Application number: DENDAT673408D
Authority: DE
Priority date: 1930-01-31
Also published as: FR709894A; GB377240A

Description

Es soll zunächst an einem Beispiel das Zustandekommen des Pendclns bei Synchronisiereinrichtungen erläutert werden und dann an Hand der gewonnenen Kenntnisse der Grundgedanke und beispielsweise technische Ausführungsformen eines Verfahrens zur Dämpfung der Pendelung angegeben werden.First of all, we will use an example to illustrate how the pendulum occurs in synchronizing devices explained and then on the basis of the knowledge gained from Basic idea and, for example, technical embodiments of a method for Damping of the oscillation can be specified.

.Das Beispiel ist in Abb. ι dargestellt: AufThe example is shown in Fig. Ι: On

der Achse des Motors ι sitzt die zu synchroirisierende Nipkowscheibe und eine zweite Scheibe 2, die zwei Metallstreifen 3 und 4 trägt. Diese sind mit den beiden Schleifringen 5 und 6 und über zwei Kondensatoren 7 und 8 mit parallel geschalteten Battc-the axis of the motor ι sits to be synchronized Nipkow disk and a second disk 2, the two metal strips 3 and 4 wearing. These are with the two slip rings 5 and 6 and over two capacitors 7 and 8 with batteries connected in parallel

'5 rien und Widerständen mit der Spule eines Relais 9,. das beispielsweise, wie in der Abbildung dargestellt, ein polarisiertes Relais sein kann, und dem Kontakthcbel 10 verbunden. Der Kontakthebel 10 wird über ein geeignetes, in der Zeichnung schematisch angedeutetes Relais von den Synchronisierzeichcn des Empfangsstromes bewegt. Bei Synchronismus schlägt der Kontakthebcl 10 bei Einseifen eines Synchronisierimpulses in die Lücke zwischen den Belägen 3 und 4. Läuft das Rad zu rasch, so trifft er auf Belegung 4. Der RcIaisanker des Relais 9 öffnet die Kontakte it. Widerstand 12 ist eingeschaltet, der Motor wird verlangsamt. Läuft hingegen der Motor zu langsam, so trifft Kontakthebel 10 den Streifen 3, die Kontakte werden geschlossen, der Widerstand 12 kurzgeschlossen und der Motor beschleunigt.'5 rien and resistors with the coil one Relay 9 ,. For example, as shown in the figure, a polarized relay can be, and the contact lever 10 connected. The contact lever 10 is via a suitable, indicated schematically in the drawing Relay moved by the synchronization characters of the received current. With synchronism the Kontakthebcl 10 hits when lathering a synchronization pulse in the gap between pads 3 and 4.If the wheel runs too fast, it hits pad 4. The RcIaisanker of the relay 9 opens the contacts it. Resistor 12 is turned on, the Motor is slowed down. On the other hand, if the motor runs too slowly, contact lever 10 hits the strip 3, the contacts are closed, the resistor 12 short-circuited and the engine accelerates.

Hat einmal eine Abweichung von dem synchronen Lauf stattgefunden, so wird durch die mittels des Widerstandes 12 auf den Motor ι ausgeübte. Bremsung bzw. Beschleunigung nicht sofort der synchrone Lauf wiederhergestellt. Vielmehr wird eine Pendelbewegung eintreten, die durch eine Kurve dargestellt sei, die den Winkel φ, um den bei Eintreffen eines Synchronisierinipulses der Einschnitt zwischen den Belägen 3 und 4 von der Stellung des Kontakthcbels 10 abweicht, in Abhängigkeit von der Zeit zeigt (Abb. 2a, Zeile 1, ausgesogene Kurve). In den Punkten 1 bis 4/ die dem Eintreffen von Synehroni.-sierimpulsen entsprechen, laufe das Rad zu schnell, in den entsprechenden Punkten 5 bis S zu langsam. Die gestrichelte Kurve zeigt die jeweilige Geschwindigkeit άφ\άΙ der Pendelbewegung. Es soll nun gezeigt werden, daß diese Pendelungcn bei der Anordnung nach Abb. ι weiter angefacht werden und sich schließlich auf eine Maximalamplitude einstellen. Once there has been a deviation from the synchronous run, the action exerted on the motor ι by means of the resistor 12. When braking or accelerating, synchronous running is not restored immediately. Rather, a pendulum movement will occur, which is represented by a curve that shows the angle φ by which the incision between the pads 3 and 4 deviates from the position of the contact lever 10 when a synchronizing pulse arrives, as a function of time (Fig. 2a , Line 1, smooth curve). In points 1 to 4 / which correspond to the arrival of syncronization impulses, the wheel is running too fast, in points 5 to 5 too slow. The dashed curve shows the respective speed άφ \ άΙ of the pendulum movement. It should now be shown that these oscillations are further fanned in the arrangement according to Fig. 1 and finally adjust to a maximum amplitude.

Es ist dazu zu untersuchen, ob die auf das Rad 2 einwirkenden Kräfte derart sind, daßIt is to investigate whether the forces acting on the wheel 2 are such that

*) Von dem Patent sucher sind als die Erfinder an Reichen worden:*) From the patent seekers, the inventors have become rich:

Dr. Haus Georg Möller in Havihurg-Bergerforf und Dr. Rolf Möller in Berlin-Zchlciulorf.Dr. Georg Möller House in Havihurg-Bergerforf and Dr. Rolf Möller in Berlin-Zchlciulorf.

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die Pendelamplitude vergrößert wird. Das wird dann der Fall sein, wenn das dem Rade 2 durch die Schaltung des Widerstandes 12 zusätzlich erteilte Drehmoment eine Kompo-'. nente besitzt, welche mit der Winkelgeschwindigkeit dqpjdt in Phase ist.the pendulum amplitude is increased. This will be the case if the torque additionally given to the bike 2 by the circuit of the resistor 12 is a compo '. component which is in phase with angular velocity dqpjdt.

Der Kontakthebel 10 der Abb. 1 möge in den Zeitpunkten 1, 2, 3, 4, 5 usw. den Relaisstromkreis schließen und, je nachdem ob er auf die Belegung 3 oder die Belegung 4 trifft, die Kontakte 11 öffnen oder schließen. Es wird dann von Zeitpunkt 1 bis zum Zeitpunkt 5 der Widerstand 12 in dem Motorkreis eingeschaltet sein, vom Zeitpunkt 5 bis zumThe contact lever 10 of Fig. 1 may be in the times 1, 2, 3, 4, 5 etc. the relay circuit close and, depending on whether he encounters assignment 3 or assignment 4, the contacts 11 open or close. From time 1 to time 5, it then becomes resistor 12 in the motor circuit be switched on from time 5 to

«5 Zeitpunkt 9 hingegen kurzgeschlossen. In dem ersten Zeitabschnitt erhält der Motor ein verringertes Drehmoment M — δ M, in dem Zeitabschnitts bis 9 ein erhöhtes Drehmoment M -f- δM. Der zeitliche Verlauf des Zusatzmomentes ist ebenfalls in Abb. 2a eingetragen. In der 3. Zeile der Abb. 2 a ist von dem mäanderförmigen zeitlichen A^erlauf des Zusatzmomentes die Grundschwingung aufgezeichnet und in der 4. Zeile diese Grundschwingung in eine mit der Pendelbewegung (φ — t — Kurve) in Gegenphase liegende und in eine um 90⁰ phasenverschobene Kurve zerlegt. Die mit φ in Gegenphase Hegende Komponente der Regulierkraft (ausgezogene Kurve) wirkt wie eine quasiclastische Kraft, welche das Rad in den Synchronlauf, welcher der Ruhelage der Pendelung entspricht, hineinzieht. Würde diese Komponente allein vorhanden sein, so würde eine ungedämpfte Pen-«5 time 9, however, short-circuited. In the first time segment the motor receives a reduced torque M - δ M, in the time segment up to 9 an increased torque M -f- δM. The time course of the additional torque is also entered in Fig. 2a. In the 3rd line of Fig. 2a the meander-shaped temporal course of the additional torque is recorded, and in the 4th line this fundamental oscillation is divided into an antiphase with the pendulum movement (φ - t curve) and an um 90 ⁰ phase-shifted curve decomposed. The component of the regulating force that is in antiphase with φ (solid curve) acts like a quasi-elastic force, which pulls the wheel into the synchronous run, which corresponds to the rest position of the oscillation. If this component were present on its own, an undamped pen-

3.5 delbewegung entstehen. Die mit dcpjdt in Phase liegende Komponente (gestrichelte Kurve) ist mit der Pcndelgeschwindigkeit gleichgerichtet; sie liefert also für die Pendelbewegung Leistung, d. h. sie facht die Pendel- bewegung an. Diese Anfachung erhöht die Amplitude der Pendelung so lange, bis infolge der mit der Amplitude zunehmenden Reibungsverluste und der zunehmenden quasielastischen Gegenkraft ein stationärer Zustand eingestellt ist.3.5 delt movement arise. The component in phase with dcpjdt (dashed curve) is aligned with the pendulum speed; it therefore provides power for the pendulum movement, ie it stimulates the pendulum movement. This increase in amplitude increases the oscillation amplitude until a steady state is set as a result of the friction losses that increase with the amplitude and the increasing quasi-elastic counterforce.

Wenn man es aber erreichen könnte, daß .das Umlegen des Relais nicht erst nach Durchschreiten des Synchronlaufes in den ■Zeitpunkten 1, 5, 9 usw., sondern schon vor der Erreichung des Gleichlaufs in den Zeitpunkten 4, 8, 12 erfolgte, so würde man au Stelle der Anfachung eine Dämpfung der Pendelung erhalten. Dies geht aus der Abb. 2b hervor. In dieser ist wieder der zeitliehe Verlauf des Zusatzmomentes öM in der 2. Zeile, die Grundschwingung dieses zeitlichen Verlaufes in der 3. Zeile und. die Zerlegung dieser Gnindschwingung in eine zu ψ gcgcuphasige und eine mit άψ\ dl phasen-If, however, it could be achieved that the relay was not switched over after the synchronous operation was passed through in times 1, 5, 9 etc., but rather before synchronization was achieved in times 4, 8, 12, then one obtains a damping of the pendulum instead of the amplification. This can be seen from Fig. 2b. In this, the chronological progression of the additional torque ÖM is again in the 2nd line, the fundamental oscillation of this temporal progression in the 3rd line and. the decomposition of this natural vibration into one too ψ gcgcuphasige and one with άψ \ dl phase

gleiche oder gcgenphasigc Komponente in Zeile 4 eingetragen. Die Abb. 2 b zeigt, daß jetzt die mit dcpjdt phasenglcichc oder gegenphasige Komponente des Drehmomentes der Winkelgeschwindigkeit dauernd entgegengerichtet ist. Sie entzieht daher der Pendelbewegung Energie und dämpft sie.same or gcgenphasigc component entered in line 4. Fig. 2b shows that the component of the torque which is in phase with dcpjdt or in phase opposition is constantly opposed to the angular velocity. It therefore withdraws energy from the pendulum movement and dampens it.

Diese Überlegung führt uns zur allgemeinen Lösung des Problems der Verlangsamung oder Dämpfung der Pendelbewegung:This consideration leads us to the general solution to the problem of slowing down or damping the pendulum movement:

Das Bremsen des zu synchronisierenden Rades, falls es schneller läuft als bei Synchronlauf, und das Beschleunigen des Rades, falls es langsamer läuft als bei Synchronlauf, soll nicht erst nach dem Überschreiten des Synchronlaufs (φ = ο), sondern bereits vor dem Überschreiten des Synchronlaufs einsetzen. Erfindungsgemäß wird daher der Zeit- '. punkt der Umkehr der die Steuerung bewir- ■ kenden Zusatzkraft vor den Zeitpunkt der Gleichphasigkeit der zu steuernden Drehung mit der Originaldrchung vorverlegt. fThe braking of the wheel to be synchronized, if it runs faster than in synchronous operation, and the acceleration of the wheel, if it runs slower than in synchronous operation, should not take place after synchronous operation has been exceeded (φ = ο), but rather before synchronous operation has been exceeded insert. According to the invention, therefore, the time '. point of the reversal of the additional force causing the control is brought forward before the point in time when the rotation to be controlled is in phase with the original rotation. f

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die die Phase berichtigende Zusatzkraft zur Durchführung der Erfindung eine um 90⁰ gegen die Pendelbewegung phasenverschobene Komponente besitzen muß. Die Erfindung kann also mit bekannten Anordnungen, bei denen die Gegenkraft stets genau in Gegenphase'mit der Pendelbewegung liegt, grundsätzlich nicht durchgeführt werden. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art besteht überhaupt keine elektrische, sondern nur eine mechanische Dämpfung (Reibung) für die Pendelbewegung, die naturgemäß entsprechend langsamer wirkt.From the foregoing, it is apparent that the phase corrective additional force must have a phase-shifted by 90 ⁰ from the pendulum movement component for carrying out the invention. The invention can therefore in principle not be carried out with known arrangements in which the counterforce is always exactly in phase opposition with the pendulum movement. In known devices of this type, there is no electrical damping at all, but only mechanical damping (friction) for the pendulum movement, which naturally acts correspondingly more slowly.

Im folgenden sind einige Aus.führungsbcispiele zur Durchführung dieses Grundgedankens der Erfindung angegeben: Das Vorverlegen des Kraftumkehrpunktes kann nun in der Anordnung der Abb. 1 beispielsweise folgendermaßen geschehen:The following are some exemplary embodiments for the implementation of this basic idea of the invention indicated: The forward shift of the force reversal point can now in the arrangement of Fig. 1, for example, as follows happen:

Die Kontaktscheibe 2, welche die Kontaktstreifen 3 und 4 trägt, ist in einem kleinen Winkelbereich auf der Achse mit Reibung drehbar, wie Abb. 3 zeigt. Die Kontaktreifen erhalten zwei Abschrägungen 20 und 21. Schlägt der Kontakthcbel 10 z. B. auf die Abschrägung 20, so wird die Scheibe 2 ein wenig in der Drehrichtung vorgedreht. Während ohne diescDrehung der nächste Kontaktschluß no noch einmal den Kontaktstreifen 3 getroffen und einen weiteren Antrieb der Scheibe verursacht hätte, trifft er jetzt den Streifen 4 und bewirkt bereits eine Bremsung. An Stelle der Verschiebung der Scheibe durch Aufschlagen des Kon.taktsti.ftcs auf den geschilderten Abschrägungen kann man auch die Scheibe durch Magnete verdrehen lassen, oder man kann >die Niederstoßpunkte des Kontaktstiflcs verlagern. The contact disk 2, which carries the contact strips 3 and 4, is in a small one Angular range rotatable on the axis with friction, as shown in Fig. 3. The contact tires get two bevels 20 and 21. If the Kontakthcbel 10 z. B. on the bevel 20, the disc 2 is a little pre-turned in the direction of rotation. While without this rotation the next contact closure no hit the contact strip 3 again and caused a further drive of the disc if it had, it now hits strip 4 and already causes braking. Instead of Shift the pane by hitting the Kon.taktsti.ftcs on the bevels described you can also let the disc rotate by magnets, or you can > Relocate the impact points of the contact pin.

Um den Grundgedanken der Erfindung, die Vorverlegung des Kraftumkehrpunkte-s, aufTo the basic idea of the invention that Bringing the force reversal point forward to

cine weitere beispielsweise gezeichnete Synchronisieranordnung mit der La Courschcn Scheibe (s. Abb. 4) zu übertragen, müssen wir ebenfalls die La Coursche Scheibe 26 auf der Achse 27 der Nipkowscheibe um einen kleinen Winkel drehbar anordnen. Nach dem aufgestellten Prinzip muß die La Coursche Scheibe in dem Moment, in dem die Nipkowscheibe, von zu langsamem Laufe kommend, den Synchronismus überschreitet, gegen die 'Mittellage in der Drehrichtung .verdreht sein, damit dann bereits eine Bremsung beginnt, und, umgedreht, wenn die Nipkowscheibe den phasengleichen Synchronlauf, von zu raschem Laufe kommend, gerade überschreitet, gegen f 1 ic Mittellage entgegen der Drehrichtung verdreht sein, damit dann bereits die Beschleunigung beginnt. Das kann beispielsweise erreicht werden durch eine eine kleine VerdrehungTo transmit another synchronizing arrangement with the La Coursch disk (see Fig. 4), shown for example, we must also arrange the La Coursche disk 26 on the axis 27 of the Nipkow disk so that it can be rotated through a small angle. According to the established principle, the La Coursche disc must be rotated against the 'central position in the direction of rotation at the moment when the Nipkow disc, coming from too slow a rotation, must be rotated in the direction of rotation, so that braking already begins, and, reversed, when the Nipkow disc is just overrunning the synchronous run in phase, coming from too fast a run, rotated against the f 1 ic central position against the direction of rotation, so that the acceleration then begins. This can be achieved, for example, by a small twist

'·" zwischen Achse und La Courschem Rade zulassende Reibungskupplung. In Abb. 4 ist eine Ölkupplung gezeichnet. Es kann auch wieder durch Verschieben der von den Syuchronisierungsstößen durchflossenen Magnete'· "Admitting between Axis and La Courschem Rade Friction clutch. In Fig. 4 an oil coupling is drawn. It can also be restored by postponing the syuchronization bursts through which magnets flowed

^S5 (29, Ab. 5) geschehen. Das kann wieder auf die verschiedensten Weisen ausgeführt werden. Die Magnete können durch die Magnete 23 und 24 (Abb. 5) verstellt werden, die von einer Schaltvorrichtung 25, 28 aus bestätigt werden. Bei einer Beschleunigung oder Verzögerung der La Courschen Scheibe gegenüber der Achse tritt einer der neben dem Schaltarm 25 befindlichen Kontakte 28 in Wirksamkeit und bewirkt eine Verlagerung ^S 5 (29, Fig. 5) happen. Again, this can be done in a variety of ways. The magnets can be adjusted by magnets 23 and 24 (Fig. 5), which are confirmed by a switching device 25, 28. When the La Cour disk is accelerated or decelerated relative to the axis, one of the contacts 28 located next to the switching arm 25 comes into effect and causes a displacement

•ⁱ⁵ des Kontaktpendels 29, das an der Achse 30 sclnvenkbar befestigt ist. Nur bei absoluter Plasengleichheit bleibt der Kontaktarm 25 und auch das Magnetpendcl 29 in der Mittcllage stehen.• ^{i5 of} the contact pendulum 29, which is attached to the axis 30 in a pivotable manner. The contact arm 25 and also the magnet pendulum 29 remain in the central position only when the plasmas are absolutely identical.

■i" Der Erfindungsgedanke ist auch bei einem synchronen Antrieb ohne besonderen Motor anwendbar, bei dem die Stromstöße in dem Synchronisierungsmagneten den Antrieb bilden. Man verbindet die Nipkowscheibe ela-■ i "The idea of the invention is also with one synchronous drive can be used without a special motor in which the current surges in the Synchronization magnets form the drive. One connects the Nipkow disk ela-

^4S stisch mittels einer oder mehrerer Federn mit der auf der Achse 27 drehbaren La Courschen Scheibe (Abb. 4) und erzielt die notwendige Vor- bzw. Rückverlagcrujig der La Courschen Scheibe durch die Öldämpfung. ^4S stically by means of one or more springs with the La Coursche disc rotatable on the axis 27 (Fig. 4) and achieves the necessary forward and backward displacement of the La Cour disc through the oil damping.

Bleibt die Nipkowscheibe aus irgendeinem Grund gegenüber der Synchronisierfrequenz zurück, so üben die Impulse ihre beschleunigende Wirkung um so stärker aus, je größer die Nacheilung ist. Das La Coursche RadFor whatever reason, the Nipkow disc remains against the synchronizing frequency back, the greater the impulses, the stronger their accelerating effect the lag is. The La Coursche wheel

°⁵ wird schneller wieder die richtige Phasenlage erreichen als die. Nipkowscheibe, da es sich gegenüber dieser um einen kleinen Winkeibetrag bewegen kann, soweit es die federnde Kupplung und. die öldämpfung gestatten. Während also das La Coursche Rad infolge So der Beschleunigungsimpulse über die Mittellage hinausschießt und wieder verzögert werden muß, wird die Nipkowscheibe der ersten ' Beschleunigung langsamer folgen als das La Coursche Rad, nämlich' nur soweit die 'Federn die Wirkung der Ölbremse zu überwinden vermögen.° ⁵ will regain the correct phase position more quickly than that. Nipkow disk, as it can move a small amount of angle in relation to this, as far as the resilient coupling and. allow oil damping. So while the La Coursche wheel due Thus, the acceleration pulse overshoots the central position and has to be delayed again, the Nipkow the first is' acceleration follow more slowly than the La Coursche wheel, namely 'only to the extent that' springs are able to overcome the effect of the oil brake.

Sämtliche Anordnungen sind nur Beispiele für die Ausführung der Grundidee der Erfindung : Zeitliche Vorverlegung des Augenblicks der Kraftumkehr vor dem Durchgang des zu steuernden Rades durch die Gleichphasigkeit mit der Drehung, deren Gleichlauf übertragen werden soll.All the arrangements are only examples for carrying out the basic idea of the invention : Moving forward the moment of force reversal before the passage of the to steering wheel by being in phase with the rotation, whose synchronism is transmitted shall be.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erleichterung des Anlaßvorganges für durch Synchronmotoren angetriebene Fernsehempfangsgeräte eine Reibungskupplung zwischen Bildzusammensetzvorrichtung und Motor anzuordnen. Es ist aber nicht erkannt worden, daß diese Reibungskupplung bei geeigneter Einstellung zur Dämpfung der Pendelung der Synchronisicrungseinrichtung geeignet ist.It has already been proposed to facilitate the starting process for by Synchronous motor driven television receivers have a friction clutch between To arrange image composition device and motor. But it has not been recognized that this friction clutch with a suitable setting to dampen the oscillation of the Synchronisicrungseinrichtung is suitable.

Claims

Patent claims:

1. Method of cushioning the pen. deletion of synchronizing devices in order to establish a phase equality between the rotation to be controlled and ' the original rotation, especially in television sets, characterized in that the time of reversal of the Control effecting additional force before the point in time when the rotation to be controlled is in phase with the original rotation is relocated.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that the one sitting on the axis to be synchronized can be rotated around it at a small angle with friction Contact washer, which synchronizes by means of contact pins, an additional speed is given by the movement of this contact

"pencils.

3. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that the magnetic poles facing La Cour's wheel are given a movement which is correct by turning the axis to be synchronized to La Courschen Wheel.

1 sheet of drawings