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Signalvorrichtung
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Signalvorrichtung mit mindestens einem Schallerzeuger, die auf Fahrzeugen jeder Art, z. B. Automobilen, Fahrrädern, Booten usw., Verwendung finden kann.
Die erfindungsgemässe Signalvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schallerzeuger einen biegsamen Ventilsitz aufweist, der in seiner Mitte eine vorzugsweise kreisförmige Öffnung besitzt, welche durch einen federnd gehaltenen Ventilkörper abgedeckt ist. Bei Ausübung eines Luftdruckes auf den Ventilsitz z. B. mittels eines Gummiballs wird vorerst dieser Ventilsitz durchgebogen und hierauf der Ventilkörper plötzlich von seinem Sitz abgehoben.
Die Wirkungsweise dieser sehr einfachen, billigen und betriebssicheren Signalvorrichtung soll nun an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter beispielsweiser Ausführungsformen erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Signalvorrichtung mit zwei Schallerzeugern, Fig. 2 zeigt einen einzelnen Schallerzeuger, wobei die einzelnen Teile desselben auseinandergezogen dargestellt sind, Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen zusammen- gesetzten Schallerzeuger, dessen Teile sich in der
Ruhelage befinden. Fig. 4 ist eine Ansicht des
Ventilkörpers und der denselben haltenden Organe
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innere Querwand 13 besitzt. Nach vorne unu aussen ist eine Abschlusswand 14 vorgesehen, die wie bei 15 angedeutet, jalousieartig ausgebildet ist.
Diese vordere Abschlusswand ist vermittels eines Ringflansches 16 auf das vordere Ende der Wand 12 aufgeklemmt.
Die Schallerzeuger 10 sind in Löcher 17 der Querwand 13 eingesetzt. Durch diese Löcher 17 sind Rohrstücke 18 hindurchgeführt, die zweckmässigerweise aus biegsamem Material z. B. natürlichem oder künstlichem Gummi bestehen. Die äusseren Enden der Rohrstücke 18 befinden sich innerhalb der Gummibime 19, mittels welcher der erforderliche Luftdruck erzeugt wird. Diese Birne kann in üblicher Weise zusammengedrückt werden und sie ist mit einem Lufteinlass-Rückschlagventil 20 versehen, das seitlich am vorderen Ende angeordnet ist. Wenn die Birne 19 zusammengedrückt wird, schliesst sich das Ventil 20 und die Luft wird über die Rohrstücke 18 den
Schallerzeugern 10 zugeführt.
Die Wand 13 ist rund um die Locher 17 trichterartig ausgebildet und die Schallerzeuger sind in den Löchern 17 dadurch gesichert, dass sie unter Zwischenlage der vorderen Enden der Rohrstücke 18 in den- selben festgeklemmt werden. Die Rohrstücke besitzen verschiedene Längen, zum Zwecke, ver- schiedene Töne zu erzeugen.
Jeder Schallerzeuger ist wie in Fig. 2 dargestellt ausgebildet und er umfasst em Koptstuck aus dünnem Blech, welches Kopfstück einen kurzen rohrförmigen Hals 22 besitzt. Das vordere Ende des Rohrstückes 18 ist über den Hals 22 gestülpt und ermöglicht dadurch die Luftzufuhr. Das Gehäuse 21 weist einen halbkugeligen Teil 23 auf, der eine Kammer 24 umschliesst, durch welche die Luft zum Ventilsitz 25 gelangt. Eine kreisförmige Schulterfläche 26 des Teiles 23 bildet eine Auflagefläche für den Ventilsitz 25, der mit seinem äusseren Rand auf der erwähnten Schulterfläche aufliegt. Diese letztere liegt dabei in einer Ebene, die senkrecht zur Längsrichtung des Schallerzeugers verläuft. Der Ventilsitz wird durch eine Unterlagscheibe 27 auf der Schulterfläche 26 gehalten.
Die Unterlagscheibe ihrerseits wird durch eine ringförmige Sicke 28 in der zylindrischen Gehäusewand 29 gesichert.
Der Ventilsitz besteht aus federndem und biegsamem Material, z. B. natürlichem oder syn-
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thetischem Gummi. Die Ausbildung ist dabei derart, dass der Ventilsitz dünn und äusserst elastisch und biegsam ist. Es besitzt in seiner Längsmitte ein Loch 30, gegen dessen Vorderseite der Ventilkörper 31 anliegt. Dieser Ventilkörper kann aus einer Scheibe aus irgend einem harten Material, z. B. aus Metall oder Kunststoff, bestehen. Er wird dabei durch einen Federstern 32, der drei tedemde Arme 33 aufweist, in seiner Lage gehalten. Der mittlere Teil des Federstemes ist vermittels einer Niete 34 mit der Ventilscheibe verbunden. Dabei ist eine Unterlagscheibe 35 vorgesehen, welche gegen die Vorderseite des Federsternes anliegt. Die äusseren Enden der Arme 33 werden durch einen Gummiring 36 gegen die Sicke 28 gedrückt.
Der Ring 36 seinerseits wird durch eine Kappe 37 in seiner Lage gesichert. Diese letztere weist eine zylindrische Wand und in seiner Vorderseite ein Loch ? auf.
Der um das Loch herum befindliche Teil der Kappe drückt den Gummiring 36 gegen den Federstern 32.
Über den beschriebenen Teilen ist ein Schallverstärker 39 vorgesehen, der in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Dieser Verstärker ist topfartig ausgebildet und mit federnden Armen 40 versehen, welche elastisch an den innerhalb denselben liegenden Teilen des Schallerzeugers anliegen.
Innerhalb des kappenförmigen Verstärkers 39 befindet sich ein genügender Luftspalt, so dass die Erzeugung von Schall zwischen dem Verstärker 39 und dem Hauptschallerzeuger ermöglicht wird.
Wirkungsweise :
Wenn durch Drücken der Gummibime Druck- luft gegen den biegsamen Ventilsitz 25 gebracht wird, biegt sich derselbe, wie in Fig. 6 dargestellt, nach aussen durch. Dabei wird auch der Ventil- körper nach aussen mitgenommen, da er unter
Einwirkung des Federstemes 32 gegen den Ventil- sitz gedrückt wird. Dies geht so lange, bis der
Luftdruck genügend gross wird, um den Ventil- korper abzuheben. Dies geschieht plötzlich, so d & ss die Luft sich explosionsartig durch das Ventil bewegt. Diese Bewegungen des Ventilsitzes und des Ventilkörpers finden natürlich sehr rasch statt.
Die Schwingungen des Ventilkörpers und die Bewegungen des Ventilsitzes können schon mit sehr geringem Druck erzeugt werden, da das Loch im Ventilsitz das Bestreben hat, sich infolge der Wölbung des Ventilsitzes zu erweitern. Da aber diese Erweiterung so lange nicht möglich ist, als der Ventilkörper auf dem Ventilsitz aufliegt, so wird die Erweiterung beim Abheben des Ventilkörpers plötzlich einsetzen. Infolge seines geringeren Gewichtes und der infolgedessen t. benfalls geringeren Massenträgheit kehrt der Ventilsitz rascher als der Ventilkörper in seine Ausgangslage zurück. Die Bewegungsenergie des Ventilkörpers wird durch den Federstem 32 auf- genommen und derselbe bringt den Ventilkörper in seine Ausgangslage zurück.
Da jedoch die Zurückbewegung des Ventilkörpers später erfolgt als die Rückkehr des Ventilsitzes, so ist zwischen den beiden Teilen ein grösserer Abstand vorhanden. Infolgedessen schlägt der Ventilkörper mit beträchtlicher Wucht auf den Ventilsitz auf. Infolge der Elastizität der Gummischeibe wird der Ventilkörper zur Einleitung des nächsten Arbeitsspieles zurückgeschleudert.
Es ist klar, dass der Ventilkörper ein bestimmtes gegebenes Gewicht besitzt, das in alle Berechnungen eingesetzt werden muss. Es sind zahlreiche Faktoren vorhanden, die dazu beitragen, einen Ton zu erzeugen, so z. B. die Schwingungen des Gehäuses, die durch das Pumpen mittels der Gummibime entstehen.
Der ganze Zweck der beschriebenen Anordnung besteht in der Erzeugung einer Reihe von kleineren Explosionen, welche eine Trägerwelle erzeugen, welcher weitere Töne überlagert werden können. Das Resultat ist eine weitgehende Anpassungsmöglichkeit bei der Herstellung an die gewünschten Töne. Zusätzlich können die erwähnten Federn lose angeordnet sein, so dass das charakteristische Geräusch einer losen Feder ertönt.
Es ist auch möglich, auf dem Ventil einen Abschnitt eines schwingenden Stahldrahtes anzuordnen.
Es ist bekannt, dass eine unter einigem Druck stehende Luftsäule einen guten Schalleiter darstellt, der von Natur aus äusserst empfindlich ist und einen schwachen Schall mehrfach verstärkt.
Um die Tonhöhe einstellen zu können, können die Rohrstücke 18 verlängert oder verkürzt werden.
Bei Wahl von längeren Rohrstücken ist die Ton- höhe geringer, während sie durch Verkürzen höher wird. Die Rohrstücke 18 bilden selbst
Resonatoren. Bei Verwendung mehrerer Schall- erzeuger kann die Tonhöhe durch Wahl ent- sprechend langer Rohrstücke beliebig eingestellt werden, indem wahlweise bei einem Schallerzeuger überhaupt kein Rohrstück 18 vorgesehen ist, während es bei einem andern bis zu 10 cm lang ist. Es ist durch Wahl entsprechender Längen der Rohrstücke möglich, einen im Bereich von über einer Oktave zu erhalten. Wenn ein niedriger Ton, also ein solcher, der ohne Rohrstück 18 erhalten wird, erwünscht is., kann das Ventil schwerer ausgeführt werden.
Wenn dem SchallerzeTiger Luft von einer Druckluftquelle zugeführt wird, muss ein Zwischenbehälter vorgesehen sein, der die Funktion der Birne 19 übernimmt, da es wesentlich ist, dass dieser Behälter infolge seiner eigenen Resonanz mitschwingt. Wenn daher die Luftleitung in einem Behälter endigt, der grössere Dimensionen und demgemäss eine andere Eigenschwingung besitzt, so wird sich der Schallerzeuger isolieren und es werden harmonische Töne erzeugt. Wenn i s erforderlich ist, Luft durch eine lange Leitung von einer Druckluftquelle her zuzuführen, so wird zweckmässig ein Behälter von wenigstens
2-5 cm3 zwischen der Luftquelle und dcm Schall-
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erzeuger vorgesehen.
Würde dieser Zwischenbehälter weggelassen, so würden zwar möglicherweise auch Töne, aber solche von unbestimmbarer Qualität erzeugt. Selbstverständlich kann dem beschriebenen Gerät ein Verstärker nach Art eines Homes vorgesetzt werden.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine teilweise geänderte Ausführungsform. Hiebei ist eine Scheibe 41 aus dünnem biegsamem Metall vorgesehen, die einen ringförmigen Flansch 42 aufweist. Die Fläche dieser Scheibe ist ausgeschnitten, so dass eine Brücke 43 entsteht, die praktisch rechtwinklig zur Scheibenachse verläuft und dieselbe schneidet. Die Brücke 43 ihrerseits ist zwecks Bildung einer federnden Zunge 44 geschlitzt.
In dieser federnden Zunge 44 ist ein Ventilkörper 45 axial in der Scheibe gelagert. Der Ventilkörper besitzt eine Ventilscheibe 46, einen Bolzen 47 und einen Kopf 48. Der Bolzen 47 durchsetzt dabei den Flansch 42. Der Kopf ist dabei so angeordnet, dass der Ventilkörper frei in der Öffnung zwischen der Zunge 44 schwingen kann. Die Scheibe 41 und der beschriebene Ventilkörper ersetzen den Ventilkörper und den Federstern der Ausführungen gemäss
Fig. 1--6.
Wie ersichtlich, ist da, wo der Bolzen in den Ventilkörper übergeht, ein abgerundeter Teil vorhanden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bewirkt das Anliegen dieses Teiles an der Bohrung der Zunge 44, dass ein geringer Abstand zwischen dem Ventilkopf und der Zunge vorhanden ist.
Diese letztere biegt sich daher unter der Wirkung des Ventilkörpers durch, wenn der letztere abgehoben wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Signalvorrichtung mit mindestens einem Schallerzeuger, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schallerzeuger (10) einen biegsamen Ventilsitz (25) aufweist, der in seiner Mitte eine vorzugsweise kreisförmige Öffnung besitzt, welche durch einen federnd gehaltenen Ventilkörper (31) abgedeckt ist, das Ganze derart, dass bei Aus- übung eines Luftdruckes auf den Ventilsitz vorerst dieser durchgebogen und hierauf der Ventilkörper (31) plötzlich abgehoben wird.