Verfahren zur Schwingungserregung mechanischer, schwingungsfähiger Gebilde durch lose I(opplung unter Verkürzung des Aufschauliel- und Abkling-Intervalles.
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<tb> ingungsvorganges <SEP> eiitsprccliencl, <SEP> Arbeit
<tb> zuführen. <SEP> Ist <SEP> die <SEP> pro <SEP> Schwingung <SEP> zugeführte
<tb> Arbeit <SEP> anfänglich <SEP> grösser <SEP> als <SEP> die <SEP> in <SEP> der selben <SEP> Zeit <SEP> in <SEP> dem <SEP> betreffenden <SEP> schwingungs- fähigen Gebilde verbrauchte Arbeit, so wächst sein Anschlag (seine Amplitude) so lange an, bis die pro Schwingung zu geführte Arbeit gleich der verbrauchten ist.
Nun gibt es aber schwingungsfähige Ge bilde, die, wie beispielsweise die Kirchen glocke" nach einer der vorliegenden Erfin dung zugrunde liegenden Erkenntnis nur so wenig Energie zur Aufrechterhaltung des ' Schwingungsvorganges benötigen, dass sie durch eine sogenannte lose Kopplung, die nur so wenig Energie überträgt, wie zur Aufrechterhaltung des Schwingungsvorgan ges erforderlich ist, wohl in Betrieb er halten, aber nicht oder nur sehr schwer " in Betrieb gesetzt werden können.
Bei Glocken kann beispielsweise unter Umständen nach
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(1,-r <SEP> Klöppel <SEP> schon <SEP> am
<tb> und <SEP> hierdurch <SEP> die
<tb> ( <SEP> * <SEP> loul,@. <SEP> #,.li"ii <SEP> 1,--i <SEP> i@i,l;il-iv <SEP> kleinem <SEP> Ausschlage
<tb> ausser <SEP> Tritt <SEP> brin@@{#ii, <SEP> >o <SEP> dass <SEP> erst <SEP> nach <SEP> mehr fachen <SEP> Schwebungen <SEP> das <SEP> eigentliche <SEP> Läuten
<tb> einsetzt.
<SEP> Aber <SEP> selbst <SEP> wenn <SEP> diese <SEP> Störungen
<tb> durch <SEP> Klöppelhaltevorrichtungen <SEP> beseitigt wären" würde es relativ lange dauern, bis durch die minimalen Energiequantitäten, die der Glocke pro Schwingung zugeführt wer den, ein so grosser Energievorrat in der Glocke aufgespeichert würde, wie sie bei normalem Ausschwingen mit Rücksicht auf die Grösse der Masse benötigt. Hinzu kommt noch, dass ein allzu langes Aufschwingen und allzu langes Abklingen im vorliegenden Falle unerwünscht ist, da es unter Umstän den die kirchlichen Handlungen stört. Es entsteht also die Aufgabe, Mittel und Wege zu finden, die ein rasches Anläuten und ein rasches Abklingen ermöglichen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfin dung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur losen Kopplung mechanischer, schwingungsfähiger Gebilde, wobei während des Aufschaukel- und Abkling-Intervalles des schwingungsfähigen Gebildes wesentlich grössere Energiequantitäten (bis zu einem Vielfachen) übertragen werden, als während des konstant verlaufenden .Schwingungsvor ganges.
Die Abbildung zeigt beispielsweise zwei solcher Kopplungen, und zwar die eine (links) in Aussenansicht, die andere (rechts) im Schnitt. Beide sind zwischen eine Glocke und einem Antriebsmechanismus eingeschal tet. Die Glocke 1 ist am Joch 2 schwingbar aufgehängt und mit dem Läutehebel 3, 3 versehen, an welchem, in Schlitzen 4, 4 ver- stellbar" die Läutezapfen 5, 5 angebracht sind. Ein Antriebsmechanismus, bestehend aus einem Elektromotor 10, der mittelst Riemens 11 eine Riemenscheibe 37 und eine Achse 12 ihn Umlauf setzt, bewegt durch Vermittlung der Übersetzungsräder 8, 8 die beiden Kurbeln 9, 9 in entgegengesetztem Sinne.
Die Kurbelzapfen 15, 15 der Kur beln 9" 9 und die Gelenkzapfen 5, '5 des Läutehebels 3, 3 sind gelenkig durch zwei lose Kopplungen 14 miteinander verbunden.
Die Kopplung selbst besteht aus einer zylindrischen, durch den Boden 17 abge schlossenen Röhre 16, in der sich ein durch- löcherter Kolben 23 auf und ab zu bewegen vermag. Füllt man diese zylindrische Röhre 16 mit einer Flüssigkeit (am besten Glyzerin) und setzt die Antriebsmaschine so in Um lauf, dass die im Schnitt gezeichnete rechte Kopplung eine Druckwirkung auf den Läute hebel 3 ausübt, so muss', im selben Augen blick die linke Kopplung eine Zugwirkung ausüben" und umgekehrt.
Die abwechselnd durch Zug und Druck übertragene Arbeit auf die Glocke erreicht bei dem ersten Um lauf der Kurbeln ein Maximum, weil in die sem Augenblick, bei fast stillstehender Glocke, die Hubdifferenz zwischen den Kurbelzapfen 15, 15 und den Angriffspunk ten 5, 5 nahezu dem vollen Kurbelweg ent spricht. Je mehr sich die Wege der An griffspunkte 5" 5 bei phasengleich schwin gender Glocke dem Kurbelweg anpassen, um so kleiner wird die relative Verschiebung des Kolbens 28 innerhalb der Röhre 16 und damit um so kleiner auch die Arbeitsüber tragung der Kurbel 9, 9 auf den Läute hebel 3, B.
Wählt man die Befestigungspunkte 5, 5 so, dass während des stationären Läute zustandes die Weglänge dieser Punkte mit dem Kurbelhub übereinstimmt, so ist der Ausschlag der Glocke, der bei jeder Halb schwingung eine kleine Verkürzung erfährt, lediglich jedesmal um diesen Betrag zu ver längern, wobei die Einwirkung der Phasen verschiebung und der Verkürzungen und 'Verlängerungen bei Verwendung endlicher Kopplungslängen nicht berücksichtigt ist. Eine Änderung der Energieübertragung kann dadurch erzielt werden, dass ein zweiter Kolben 25 gegenüber dem durchlöcherten Kolben 23 so verschoben wird, dass die Drossellöcher teilweise abgeschlossen wer den.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn man die beschriebene lose Kopp lung nicht vollkommen mit Flüssigkeit füllt, sondern innerhalb der Kolbenstange 28, durch Einbringung eines Deckels 27, bezie hungsweise am obern Ende ;der Zylinder röhre durch Anbringung eines Rohres 3'0 je ein Luftpolster bildet. Diese Luftpolster gestatten in erster Linie, dass auch bei un symmetrischem Bau der Kopplung, wie in der Abbildung dargestellt, der eindringende Kolben innerhalb der Flüssigkeit, durch Zu sammendrücken der Luftpolster, Platz findet, . und weiterhin, dass bei ganz kleinen rela tiven Verschiebungen die erforderliche Ar beit nicht in der Hauptsache durch Drossel wirkung, sondern in der Hauptsache durch die elastischen Polster übertragen wird.
Selbstverständlich sind die Kopplungen nach aussen hin durch Stopfbuchsen abgedichtet. Durch bei der Bewegung in den Zylinder eindringende bezw. in umgekehrter Rich tung aus dem Zylinder austretende Kolben stange wird eine Unsymmetrie der Kraft wirkung auf Zug und Druck erzeugt. Diese kann durch im Kolben angebrachte Kugel ventile 26 beseitigt werden.
Die cinzelnc -Kopplung funktioniert nun rv-ic folgt: ss"irn Umlaufen der Kurbel in einer hestimtnten Richtung wird mit zu- uubinender C'Neschwindigkeit eine entspre chend steigende Spannung (zum Beispiel Druck) innerhalb der Kopplung erzeugt,
die einerseits ein Heben der Glocke und.ander- seits ein Tiefereindringen des durchlöcherten Kolbens<B>23</B> bei gleichzeitig starker Dämp fung bewirkt. Natürlich wird hierbei auch das Luftpolster entsprechend komprimiert. Kurz nach Überschreiten der Höchststellung wandelt sich die Druck- in Zugspannung, wodurch Glocke und Kolben in umgekebr@- ter Richtung, ebenfalls unter starker Dämpfungswirkung, bewegt werden.
Je mehr sich die Glocke -ihrem stationären Schwin gungszustände nähert, desto mehr verschwin det die dämpfende Wirkung der Kopplung und desto kleiner wird die pro Schwingung übertragene Leistung. Bei Abschaltung der treibenden Kraft tritt mit zunehmender Hub differenz wieder automatisch die dämpfende Wirkung ein.' Selbstverständlich können Kopplungen der beschriebenen Art zum An trieb aller schwingungsfähigen Gebilde ver wendet werden, bei denen Dämpfungs- und Anlauf- bezw. Auslauferscheinungen ähnlich liegen wie im vorbeschriebenen Falle.
Bei leichten Glocken .kann man sich nur einer Kurbel, einer Kopplung und eines ein seitigen Läutehebels bedienen. Bei ganz schweren Glocken können insgesamt vier Kopplungen vorgesehen werden. Am Wesen der Erfindung wird weder. hierdurch, noch durch Verwendung anderer Medien innerhalb der Kopplung (Luft, Gas etc.) etwas ge ändert. Zur Änderung der Leistungsüber tragung kann nicht .nur der Gelenkpunkt 5, sondern auch der Gelenkpunkt 15 und damit die Kurbel durch Nähern und Entfernen vom Kurbeldrehpunkt geändert werden.
Selbstverständlich kann der Kolben der -Kopplung auch auf einer Stange angebracht sein. die beiderseits durch die mit Flüssig keit gefüllte Röhre, unter Verwendung von Stopfbüchsen, durchgeht, oder im Innern der Röhre durch eine zentrisch angebrachte Stange geführt wird. Die Drosselwirkung kann natürlich auch durch andere bekannte Mittel herbeigeführt werden, wie zum Bei spiel durch Benutzung eines nicht durch löcherten Kolbens und Umgehungskanälen oder dergleichen, von dem untern nach dem obern Zylinderraum.