DE1124279B

DE1124279B - Elektromechanischer Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingsystem

Info

Publication number: DE1124279B
Application number: DESCH26665A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenther Budnick; Helmut Knappe
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1959-09-10
Filing date: 1959-09-10
Publication date: 1962-02-22
Also published as: CH379172A

Description

Elektromechanischer Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingsystem Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingsystem, bei dem eine mit dem mechanischen System verbundene Spule von einem Verstärker elektrisch gespeist wird, insbesondere für Prüfmaschinen.
Bei Schwingungserzeugern für Prüfmaschinen wird die Frequenz des elektrischen Systems von den mechanisch schwingenden Teilen gesteuert. Hierdurch erreicht man, daß die Frequenzänderungen des mechanischen Systems, die durch Änderungen der mechanischen Konstanten, z. B. der Federkonstante, infolge einer größeren Wechsellast hervorgerufen werden, automatisch eine entsprechende elektrische Frequenzänderung zur Folge haben, so daß der Prüfling immer in einem bestimmten Abstand von seiner Resonanz schwingt. Die Steuerung arbeitet bei einer bekannten Vorrichtung derart, daß die Bewegung des Prüflings auf einen sich drehenden Spiegel übertragen wird. Ein auf diesen Spiegel gerichteter Lichtstrahl wird entsprechend der Bewegung abgelenkt und steuert Fotozellen aus, die über Verstärker und Magnete die Prüfmaschine erregen.
Ferner ist ein Schwingsystem bekannt, bei dem ein rohrförmiger unmagnetischer Körper mit an seinen Enden angeordneten Dauermagneten pendelnd derart aufgehängt ist, daß während der Pendelbewegung der eine Dauermagnet in eine mit einer Mittelanzapfung versehene Steuerspule und der andere Dauermagnet in eine ebenfalls mit einer Mittelanzapfung eintauchen. Jeder Spulenhälfte der Steuerspule ist ein Transistor zugeordnet, die gesteuert durch in den Spulenhälften induzierte Ströme Antriebsimpulse für das Schwingsystem in den Antriebsspulenhälften auslösen. Bei diesem bekannten Schwingsystem sind räumlich getrennte Steuer- und Antriebselemente erforderlich, um eine Beeinflussung der Steuerspule durch den die Antriebsspule zugeordneten Dauermagnet oder eine Beeinflussung des der Steuerspule zugeordneten Dauermagnet durch die Antriebsspule zu vermeiden. Der erforderliche räumliche Abstand des Steuersystems von dem Antriebssystem bereitet bei Prüfmaschinen große Schwierigkeiten, so daß diese bekannte Anordnung sich als Schwingungserreger für Prüfmaschinen nicht eignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile und den Aufwand bei den bekannten Schwingungserregern zu vermeiden und einen Schwingungserreger schaffen, der bei geringstem Aufwand an Steuer- und Antriebselementen sicher arbeitet. Erreicht wird dies dadurch daß die zum Antrieb des Maschinensystems dienende, mit dem Verstärkerausgang verbundene Spule auch mit dem Verstärkereingang verbunden ist, daß zwischen Verstärkerausgang und Verstärkereingang Filter od. dgl. zur Verhinderung einer elektrischen Selbsterregung des Verstärkers vorgesehen sind, und daß die in der Spule durch mechanische Schwingungen erzeugten Ströme Antriebsimpulse im Verstärker auslösen.
Vorteilhafterweise wird dabei eine in der Spule durch mechanische Schwingungen erzeugte Spannung über einen Transformator, Kondensator und Filter auf das Gitter einer Röhre gegeben. Diese Röhre treibt nach Zündung die Schwingspule über den gleichen Transformator an.
Es ist jedoch auch möglich, daß zwei Röhren im Gegentakt zur mechanischen Schwingungserregung angeordnet werden.
An und für sich sind für die Steuerung der Röhren und für die Übertragung der Energie von den Röhren aus auf die mit der Spule in Verbindung stehende Sekundärwicklung eines Transformators je eine Primärwicklung in diesem vorgesehen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann für die Steuerung der Röhren und für die Übertragung der Energie von den Röhren aus eine einzige Primärspule des Transformators verwendet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt in schematischer Darstellung Abb. 1 eine Prüfmaschine mit einem seitlich angebrachten Schaltgehäuse für die Schwingungserregung, Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung für die im Gegentakt erfolgende Erregung des Prüflings, Abb. 3 eine Eintaktschaltung für die Schwingungserregung.
Eine Prüfmaschine nach Abb. 1 besteht aus einem Fundament 1, das an einer Seite einen Prüflinge in Fassungen3 und 4 hält. An der anderen Seite des Fundamentes 1 ist ein Magnet 5 mit einer Spule 6 angebracht, die über eine Feder 7 mit dem Prüfling 2 verbunden ist. Die Schaltung zur Schwingungserregung ist in einem seitlichen Gehäuse 8 am Fundament 1 untergebracht.
Die in Abb. 2 dargestellte Schaltung zeigt nochmals die Feder 7, den Magneten 5 und die Spule 6.
Der Körper 9 versinnbildlicht die Masse der zum Schwingsystem gehörenden Teile. Die Spule 6 schwingt dabei nach Art eines dynamischen Lautsprechers innerhalb des Luftspaltes des Magneten 5, wodurch in ihr eine Spannung induziert wird, die auf die Sekundärspule eines TransformatorslO gegeben wird.
Die Primärseite des Transformators bildet den Anodenwiderstand zweier im Gegentakt geschalteter Röhren und 12. Der Mitte der Primärseite des Transformators 10 wird die Anodenspannung zugeführt. Jede Anode einer Röhre ist über Kondensatorenl3 und 14 und über Filter 15 und 16, die nur die niederfrequente Eigenschwingung des mechanischen Systems durchlassen, mit dem Gitter der anderen Röhre verbunden.
In der Abb. 3 ist die gleiche Vorrichtung für einen Verstärker dargestellt, bei dem nur eine Röhre, ein Kondensator und ein Filter verwendet sind.
Wird von dem mechanischen System 2, 3, 4 und 7 infolge einer Halb schwingung eine Spannung in der Spule 6 induziert, und in dem Transformator 10 übersetzt, so gibt diese Spannung auf das Gitter der bisher gezündeten Röhre einen negativen Spannungsstoß und auf das Gitter der zu zündenden Röhre einen positiven. Der Anodenstrom kehrt sich daraufhin um und zieht nach Transformierung die Spule 6 in die entgegengesetzte Richtung. Die Spule 6 kann demnach Steuer- und Antriebsspule in einem sein.
An Stelle eines Magneten ist es auch möglich, einen Elektromotor zu benutzen, dessen Rotorspule die Funktion der Spule 6 übernimmt und dessen Ständer an die Stelle des Elektromagneten 5 tritt.
Mit dieser Schaltung ist es nicht nur möglich, Prüfmaschinen, die die Festigkeit mechanischer Bauteile erproben, sondern in gleicher Weise auch Rütteltische und andere in Resonanz schwingende Maschinen anzutreiben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromechanischer Schwingungserzeuger mit einem die Frequenz bestimmenden mechanischen Schwingungssystem, bei dem eine mit dem mechanischen System verbundene Spule von einem Verstärker elektrisch gespeist wird, für in der Resonanz erregte Schwingsysteme, insbesondere für Resonanzprüfmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Antrieb des Maschinensystems dienende, mit dem Verstärkerausgang verbundene Spule (6) auch mit dem Verstärkereingang elektrisch verbunden ist, daß zwischen Verstärkerausgang und Verstärkereingang Filter od. dgl. zur Verhinderung einer elektrischen Selbsterregung des Verstärkers vorgesehen sind, und daß die in der Spule durch mechanische Schwingung erzeugten Ströme Antriebsimpulse im Verstärker auslösen.
2. Elektromechanischer Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6) innerhalb eines kontstanten, vorzugsweise regelbaren Feldes eines Magneten (5) schwingt.
3. Elektromechanischer Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Spule (6) durch mechanische Schwingungen erzeugte Spannung über Transformator (10), Kondensator (13, 14) und Filter (15, 16) auf das Gitter einer Röhre (11, 12) gegeben wird und diese Röhre nach Zündung die Spule (6) über den gleichen Transformator (10) in einer Richtung antreibt.
4. Elektromechanischer Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Gegentakt geschaltete Röhren (11, 12) die Spule (6) antreiben.
5. Elektromechanischer Schwingungserzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der Röhren (11, 12) und für die Übertragung der Energie von den Röhren aus nur eine Primärspule des Transformators (10) verwendet wird.
6. Elektromechanischer Schwingungserzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärspule des Transformators (10) nach Art eines Spartransformators ausgeführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055454.