<Desc/Clms Page number 1>
MembraM-Schallapparat.
Die Erfindung bezieht sich auf Membranschallapparate nach Art des unter dem Namen Tyfon" bekannten Schallapparates, bei welchen das Zuführungsrohr für das Druckmittel durch das Gehäuse des Schallapparates hindurchgeführt ist und in der Mitte der Schallmembran mündet. Betreibt man diese Art von Membransehall-iendern mit gewöhnlicher Pressluft, so springen sie jederzeit leicht an und arbeiten so exakt, dlss derartige Apparate z. B. ohne weiteres zum Morsen verwendet werden können.
Will man solche Apparate dagegen mit einem Druckmittel betreiben, dessen Temperatur erheblich über der Aussentemperatur liegt (z. B. Dampf oder heisse Abgase) oder erheblich darunter (z. B. Kohlensäure), so ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten. Trifft nämlich ein solches z. B. sehr heisses Druckmittel die den Schall erzeugenden Met. lllteile (Membran, Gehäuse und Schalltrichter), so ergeben sich folgende Übelstände.
Die Membran wird an der Austrittsstelle des Druckmittels, also in ihrer Mitte, stark erhitzt und dehnt sich an dieser Stelle stärker aus als am Rande, der noch mit der kalten Luft in Berührung steht.
Es kann also keine gleichmässige Ausdehnung der Membran zustande kommen. Die Membran verzieht sich infolgedessen und spricht in diesem Zut mue sehr schlecht an. Es entstehen deshalb so lange unregelmässige und unreine Töne, bis die ganze Membran die Temperatur des Druckmittels angenommen hat.
Auch d ts Gehäuse und der Schalltrichter sind im Augenblicke der ersten Betätigung des Membransenders ebenfalls noch kalt und kühlen ihrerseits das heisse Betriebsmedium zuerst stark ab, so dass auch aus diesem Grunde die Schallbildung zunächst ausbleibt. Diese setzt in demselben Masse ein, in dem Gehäuse und Trichter sich allmählich erwärmen. Hiezu kommt noch bei mit Dampf betriebenen Schallapparaten eine starke Kondematiomwirkung an denjenigen Stellen, an denen der Dampf auf die kalten Gehäuse- und Trichterwandungen trifft, wodurch ebenfalls das Eintreten der Schallschwingungen verhindert oder verzögert wird. Erst nach einer gewissen Zeit, wenn nämlich die schallerzeugenden Teile sich ebenfalls erwärmt haben, setzen allmählich klarere und reinere Töne ein.
Vor diesem Zeitpunkt ist kein zuverlässiges Signalgeben (z. B. für Ausweiehsignale auf Schiffen oder bei Kraftfahrzeugen) und noch weniger natürlich ein Morsen mit einem solchen Apparat möglich.
Die Erfindung bezweckt, diese Übelstände zu vermeiden. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die schallerzeugenden Teile durch das Druckmittel selbstständig auf der Temperatur des Druckmittels gehalten werden.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispie1webe veranschaulicht, u. zw. zeigt die Fig. 1 einen mit Dampf betriebenen, am Schornstein eines Schiffes angeordneten Membranschallapparat in einer Seitenansicht teilweise im Schnitt, während in den Fig. 2 und 3 in grösserem Massstabe zwei verschiedene Ausführungen der dabei verwendeten Schallmembranplatten veranschaulicht sind. In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform des Schallapparates in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten dargestellt.
Es soll zunächst die Ausführungsform nach den Fig. 1-3 beschrieben werden, die hauptsächlich da in Betracht kommt, wo der Unterschied zwischen den Temperaturen des Treibmittels und der Aussenluft nicht sehr gross ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Der Schallapparat besteht aus einem Gehäuse A, einer daran befestigten Membran B, einem Schalltrichter 0 und einem Zuführungsstutzen D für das Druckmittel. Letzterer ist durch das Gehäuse A hindurchgeführt und mündet in der Mitte der Membran B. Mit der ringförmigen Überwurfmutter, mit der die Membran B am Gehäuse befestigt ist, ist der Erfindung gemäss ein Hohlkörper E verbunden worden, der mit Öffnungen et, e2 für die Zu-und Ableitung eines Heiz- oder Kühlmittels versehen ist. Der Schallapparat kann in seiner praktischen Anwendung beispielsweise mittels eines Winkelbleches F am Schornstein G eines Schiffes fest angebracht werden.
Dabei ist an den Zuführungsstutzen D des Gehäuses A unter Zwischenschaltung eines Dampfabsperrventils Hein Dampfzuleitungsrohr J angeschlossen. Von einem Doppelhebel hl des Absperrventils H führt eine Zugleine K, durch die das Ventil H geöffnet und der Schallapparat in Betrieb gesetzt werden kann, nach der (nicht dargestellten) Kommandobrücke des Schiffes. Unmittelbar unterhalb des Absperrventils H ist von der Hauptdampfleitung J eine engrohrige Dampfleitung L abgezweigt, die oben in die Öffnung e1 der Heizkammer E
EMI2.1
oder ins Freie führen kann.
Da auf diese Weise ständig eine geringe Dampfmenge durch die Kammer B fliesst, bleibt sie immer heiss und heizt ihrerseits durch Wärmestrahlung die Membran B des Schallapparates. Wird nun mit einem so eingerichteten Schallapparat ein Signal abgegeben, so trifft der heisse Dampf selbst bei längerem Stillstand des Apparates stets auf eine genügend warme Membran, so dass die mit Bezug auf diesen Teil eingangs erwähnten Übelstände nicht mehr eintreten können. Die Membran eines so konstruierten Schallapparates wird also stets gut ansprechen, so dass ein Versagen von Signalen ausgeschlossen ist.
Um hiebei ausserdem auch der Kälteeinwirkung vom Sehalltrichter her entgegenzuwirken, kann die Membran B selbst noch mit Einrichtungen versehen sein, die eine Wärmeabgabe der beheizten Membran an die im Gehäuse A beiindliche kalte Luft verhindern. Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Membran, die in bekannter Weise aus zwei durch einen Niet verbundenen Lamellen zusammengesetzt ist, geschieht dieser Wärmeschutz durch einen in der äusseren Lamelle vorgesehenen ringförmigen Hohlraum N, in dem eine isolierende Luftschicht eingeschlossen ist, während bei der Ausführungsform der Membran nach Fig. 3 den beiden Metallamellen eine Asbestschicht 0 od. dgL vorgelagert ist, die durch ein dünnes am Rande umgebördeltes Messingblech an der Membran festgehalten wird.
Durch die beschriebene Anordnung einer Zweigdampfleitung L, M wird ausser der Beheizung der Membran noch der Vorteil erreicht, dass in an sich bekannter Weise in der Dampfzuleitung J unterhalb des Absperrventils H immer frischer Dampf vorhanden ist, so dass an dieser Stelle sich kein Kondenswasser bilden kann, das erfahrungsgemäss den Betrieb des Schallapparates ebenfalls empfindlich stört.
Von dem oben beschriebenen Schallapparat unterscheidet sich der in den Fig. 4 und 5 veranschaulichte Schallapparat im wesentlichen dadurch, dass statt der Membran der Schalltrichter beheizt ist. Bei diesem Schallapparat, der insbesondere da mit Vorteil Anwendung finden kann, wo die Temperaturunterschiede gross sind, wie z. B. bei Lokomotiv-und Schiffsbetrieb, ist der Schalltrichter 0 von einem Heizmantel 01 umgeben, der auch das Gehäuse L des Schalltrichters mitumschliesst. Das Gehäuse A,
EMI2.2
das einen als Heizraum dienenden Hohlraum R in sich einschliesst.
In diesen Heizraum R mündet eine vom Dampfkessel kommende Leitung J, die mittels eines Flansches il an den Mantel el. angeschlossen ist, wodurch gleichzeitig der ganze Apparat an einem Winkelblech F befestigt ist. Am unteren Ende des Heizraumes R ist eine Ausbuchtung c2 vorgesehen, von der ein Rohr M nach einem (nicht dargestellten) Kondenswasserbehälter führt. Der Innenraum des Zuführungsstutzens D steht mit dem Heizraum R durch ein Ventil H in Verbindung, dessen Spindel durch die Wand des Gehäuses nach aussen geführt ist.
Das Ventil H wird im Ruhezustände durch eine Feder S auf seinen Sitz gedrückt und kann mittels eines
EMI2.3
sich ein mit Luft gefüllter isolierender Hohlraum.
Die Dampfzuleitung J und der Heizraum J ! sind ständig vom Heizdampf erfüllt. Dabei wird das in der Heizkammer sich niederschlagende Kondenswasser durch das Rohr M abgeleitet, dessen Querschnitt so bemessen ist, dass nur das Kondenswasser, aber kein Dampf abfliessen kann.
Zum Abgeben eines Signales wird mittels der Zugstange J (und des Hebels das Ventil H geöffnet.
Es strömt dann Dampf aus dem oberen Teil der Heizkammer R in den Zuführungsstutzen D und gegen die Membran B, wodurch diese in bekannter Weise in Schwingungen versetzt wird. Der Dampf entweicht
EMI2.4
Der in der Heizkammer R befindliche Dampf überträgt seine Wärme unmittelbar auf den Schall- trichter 0, den Zuführungsstutzen D und das Gehäuse A sowie durch Leitung und Strahlung auch auf die Membran B. Da somit alle schallerzeugenden Teile ständig auf der Temperatur des Dampfes gehalten werden, so springt genau wie beim Betriebe mit Druckluft die Membran beim Öffnen des Ventils H sofort an und der Schallsender gibt von Anfang an klare zum Morsen geeignete Töne.
Um eine noch wirksamere Heizung (oder Kühlung) zu erzielen, kann man natürlich auch die ScHall- trichterbeheizung nach Fig. 4 und 5 mit der Deckelbeheizung nach Fig. 1 noch miteinander verbinden.