DE951237C

DE951237C - Gedaempft schwingendes, mechanisches System, insbesondere Registriersystem fuer Registriergeraete

Info

Publication number: DE951237C
Application number: DEP16432A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1956-10-25

Description

Gedämpft schwingendes, mechanisches System, insbesondere Registriersystem für Registriergeräte Die Erfindung bezieht sich auf schwingende Systeme, wie sie insbesondere zur Registrierung bzw. Aufzeichnung von Kurvenzügen; auf Papierstreifen verwendet werden (sogenannte mechanische Oszillographen). Bei, solchen Einrichtungen, soweit sie für schnelle Aufzeichnungen bei geringer Trägheit geeignet sind, wird sowohl das Drehspulprinzip (elektrodynamische Systeme) als auch das eigengeschlossene mit ferromagnetischem Drehanker (elektromagnetische Systeme) angewendet. Bei Lautsprechern, die ähnliche Systeme zum Antrieb der Membran enthalten und bei denen statt der Drehspule eine Tauchspule verwendet wird, wird zur Fixierung der beweglichen Teile das bekannte Prinzip der Spannband'aufhängung bzw. die Lagerung an führenden Federelementen angewendet. Auch bei Drehspulregistriersystemen, wie beispielsweise dem bekannten Siemens-Tintenschreiber, wird eine Art Spannbandaufhängung in Form einer flachen Torsionsblattfeder angewendet. Eine solche Halterung ist bei einem ferromagneti.schen. Anker im Polschuhfeld wegen der erforderlichen geringen Luftspalte nicht möglich, da hier die auftretenden magnetischen Richtkräfte viel zu groß werden, so daß der Anker zwangläufig zum »Kleben« kommen würde. Die Lagerung des Ankers eines derartigen Systems in Gleitlagern hat sich ebenfalls als undurchführbar erwiesen, da infolge der magnetischen Kräfte die Lagerdrucke so groß werden, d'aß durch Reibung untragbare Einstellfehler entstehen. Die Anwendung derartiger Systeme war trotz bekannter, erheblicher Vorteile anderer Art gegenüber den Drehspulsystemen für den genannten Zweck teils dieserhalb nicht möglich, zum anderen aber auch deshalb, weil die beim Drehspulsystem üblicheWirbelstromdämpfung beim Eisenankersysbem nicht anwendbar ist. Andere Dämpfungsmethoden haben sich aber bereits im Meßinstrumentenbau als recht umständlich und platzraubend (Luftdämpfung) und unzweckmäßig (Flüssigkeitsdämpfung) erwiesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden. Nach der Erfindung hat ein gedämpft schwingendes, mechanisches System, insbesondere Registriersystem für Registriergeräte, als Lagerung ein Wälzlager, z. B. ein Kugellager, dessen Lagerspiel so bemessen ist und dessen Wälzkörper gegebenenfalls zusammen. mit den an der Wälzbewegung teilnehmenden Lagerstellen eine so große träge Masse haben, daß vom Beginn jeder Schwingung an für einen für den gewünschten D ämpfungsgrad aus reichendenTeil der S chwingungsamplitude zwischen dem System und den Wälzkörpern gleitende Reibung und für den Rest der Amplitude rollende Reibung entsteht.
Es handelt sich bei der Durchführung der Erfindung also nicht darum, ein Meßinstrument für die genannten Zwecke an Stelle der bisher bekannten Lagerung mit Kugellagern zu versehen, eine Maßnahme, die durchaus auf der Hand liegt und ganz beispielsweise bei Meßinstrumenten, wie Kreiselkompassen, anzutreffen ist, sondern um die Verwendung ganz besonders dimensionierter Kugellager. In der Praxis zeigt es sich, daß die der Erfindung zugrundeliegende Erscheinung der Dämpfung erst dann auftritt, wenn die Kugeln eine bestimmte Größe und damit Masse erreichen. Verwendet man Kugellager üblicher Dimensionen, so ist die Masse der Kugeln so klein, daß nur äußerst geringe Drehimpulse nötig sind, um sie in Bewegung zu setzen. Diese Drehimpulse sind so gering, daß sie keine Dämpfung darstellen, die irgendwie ins Gewicht fällt. Ein rein äußerliches Kennzeichen eines Systems nach der Erfindung ist in den meisten Fällen das, daß die verwendeten Kugellager überdimensioniert erscheinen. Dies sei an einem Beispiel dargestellt: Für einen. Wellendurchmesser von etwa 3,5 mm würde man etwa ein Kugellager mit einem äußeren Durchmesser von etwa 1a,5 mm verwenden. Die Kugelgröße eines derartigen Lagers liegt bei etwa i bis 1,2, mm Kugeldurchmesser. Will man dagegen den Dämpfungseffekt nach der Erfindung erzielen, so muß etwa ein Kugellager mit einer Kugelgröße von 3 oder 5 mm, gegebenenfalls noch größer verwendet werden. Ein solches Kugellager hat dann etwa einen Wellendurchmesser von 5 oder gar io mm, macht also auf den Fachmann zunächst den Eindruck, daß es um ein Mehrfaches überdimensioniert ist.
Nach dem Gesagten leuchtet ein, daß die Verwendung von Kugellagern mit größeren Kugeln infolge deren größeren Masseträgheit eine größere Dämpfung, kleine dagegen eine kleinere Dämpfung hervorrufen müssen, denn augenscheinlich nimmt der die oszillierende Bewegung mitausführende Kugellagerring die Kugeln einschließlich deren Führungselement - sofern vorhanden - nur mit einem gewissen Schlupf mit. Diese sich nur dynamisch auswirkende Eigenschaft kann praktisch als Dämpfung angesehen werden. Der gewünschte Dämpfungsgrad läßt sich durch ein günstiges Verhältnis zwischen der Masse der schwingenden Teile und deren Richtkraft einerseits und der ,Masse des Kugelkäfigs nebst Kugeln, bestimmt durch die Größe der letzteren, und damit des Kugellagers andererseits optimal bemessen. Der für die gewünschte Dämpfung erforderliche Wert ist durch Versuche leicht zu ermitteln und von Fall zu Fall einmalig festzulegen. Die praktische Erprobung eines solchen Systems hat ergeben, daß sich auf diese Weise der jeweils gewünschte Dämpf ungsgrad ohne Schwierigkeit erreichen läßt. Ebenso zeigte sich in der Serie, daß der einmal ermittelte Wert annähern bei gleichbleibender Masse und Richtkraft der gleiche bleibt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Gedämpft schwingendes mechanisches System, insbesondere Registriersystem für Registriergeräte, dadurch gekennzeichnet, daß das System als Lager ein Wälzlager, z. B. ein Kugellager hat, dessen Lagerspiel so bemessen ist und dessen Wälzkörper, gegebenenfalls zusammen mit den an der Wälzbewegung teilnehmenden Lagerteilen, eine so große träge Masse haben, daß vom Beginn jeder Schwingung an für einen für den gewünschten Dämpfungsgrad ausreichenden Teil der Schwingungsamplitude, zwischen dem System und den Wälzkörpern gleitende Reibung und für den Rest der Amplitude rollende Reibung entsteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 688 o98.