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Sirene.
Sirenen als Alarmvorrichtung bei Fliegergefahr, sollen imstande sein, sowohl einen hohen als auch tiefen Dauerton abzugeben. Bei dem üblichen Antrieb von Sirenen mittels eines Elektromotors, dessen Welle als Flügelwelle mit festen Flügeln ausgebildet ist, kommt der hohe Dauerton beispielsweise bei einer Drehzahl von 3000 zustande und der tiefe Dauerton bei einer Drehzahl von 1500. Verständlicherweise sinkt aber die Reichweite des tiefen Dauertones mit der sinkenden Drehzahl, was unerwünscht ist. Versuche haben ergeben, dass der hohe Dauerton am weitesten durchdringt, wenn er in seinem Frequenzspektrum beachtliche Obertöne aufweist. Solche Obertöne sind indessen wieder nachteilig für den tiefen Dauerton, der durch die Obertöne wesentlich an Klangreinheit und dadurch auch an Unterscheidungskraft einbüsst.
Es sind Sirenen mit mehreren von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Flügelrädern für hohe und tiefe Dauertöne bekannt. Jedoch besitzen diese Sirenen den Nachteil, dass alle Flügelräder gleichzeitig von dem Motor angetrieben werden, da sie fest auf der Motorachse sitzen. Sämtliche Töne werden daher gleichzeitig erzeugt.
. Um diesen Nachteil zu vermeiden, geht die Erfindung aus von einer Sirene mit zwei von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Flügelrädern für hohe und tiefe Dauertöne.
Die Erfindung besteht darin, dass die Flügelräder der Sirenen lose auf der Motorwelle gelagert sind, mit der sie durch eine Kupplung einzeln verbunden werden.
Bei dieser Anordnung können durch grössere Genauigkeiten in der Ausführung der Sirene für den tiefen Dauerton die Obertöne geschwächt werden, während bei der Sirene für den hohen Dauerton durch gewisse Unregelmässigkeiten in der Bauart Obertöne in grösserem Masse erzeugt werden können.
Im Rahmen der Erfindung ist eine Bremsvorrichtung vorgesehen, durch welche beim Umschalten oder Abschalten eines Flügelrades gleichzeitig eine Bremswirkung auf das im Betrieb gewesene Flügelrad ausgeübt wird, um beim Übergange von einer Tonart in die andere Mischtöne zu vermeiden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Mittel zum Kuppeln der Flügelräder mit der Motorwelle wesentlich zu vereinfachen, indem Freilaufkupplungen an sich bekannter Bauart und mit entgegengesetzt gerichtetem Wirkungssinn Anwendung finden, wodurch ohne weiteres bei wechselndem Drehsinn der Motorwelle das eine oder das andere Flügelrad an der Drehung der Motorwelle teilnimmt, während das jeweilig andere stillgesetzt wird.
Da indessen bei dieser Anordnung demnach die Gefahr besteht, dass das umgekuppelte Flügelrad, wenn auch mit geringerer Drehzahl, so doch an der Drehung teilnimmt und daher störende Untertöne erzeugt, ist die Erfindung dahin ausgebildet, dass in dem einzelnen Flügelradsystem eine, wenn auch kleinere Freilaufkupplung mit in einem zur Kupplung des Flügelrades umgekehrtem Drehsinn, in Verbindung mit einem feststehenden Teil des Gehäuses angeordnet ist, wodurch ein Flügelrad auf der Stelle festgehalten wird, wenn das andere von der Motorwelle aus zwangsläufig angetrieben wird.
Die Anwendungen der Freilaufkupplungen gibt auch die Möglichkeit, die beiden Sirenenflügelräder zu beiden Seiten des Motors bzw. beiden Seiten der Motorwelle anzuordnen und dadurch die Baulänge von Doppelsirenen wesentlich zu verringern.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsformen im Mittelschnitt dargestellt. Auf der Motorwelle a des nichtgezeichneten Elektromotors ist ein Flügelrad b vorgesehen.
Dieses ist mit beispielsweise acht Flügelsegmenten c versehen, welche auf einer gemeinsamen Scheibe senkrecht stehen und durch einen gemeinsamen Scheibenring e zusammengeschlossen werden.
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Die Nabe b1 des Flügelrades ist unter Zwischenschaltung von Kugellagern j, fi lose auf der Welle a gelagert. Oberhalb ist auf der Nabe ein Klauenkupplungsring h vorgesehen. Dieser kann mit dem axial auf der Welle a verschiebbaren Kupplungsteil i in Eingriff gebracht werden. Dieser Kupplungsteil i ist in bekannter Weise mit der Welle a durch einen Gleitkeil j verbunden. Auch auf der andern Stirnseite, in der Zeichnung oben, ist der Kupplungsteil i als Klauen-oder Zahnkupplung ausgebildet, die mit einem Zahnkupplungsteil k in Eingriff kommt, der seinerseits genau wie vorher beschrieben, mit einem zweiten Flügelrad m in Verbindung steht. Auch letzteres ist auf der Welle unter Zwischenschaltung von Kugellagern n, lose gelagert.
Oben ist die Motorwelle a mit einem Zapfen o in ein Spurlager p eingesetzt, welches sich im Deckel r des Sirenengehäuses befindet. Der Rumpf s des Sirenengehäuses ist zylindrisch. Er weist gegenüber den Flügeln e der Flügelräder b und m Fenster t auf. In jeder Sirene sind Fenster vorgesehen, u. zw. für den hohen Ton etwa acht, für den tiefen etwa drei Fenster. Der Sirenenboden u besitzt gleichfalls ein Nabenlager v für die Motorwelle a. Auch hier ist zweckmässig ein Radialkugellager 10 vorgesehen. In dem Hals x des Sirenengehäuses sind unterhalb des Bodens Öffnungen y vorgesehen. Ähnliche Öffnungen z sind im Boden und Deckel des Sirenengehäuses angeordnet.
Die obere Sirene dient zur Erzeugung eines tiefen Dauertones, die untere zur Erzeugung eines hohen Dauertones oder umgekehrt. Es kann wahlweise vermittels der Klauenkupplung, an deren Stelle auch selbstverständlich jede andere Kupplung, beispielsweise Reibungskupplung, treten kann, das eine oder andere Flügelrad mit der Motorwelle a gekuppelt werden.
Die Umsteuerung kann beispielsweise durch einen zweiarmigen Hebel 1 erfolgen, der in einem Böckchen 2 drehbar gelagert ist und mit einem zweischenkligen Kern 3 in Magnetspulen 4 geführt wird, welche durch Druckknopfschaltung od. dgl. wechselweise erregt werden können. Der Hebel 1 greift mittels Gabel oder Zapfen 5 in das bewegliche Kupplungsglied i ein. Häufig kann es erwünscht sein, z. B. um scharf voneinander getrennte Schallsignale in Form von Morsezeichen od. dgl. abgeben zu können, dass beim Ein-und Auskuppeln der Flügelräder das vorher in Betrieb gewesene Flügelrad nach dem Auskuppeln baldmöglichst stillgesetzt wird, um den bekannten abklingenden heulenden Ton zu vermeiden.
Die erfindungsgemäss vorgesehene Bremsvorrichtung, welche beim Übergange von einem Ton zum andern in Anwendung kommen soll, sieht in der gezeichneten einfachen Ausführungsform vor, dass an dem Hebel 1 nach der Magnetseite hin zwei gegenläufige Arme 6 angeordnet sind, versehen mit einem Bremsbelag und einem geringen Spiel zwischen den Sirenenflügeln, derart, dass beim Umschalten bzw. Abschalten eines Flügelrades gleichzeitig eine Bremswirkung auf das im Betrieb gewesene Flügelrad ausgeübt wird. Die lebendige Energie der Flügelräder ist zwar im Verhältnis zur Masse gross, doch ist die Masse selbst gering und ein rasches Abbremsen ist daher ohne weiteres möglich. Ebenso könnten aber auch andere Bremsvorrichtungen, beispielsweise mit dem Elektromagneten verbundene elektrische Bremsvorrichtungen vorgesehen sein.
Letztere würden gegenüber der dargestellten Bremsvorrichtung dann vorzuziehen sein, wenn es nützlich erscheint, ein im Betrieb gewesene Flügelrad sofort abbremsen zu können, ohne dass gleichzeitig das andere Flügelrad durch das Eindrücken der Kupplung in Betrieb gesetzt wird. Die Drehzahl beider Sirenen ist dieselbe. Dadurch wird die Reichweite des tiefen Dauertones gegenüber dem Bekannten wesentlich vergrössert. Der durch die Sirenenflügel herbeigeführte Luftweg ist auf der Zeichnung durch Pfeillinien kenntlich gemacht.
Die Sirene nach Fig. 2 der Zeichnung entspricht in ihrer Bauart im allgemeinen der Sirene nach Fig. 1. Nach dieser Bauart ist am andern Ende der Motorwelle 7 (in der Zeichnung nicht dargestellt) noch ein gleiches Flügelrad 8 vorgesehen.
Dabei ist es zweckmässig, dass die Flügelräder mit den Bodenscheibe 10 sich gegenüberliegen.
Die Motorwelle ist durch ein Kugellager 11 im Motorgehäuse abgestützt. Der Tragzapfen 9 der Motorwelle ist gegenüber dem Flügelrade noch durch ein Kugellager 12 abgestützt. Fest auf dem Zapfen 9 befindet sich ein Ringbund 13 aus Bronze od. dgl., welchem eine ebenfalls aus Bronze bestehende Futterbüchse 14 des Flügelrades 8 gegenüberliegt. Zwischen den Körpern 13 und 8 sind Rollen 15 einer Freilaufkupplung eingeschaltet. Ferner ist mit dem Flügelrad 8 als Abschluss des Wellenzapfens 9 eine aufgeschraubte Kappe 16 verbunden, die mit einer hohlen Büchse 17 in fester Verbindung steht.
Auf dieser Büchse 17 befindet sich ein fester Bronzering. M, welchem ein ebenfalls fester Bronzering 19 im Deckel 20 des Gehäuses gegenüberliegt. Zwischen den Körpern 18 und 19 sind Rollen 21 einer kleineren Freilaufkupplung eingeschaltet. Mit der Welle 7 dreht sich, soweit das hier in Frage kommt, nur die Büchse 13. Wenn die Motorwelle beispielsweise im Sinne des Uhrzeigers in Umdrehung gesetzt wird, wird die Freilaufkupplung 13 wirksam und stellt die Verbindung mit dem Flügelrad 8 her. An der nunmehr mit der Welle 7 gemeinsam stattfindenden Drehung des Flügelrades 8 nimmt auch die hohle Büchse 17 teil und mit dieser der Bronzering 18. Die Rollen 21 hingegen, die auf einem dem Uhrzeiger entgegengesetzten Drehsinn ansprechen, bleiben unwirksam.
In der andern Sirene, welche man sich auf der andern Seite der Motorwelle zu denken hat, liegen die Freilaufkupplungen gerade umgekehrt.
Sonst ist die Einrichtung genau dieselbe. Wird nun die Welle 7 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung in Drehung versetzt, dann wird das nichtgezeichnete zweite Flügelrad der zweiten Sirene mitgenommen, während die Freilaufkupplung des Flügelrades 8 sich löst und das Flügelrad 8 keinen Antrieb mehr erhält. Wenn letzteres aber, sei es durch die Wellenreibung, durch den Luftzug oder sonstige Umstände,
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an einer Drehung teilnehmen will, welche der des andern nichtgezeichneten Flügelrades entspricht, also der Uhrzeigerrichtung entgegengesetzt ist, wird die Freilaufkupplung mit den Rollen 15 unwirksam bleiben, indessen wird nun die andere kleine Freilaufkupplung 21 wirksam werden.
Da jedoch der Deckel 20 des Gehäuses festliegt, kann die Folge nur sein, dass das Flügelrad 8 an der Drehung der Motorwelle nicht teilnehmen kann. Umgekehrt ist es natürlich ebenso.
Im Rahmen der Erfindung war noch die Aufgabe zu lösen, für eine geeignete Schmierung der Lagerung der Welle 7 und des bzw. der Wellenzapfen 9 Sorge zu tragen. Da sämtliche Mittel eingekapselt sind, ist ein Zugang von aussen unmöglich. Zum Zwecke der Schmierung ist die Büchse 17 durchbohrt und mit einer Schmierrohrleitung 22, durch welche von einer Staufferbüchse 23 aus Schmiermittel zugeführt werden können, verbunden. Das Schmiermittel tritt in den Raum 24 der Kappe 16, von wo aus es, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, zu dem Kugellager/2 gelangen kann. Unterhalb des Flügelrades 8 ist eine Schmiermittelfangseheibe 25 vorgesehen mit einem eingelegten Dichtungsring 26.
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der Welle 7 führt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sirene mit zwei von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Flügelrädern für hohe und
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Motorwelle gelagert sind, mit der sie durch eine Kupplung einzeln verbunden werden.