DE149821C

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Publication number: DE149821C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren, mittels der an sich bekannten Resonanzwirkung pulsierender Kräfte auf schwingende Systeme Relais in Tätigkeit zu setzen, welche aus mindestens -zwei zusammengehörigen , abgestimmten, oszilierenden, mechanischen Systemen bestehen, die geeignet sind, bei einer bestimmten Erregungsfrequenz einen beabsichtigten Vorgang einzuleiten undThe present invention relates to the method by means of those known per se Resonance effect of pulsating forces on vibrating systems relays in action set which consists of at least two related, coordinated, oscillating, mechanical Systems exist which are suitable to initiate an intended process at a certain excitation frequency and

ίο bei einer anderen Frequenz den gleichen Vorgang wieder rückgängig zu machen oder einen anderen beabsichtigten Vorgang zu bewirken. In erster Linie kommt die Fernwirkung dieser Resonanzrelais in Betracht, welche sowohl durch Anschluß des die Resonanzschwingungen erregenden Magneten an eine vorhandene, von wellenförmigem Strom durchfiossene Leitung ermöglicht werden kann, als auch durch irgendwelche bekannte Übertragungsart pulsierender Kräfte an den Standort des Relais, z. B. durch elektrische Wellen, durch oszillierende Luftstöße, durch oszillierende Belichtung einer Selenzelle u. dgl., geschehen kann.ίο the same process at a different frequency undo or cause any other intended action. First and foremost, the remote action of these resonance relays comes into consideration, which both by connecting the resonance oscillations exciting magnet to an existing one, through which an undulating current flows Conduction can be enabled, as well as by any known transmission mode pulsating forces to the location of the relay, e.g. B. by electrical waves, by oscillating blasts of air, by oscillating Exposure of a selenium cell and the like. Can happen.

Ein Hauptverwendungsgebiet steht diesem Verfahren offen bei Wechselstromanlagen, weil die Resonanzrelais alsdann direkt an irgend eine Stelle des Stromnetzes eingeschaltet werden können. Spezielle Fälle sind nachfolgende:One main area of application for this method is in AC systems, because the resonance relay is then switched on directly at any point in the power grid can be. Special cases are as follows:

Es werde beabsichtigt, zu einer bestimmten Zeit, etwa für die Dauer des Tagesbetriebes, den Leerlauf der Transformatoren, welche an verschiedenen, weit auseinander gelegenen Punkten des Netzes der Wechselstromzentrale eingeschaltet liegen, auszuschalten. Zu diesem Zwecke mußte bisher das Ausschalten an Ort und Stelle des Transformators vorgenommen werden, oder es wurden gewöhnliche Relais mit dieser Verrichtung betraut, welche eine gesonderte Stromleitung notwendig machen. Die hohen Kosten für diese gesonderte Stromzuführung waren in vielen Fällen ein Hinderungsgrund. Hier soll nun das Resonanzrelais eine, billige und bequeme Einrichtung liefern, um das Ausschalten und Wiedereinschalten der Transformatoren zu ermöglichen. It is intended that at a certain time, for example for the duration of day-to-day operations, the no-load of the transformers, which are at different, far apart Points of the network of the AC power station are switched on, switched off. To this Until now, the transformer had to be switched off on the spot or ordinary relays were entrusted with this task, which one make a separate power line necessary. The high cost of this separate power supply were a hindrance in many cases. Here the resonance relay is supposed to be a cheap and convenient device to enable the transformers to be switched off and on again.

Eine geeignete Ausführungsform des Resonanzrelais ist folgende: Das· Relais besteht aus einem Wechselstrommagneten m (Fig. 1), der mindestens zwei Klangkörper, z.B.zungenförmige Federbänder J_x und f₂, in Resonanzschwingungen versetzt; in der Fig. 1 sind diese senkrecht von oben gesehen. Die normale Polwechselzahl der Zentrale sei 100 pro Sekunde, die größte beobachtete, unbeabsichtigte Schwankung 1,5 Prozent. Dann wird eine Feder auf 98, eine zweite auf 102 Polwechsel abgestimmt. Beim absichtlichen Steigern der Frequenz auf 102 Polwechsel gerät die höhere Zunge f₂ in starke Resonanzschwingungen und schließt direkt oder indirekt einen Stromkontakt k z. B. durch einen Hebel /?, welcher zwischen zwei festen Auflagestellen im labilen Gleichgewicht beweglich ist. An das freie Hebelende soll die Zunge anschlagen und den Hebel in die entgegengesetzte Ruhelage schleudern. In dieser neu eingenommenen Lage stellt der Hebel leitende Verbindung her mit einem Stromkreis, dessen Wirkungen in bekannter Weise zu neuen Ver-A suitable embodiment of the resonance relay is as follows: The relay consists of an alternating current magnet m (FIG. 1), which sets at least two sound bodies, for example tongue-shaped spring strips J _x and f ₂ , into resonance oscillations; in Fig. 1 these are seen vertically from above. The normal number of pole changes in the center is 100 per second, the largest unintentional fluctuation observed is 1.5 percent. Then one spring is tuned to 98, a second to 102 pole changes. When the frequency is intentionally increased to 102 pole changes, the higher tongue f ₂ gets into strong resonance vibrations and directly or indirectly closes a current contact k z. B. by a lever / ?, which is movable between two fixed support points in unstable equilibrium. The tongue should hit the free end of the lever and fling the lever into the opposite rest position. In this newly assumed position, the lever establishes a conductive connection with an electric circuit, the effects of which in a known manner lead to new

richtungen herangezogen werden können, etwa um den Anker eines Ausschalters s anzuziehen und festzuhalten. Dieser neue Zustand hält nun so lange an, bis die erregende Stromfrequenz auf 98 Polwechsel eingestellt wird. Alsdann kommt die tiefere Feder J₁ in starke Resonanzschwingungen und wirft den Hebel wieder in die punktiert eingezeichnete Stellung zurück, so daß er seinerseits die herbeigeführte Funktion rückgängig macht.directions can be used, for example to attract and hold the armature of a circuit breaker s. This new state now lasts until the exciting current frequency is set to 98 pole changes. Then the lower spring J ₁ comes into strong resonance vibrations and throws the lever back into the position shown in dotted lines, so that it in turn reverses the function that has been brought about.

Die gleichen Gesichtspunkte gelten für dasThe same considerations apply to that

Umschalten der Elektrizitätszähler auf einen anderen Tarif, oder beim Einschalten von Bogenlampen für Straßenbeleuchtung, zum Absperren irgend einer Kraftzufuhr o. dgl. mehr.Switching the electricity meter to another tariff, or when switching on Arc lamps for street lighting, to shut off any power supply or the like. more.

Unter Umständen ist ein weiteres, gewöhnliches Relais entbehrlich, und es genügt häufig die Kraft, mit welcher der Hebel durch den mit maximaler Resonanzamplitude schwingenden Körper fortgeschleudert wird, bezw. der Druck, welchen der Hebel in der neugewonnenen Stellung auf seine Unterlage ausübt, um bereits die Aufgabe zu verrichten, welche dem Resonanzrelais zugedacht ist, also etwa um eine Umschaltung vorzunehmen oder einen Stromweg zu eröffnen.Another, ordinary relay may be unnecessary, and it is often sufficient the force with which the lever oscillates with the maximum resonance amplitude Body is thrown away, respectively. the pressure which the lever in the newly won Exercises position on his base in order to already perform the task that is intended for the resonance relay, So, for example, to make a switch or to open a current path.

Sollen die Resonanzrelais auch dann noch unabhängigvoneinander arbeiten, wenn mehrere Frequenzen zu gesonderten Zwecken eingestellt werden müssen, wobei, um zur höchsten oder tiefsten Frequenz zu gelangen, die auf Zwischenfrequenzen abgestimmten Relais imgewünschterWeise ausgelöst werden könnten, so hilft nachstehende Maßnahme:Should the resonance relays still work independently of one another if several Frequencies need to be tuned for separate purposes, in order to go to the highest or lowest frequency, the relay tuned to intermediate frequencies in the desired way could be triggered, the following measure will help:

Der bewegliche Hebel — welcher hier allgemein als Beispiel für eine auf die Resonanzamplituden des schwingenden Systems reagierende Vorrichtung anzusehen ist — steht in seiner Ruhelage von dem schwingenden Körper so weit entfernt, daß er von der maximalen Resonanzamplitude noch nicht berührt wird. In der Fig. 2 ist nur diese Ruhelage α angedeutet. Dagegen wird ein gesonderter Stromkontakt c bereits geschlossen, wenn die Schwingungsamplitude nahezu die maximale ist. Dieser Zwischenkontakt kann auf beliebige Weise, etwa durch Quecksilber, herbeigeführt werden; er erlischt, sowie die Frequenz das ausgeprägte Resonanzbereich verläßt, er wird aber fast während der ganzen Dauer der merklichen Resonanz geschlossen. Der Zweck dieses Zwischenkontaktes c besteht darin, den Strom — gleichgültig ob Gleich- oder Wechselstrom — in eine Vorrichtung \ zu leiten, welche nicht augenblicklich, sondern mit einer Verzögerung von einigen Sekunden in Wirkung tritt, und zwar derart, daß sie entweder durch Kurzschluß eines Wider-Standes r die Resonanzamplitude vergrößert, oder daß sie die Ruhelage ' des Hebels dem schwingenden System nähert. Es. eignet sich zu dem Verzögerungsrelais besonders die Ver- , wendung der erwärmenden Wirkung des elektrischen Stromes, welche erfahrungsgemäß leicht derart reguliert werden kann, daß der Gleichgewichtszustand zwischen aufgenommener und abgeleiteter Wärme erst nach einigen Sekunden eintritt.The movable lever - which is to be regarded here generally as an example of a device reacting to the resonance amplitudes of the oscillating system - is so far removed from the oscillating body in its rest position that it is not yet touched by the maximum resonance amplitude. In Fig. 2 only this rest position α is indicated. In contrast, a separate current contact c is already closed when the oscillation amplitude is almost the maximum. This intermediate contact can be brought about in any way, for example by means of mercury; it goes out as soon as the frequency leaves the pronounced resonance range, but it is closed for almost the entire duration of the noticeable resonance. The purpose of this intermediate contact is c is the current - to guide in a device \, which is not instantaneous, but occurs in operation with a delay of a few seconds, in such a way that they either by short-circuiting a - whether DC or AC Resistance r increases the resonance amplitude, or that it approaches the rest position of the lever to the oscillating system. It. The use of the heating effect of the electric current is particularly suitable for the delay relay, which experience has shown can easily be regulated in such a way that the state of equilibrium between absorbed and dissipated heat only occurs after a few seconds.

Der Sinn dieses Verzögerungsrelais ist ausschließlich der, daß das Resonanzrelais nicht sofort, sondern erst später anspricht. Daher ist es möglich, durch verhältnismäßig schnelle Änderung der Frequenz durch das Resonanzbereich desjenigen schwingenden Körpers, dessen Resonanzamplituden nicht wirksam sein sollen, hindurch zu gehen, ohne daß ein ungewünschtes Ansprechen dieses Resonanzrelais eintritt. Dagegen spricht nur dasjenige Resonanzrelais an, welches von der betreffenden, konstant gehaltenen Frequenz einige Sekunden lang erregt wird.The only point of this delay relay is that the resonance relay does not immediately, but only later. Therefore it is possible through relatively fast Change in frequency due to the resonance range of the vibrating body, whose resonance amplitudes should not be effective to go through without a undesired response of this resonance relay occurs. Only one thing speaks against it Resonance relay, which of the relevant, kept constant frequency some Seconds.

Ferner, kann man den Umstand ausnutzen, daß die maximale Amplitude erst nach Verlauf einiger Zeit, bei schwach gedämpften Resonanzkörpern erst nach 1 bis 3 Sekunden konstant wirkender, genau auf die Konsonanzstelle einregulierter Erregerfrequenz erreicht wird. Wenn die Einstellung des Hebels ti. dgl. nur auf maximale Resonanzamplitude vorgenommen wird, reagiert das Relais nicht auf schnell ausgeführte Frequenzschwankungen, welche das Resonanzbereich passieren, wohl aber auf sehr langsame.Furthermore, one can take advantage of the fact that the maximum amplitude only occurs after the course some time, with weakly damped resonance bodies only after 1 to 3 seconds constant acting, precisely adjusted to the consonance point of the exciter frequency will. When the setting of the lever ti. Like. Made only to maximum resonance amplitude the relay does not react to rapidly executed frequency fluctuations which pass through the resonance range but very slowly.

Da andererseits die Resonanz bei erzwungen en Schwingungen schwach gedämpfter Systeme in nächster Nähe der Konsonanzstelle sehr stark auftrifft und im Abstand von Y₂ Prozent schon fast erloschen ist, so kann man leicht. im Intervall von ¹J₂ Prozent skalenartig abgestimmte Resonanzkörper anordnen, welche paarweise eine gesonderte Funktion übernehmen, wie nachstehendes Schema zeigt:On the other hand, since the resonance with forced vibrations of weakly damped systems is very strong in the immediate vicinity of the consonance point and is _{almost extinguished at a distance of Y 2} percent, one can easily. In the interval of ¹ J ₂ percent, arrange resonance bodies in a scale-like manner, which in pairs take on a special function, as shown in the following diagram:

Normale Frequenz 100 Polwechsel.Normal frequency 100 pole changes.

Einschalten bei Ausschalten beiSwitch on when switched off at

Polwechsel PolwechselPole change Pole change

102 Transformatoren 97102 Transformers 97

102,5 Bogenlampen 97,5 _no 102.5 arc lamps 97.5 _no

103 Tarifzähler · 98.103 tariff counter 98.

Wenngleich der Vorteil, diese Resonanzrelais direkt an das vorhandene Stromnetz anschließen zu können, sehr nennenswert ist, so soll ihre Verwendbarkeit nicht daran gebunden sein, vielmehr sollen diese Relais an beliebige Stromleiter, sowie an irgendwelche Generatoren für wellenförmige Ströme angeschlossen werden können. Ferner soll der Vorteil der Fernwirkung nicht ausschließen, daß die Resonanzrelais auch in unmittelbarer Nähe der Maschinen, deren Frequenz mini-Although the advantage is that these resonance relays are directly connected to the existing power grid to be able to connect is very noteworthy, its usability should not be linked to it rather, these relays should be connected to any current conductor, as well as to any Generators for undulating currents can be connected. Furthermore, the The advantage of remote action does not exclude the fact that the resonance relay is also in the immediate vicinity The proximity of the machines, the frequency of which

male und maximale Tourenzahl -oder Unterbrechungszahl die Relaiseinrichtung in Tätigkeit setzt, verwendet werden. Zur Erregung von Resonanzschwingungen können in bekannter Weise verschiedene periodische Kräfte benutzt werden.times and maximum number of tours or interruptions activates the relay device. To excite resonance vibrations can be known in Different periodic forces can be used.

Claims

Patent Claims:

I. Resonance relay for two or more ίο. different frequencies acting periodically Forces, characterized in that a tuned resonance body at consonance with the lower frequency initiates a new process, while a second, tuned to a different frequency Resonance body at consonance with this reverses the process or initiates another process.

2. λ ^ experienced, several on the same Line networks connected to resonance relays that react to unequal frequencies according to claim 1 to bring into effect independently of one another, thereby characterized in that the resonance relay does not respond to a relatively fast frequency passage through the resonance range respond, but as a result of a delaying circumstance only with a sufficiently long arousal with a constant Excitation frequency come into effect.

3. An embodiment of the method according to claim 2, characterized in that that the contacting of a delay relay by expansion of a body as a result of the heating effect of the current comes about.

1 sheet of drawings.