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Dampfpfeife.
Die Erfindung betrifft eine mit Dampf oder Pressluft bzw. Pressgas betriebene Pfeife, von der mehrere Ausführungsbeispiele in der Zeichnung dargestellt sind.
Die Fig. 1-14 sind schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen im Axialschnitt, die Fig. 15-18 lotrechte Schnitte durch verschiedene andere Ausführungsformen. Fig. 19 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 18 und die Fig. 20 und 21 stellen zwei weitere Ausführungsformen im lotrechten Axialschnitt dar.
Die dargestellte Glockenpfeife unterscheidet sich von den bisher bekannten Pfeifen dadurch, dass die Glocke 1 (Fig. 1) nicht Kreis-, sondern Ringquerschnitt besitzt und der Dampf oder das sonstige Druckmittel durch eine Mittelöffnung 2 im Innern der Glocke austritt, statt an der Aussenwand.
Das Betriebsmittel tritt aus der Zuführungsleitung als Ringstrahl von zylindrischer oder Kegelform (Fig. 2 bzw. Fig. 5) aus, wobei sein Querschnitt einen kreisrunden, vieleckigen oder beliebig anders geformten Ring bildet. Bei zylindrischen Ringstrahlen kann der Kern 3 über die Austrittsebene 4 herausragen (Fig. 3 und 4), ebenso bei kegelförmigem Ringstrahl (Fig. 6 und 7). Man kann ferner einen Ringstrahl mit Kern (Fig. 2) oder ohne Kern (Fig. 9 und 10), oder einen Kegelstrahl ohne Kern (Fig. 11) oder mit Kern (Fig. 12 und 13) verwenden. Auch hier kann der Strahlquerschnitt kreisförmig, vieleckig oder anders gestaltet sein.
In allen Fällen wird der Strahl so geführt, dass ein Teil in die Glocke 1 eintritt. Der Austritt erfolgt durch einen in der Mitte angeordneten Einsatz 5 von der Form einer Düse oder eines einfachen Zylinders, in den eine Verlängerung des Kerns 3 hineinragen kann. Sowohl die Glocke als auch die Düse und der Kern können regelmässige oder unregelmässige Längs- und Querschnittformen aufweisen. An die Düse 5 kann sich eine Trompete 8 anschliessen (Fig. 14).
Die Dampfzufuhr wird durch einen Schieber, ein Ventil, eine Klappe oder einen gewöhnlichen Hahn geregelt.
Die Hauptvorteile der neuen Pfeifengattung bestehen in folgendem : ]. Der Austrittsquerschnitt ist derart verdichtet, dass die Luftschwingungen, die durch den Wechsel von Dampfaustritt und Unterbrechung desselben hervorgerufen werden, die grösstmögliche Amplitude besitzen, um im Verhältnis zur aufgewendeten Energiemenge einen möglichst weittragenden Ton zu erzielen.
2. Verdichtung des Tones infolge flacher Wellen längs der Pfeifenachse in der Richtung des Dampfaustritts, wodurch eine Lenkung der Schallwellen und deren Verstärkung in entsprechender Richtung möglich wird.
Dieser Vorteil ist vom grösstem Wert. a) Für den Eisenbahnbetrieb, wobei der Lokomotivführer eine Pfeife von genügender Tragkraft besitzen muss, um von den Bremsen auch am Ende sehr langer Züge trotz des Fahrgeräusches gehört zu werden, und wobei die Anwohner möglichst wenig belästigt werden sollen ; die gleichen Bedingungen müssen auch bei den Warnpfeifen erfüllt sein, die auf der Lokomotive angebracht sind und die Streckensignale wiederholen.
Um diese Bedingungen zu erfüllen, muss die Achse der Vorrichtung wagrecht liegen und die Trompete nach hinten gerichtet sein.
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b) Wichtig ist dieser Vorteil ferner für die Schiffahrt und Luftfahrt, da sowohl Schiffe wie Luftfahrzeuge über eine starke Pfeife verfügen müssen, die eine Signalgebung über weite Entfernung hin, auch bei Nebel ermöglicht, wo die Weiterleitung kräftiger Schallwellen besonders schwierig ist.
In diesem Fall ist die Trompete nach vorn gerichtet. e) Es ist ferner dadurch die Möglichkeit gegeben, die Glocke beliebig gross zu machen, da ihr
Inhalt nicht, wie bei den bisherigen Gloekenpfeifen, durch den Durchmesser der Dampfaustrittsöffnung oder durch eine Spezialform der Glocke begrenzt, sondern von dem Strahlquerschnitt vollkommen unabhängig ist, da sich die Glocke um diesen aussen herum erstreckt. Diese Möglichkeit, die Glocke beliebig gross zu machen, ermöglicht wieder die Erzielung der besten Betriebsbedingungen.
3. Verminderung des Dampfverbrauches auf das Mindestmass, da die Leistung der Vorrichtung auf das Höchstmass gesteigert wird.
Hierin liegt ein ausserordentlicher Vorteil für Pfeifen-von elektrisch betriebenen Fahrzeugen, bei denen die zum Betrieb erforderliche Pressluft aus verhältnismässig kleinen Behältern geliefert wird und in ihrer Menge daher stark beschränkt ist, oder wenn diese Behälter, wie üblich, in erster Linie für den Betrieb der Luftdruckbremse dienen.
4. Die Richtunggebung für die Wellen wird in der einfachsten Weise und mit den einfachsten Mitteln erzielt, da sie an der Erzeugungsstelle der Schallwellen erfolgt.
5. Der erzeugte Ton kann nach Wunsch auf verschiedene Schallrichtungen verteilt werden. Zu diesem Zweck wird die wagrecht, lotrecht oder schräg gelagerte Vorrichtung ergänzt : a) entweder durch eine SchaHfüHung oder einen Reflektor geeigneter Form, die entweder vor der äusseren Öffnung der Düse oder Trompete angeordnet sein oder teilweise oder ganz in einem dieser Teile liegen können und regelmässige oder unregelmässige Formen aufweisen können (Fig. 20) ; b) oder durch eine regelmässig oder unregelmässig gestaltete Trompete, die auch unterteilt sein kann und die Schallwellen, je nach Wunsch, leitet und zerstreut. Man kann hier eine Zellenteilung vorsehen, wobei der Querschnitt der einzelnen Kanäle beliebige Formen besitzen kann.
Auch die Düse kann durch Scheidewände unterteilt sein.
Auch eine Mehrzahl von unterteilten Trompeten kann zur Anwendung kommen. In Fig. 21 ist z. B. eine Pfeife mit zwei entgegengesetzt gerichteten Trompeten 17 dargestellt, die besonders als Notsignal für Personenwagen gedacht ist, da hier das Signal über den ganzen Zug hin, sowohl vorn wie hinten, gehört werden muss.
Der Abstand h des Gloekenbodens (Fig 1) von der Dampfaustrittsöffnung hängt von der Tonhöhe ab und kann z. B. durch Verschraubung gemäss Fig. 15 geregelt werden, indem entweder die Glocke 1 auf ihrem Sitz oder die Düse 5 in der Glockenöffnung verschraubt wird.
Die Vorrichtung gestattet die Abgabe besonderer Signale, entsprechend einem beliebigen Signaleode. a) Man kann zu diesem Zweck in der Glocke einen verschiebbaren Kolben 10 anordnen, der durch Hebel 11 und Zugstangen 12 oder ähnliche Einrichtungen (Fig. 16) unter Verwendung von Rückholfedern oder Gewichten 13 verschiebbar ist.
Nachdem der Dampfauslass vorher geöffnet ist, kann man durch Auf-und Abbewegen des Kolbens zwischen seinen Grenzstellungen eine beliebige Tonfolge erzeugen. b) Eine weitere Signalgebung erzielt man durch Drehen der wagrecht angeordneten Pfeife um eine lotrechte Achse xy (Fig. 17), wobei die Pfeife mehrmals nacheinander im Kreise gedreht wird und dabei in bekannter Weise Verstärkungen und Abschwächungen des Tones in den verschiedenen Richtungen erzeugt. Eine solche Anordnung ist besonders als Notsignal für Schiffe und Luftfahrzeuge wertvoll, wo solche Signale möglichst weit in allen Richtungen hörbar sein sollen. Bei Notsignalen für Züge braucht nan die Vorrichtung lediglich in der Richtung der nächsten Station oder der nächsten Züge einzustellen.
Für gewöhnlich ist die Trompete natürlich gegen den fahrenden Zug gerichtet. Die einstellbare Pfeife nach Fig. 17 eignet sich besonders für die Flussschiffahrt, bei der sich die Schiffe häufig auf weite Entfernung hin in einer bestimmten Richtung, z. B. für die Schleusenwärter, bemerkbar machen müssen.
Hier ermöglicht die Vorrichtung die Abgabe verabredeter Signale.
Man kann die Vorrichtung für die Zwecke der Schiffahrt und Luftfahrt auf einem Universalgelenk anordnen. e) Eine weitere Signalbildung ist dadurch ermöglicht, dass man die Glocke abwechselnd mit Behältern verbindet, die gewöhnlichen und erhöhten Druck aufweisen, bzw. mit der freien Luft verbunden sind ; man erhält hiedurch verschiedene akustische Wirkungen.
Die Glocke kann endlich auch mit einer regelbaren Öffnung versehen sein. Sie weist zweckmässig Löcher in ihrem unteren Teil auf, durch die Regenwasser und Kondenswasser ablaufen kann.
Die ringförmige Glocke kann ferner in Radialkammern von verschiedener Höhe und gleichem oder verschiedenem Inhalt unterteilt sein, um auf diese Weise gleichzeitig mehrere Töne zu erzeugen..
Eine Pfeife mit drei Kammern 14, 15, 16 zur Erzeugung von drei Tönen ist in Fig. 18 und 19 dargestellt,
Diese verschiedenen Einrichtungen können ganz oder teilweise an einer Pfeife vereinigt sein..
Man kann mehrere Pfeifen hintereinander, versetzt zueinander oder nebeneinander in geeignetem Ab-
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stande anordnen, von einer oder von verschiedenen Druckleitungen speisen lassen und auf diese Weise können der gleiche oder Töne verschiedener Höhe erzeugt werden, die auch Interferenzerscheinungen hervorrufen und Verstärkungen des Tones in bestimmten Richtungen ergeben können. Im übrigen kann die neue Pfeife mit allen bisher schon für Pfeifen verwendeten Einrichtungen beliebiger Art, insbesondere auch Resonanzeinrichtungen usw. versehen sein und in beliebiger Grösse aus beliebig geeignetem Material (Metall, Holz usw. ) hergestellt werden.
Auch auf Bojen und als tragbare Pfeife ist sie zu ver- wenden ; in letzterem Falle kann sie auch einfach mit dem Mund angeblasen werden oder mit Druckluft betrieben werden und in beiden Fällen als Signalvorrichtung für Heereszwecke Verwendung finden, wobei die Anordnung nach Fig. 15 eine beliebige Änderung der Tonhöhe gestattet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mit Dampf, Druckluft od. dgl. betriebene Glockenpfeife, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke ringförmigen Querschnitt besitzt und das Betriebsmittel durch eine Mittelöffnung in der Glocke austritt.