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Akustische AlarmvoiTichtnng.
Die Erfindung betrifft eine akustische Alarmvorrichtung, bei der eine Membran auf magnetischem Wege in die für die Tonerzeugung massgebende Schwingung versetzt wird, indem zwischen ihr und einem feststehenden Magneten ein oder mehrere eiserne Zwischenstücke angeordnet sind, die abwechselnd die die Kraftlinien leitende Verbindung zwischen den Polen und der Membran herstellen und unterbrechen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel im Längsschnitt.
Die Erregervoriichtung ist in einem Gehäuse k eingeschlossen, das nicht notwendigerweise aus Eisen zu bestehen braucht. Im Innern dieses Gehäuses ist ein Elektromagnet a und ein beispielsweise vierpoliger Anker b mit Ankerwicklung i angeordnet. Die Membran c liegt im vorliegenden Falle nicht unmittelbar vor dem Anker b, i, sondern vor einer Kammer m. An ihr ist ein Polstück n mittels einer Stange o befestigt, das unmittelbar vor dem Anker b, i, liegt. Das Polstück n wird etwa durch Lenker p derart geführt, dass es sich in der Bewegungsrichtung der Pole b, also parallel zur Ebene der Membran c, nicht verschieben kann. Eine ähnliche Anordnung wird sich auch in den Fällen empfehlen, in denen das Polstück unmittelbar an der Membran sitzt.
Der Magnet ist im vorliegenden Falle als nahezu geschlossener Bügel ausgebildet, dessen Schenkel g das Polstiick n von beiden Seiten mit möglichst wenig Spielraum umschliessen. Auf der der Kammer m gegenüberliegenden Seite befindet sich der Schalltrichter h.
Durch die Drehung des Ankers b, i wird der magnetische Kraftfluss abwechselnd über das Polstück n geschlossen und unterbrochen. Die dadurch bewirkte schwingende Bewegung wird durch die
Stange o auf die Membran übertragen. Die Schwingungen der Membran wiiken auch auf die in der Kammer m befindliche Luftsäule, die bei richtiger Abstimmung der Grösse der Kammer eine Rückwirkung auf die Membran ausübt und dadurch den Ton bedeutend verstärkt. Besonders zweckmässig ist die gezeichnete Anordnung deshalb, weil die Kammer m ein so gut wie vollkommen leerer Raum ist, da die Erregervorrichtung in einem besonderen Gehäuse angeordnet ist.
Es hat sich herausgestellt, dass mit bedeutend schwächerer Erregung oder bei gleicher Erregung ein bedeutend stärkerer Ton erreicht werden kann. wenn die Erregerwicklung nicht an einer Stelle angeordnet, sondern derart verteilt wird, dass an jedem Luftspalt ein Teil der magnetischen Erregung wirkt. Demgemäss ist die Erregerwicklung a in zwei Teile unterteilt, u. zw. sitzt der eine Teil auf dem Pol q, während der andere Teil an dem das Polstück M umschliessenden Pol sitzt. Besonders starke Töne werden dann erzielt, wenn das Zwischenstück mit einer Drehzahl umläuft, die höher liegt, als der Schwingungszahl der Membran bei kleiner Schwingungsamplitude entspricht.
Diese Erscheinung erklärt sich mit der eigenartigen Federcharakteristik einer planliegenden, am Rande fest eingespannten Membran. Die Federkraft einer solchen Membran nimmt nicht proportional der Durchbiegung zu, sondern sie steigt bei steigender Durchbiegung beträchtlich. In entsprechender Weise muss sich auch die Schwingungszahl der Membran ändern. Sie steigt mithin mit der Grösse der Durchbiegung. Wenn daher die Umlaufszahl des Zwischenstückes b erhöht wird, so passt sie sieh der höheren Schwingungszahl der Membran an, die diese bei stärkeren Durchbiegungen besitzt. Man muss daher einen höheren und stärkeren Ton erhalten. Erniedrigt man dagegen die Umlaufzahl des Zwischenstückes b, so entspricht der neuen Periodenzahl eine Resonanz, die die Membran bei geringeren Durchbiegungen besitzt.
Demgemäss erhält man leisere, tiefere Töne.
Da die Alarmvorrichtung bei voller Ausnutzung ihrer Leistungsfähigkeit einen ausserordentlich starken Ton gibt, empfiehlt es sich für solche Fälle, in denen ein schwächerer Ton erwünscht ist, die
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Resonanz zwischen den Schwingungen der Membran und der magnetischen Erregung zu stören. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass man den Anker in solchen Fällen mit geringerer Geschwindigkeit umlaufen lässt, beispielsweise, indem man ihm einen Vorschaltwiderstand verschaltet. Im allgemeinen wird man diesen Widerstand einschalten. Nur in bestimmten Fällen schaltet man den Widerstand aus, so dass die magnetischen Schwingungen denjenigen der Membran entsprechen, oder zweckmässiger noch etwas schneller sind als diese.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Akustische Alarmvorrichtung mit einer auf magnetischem Wege in die für die Tonerzeugung massgebende Schwingung versetzten, vor einer Luftkammer angeordneten Membrane, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Luftkammer (m) nach Form und Grösse derart gegenüber der Membrane abgestimmt ist, dass die natürlichen Schwingungen der in der Luftkammer eingeschlossenen Luftsäule mit denjenigen der Membrane harmonieren.