DE1015247B

DE1015247B - High-performance sonic and ultrasonic whistle

Info

Publication number: DE1015247B
Application number: DEC6091A
Authority: DE
Inventors: Robert Levavasseur
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1951-07-10
Filing date: 1952-07-09
Publication date: 1957-09-05

Description

Hochleistungs-Schall-und Ultraschall-Pfeife In der Industrie werden Schall und Ultraschall hoher Leistung immer mehr angewendet, und zwar sowohl Ultraschall in Flüssigkeiten als auch Scha11 und Ultraschall in Luft und in Gasen. Im besonderen kann man ihre Anwendung zur Herstellung von Emulsionen, chemischen Behandlung, Homogenisierung, Sterilisation, Insektenbekämpfung, Rauchniederschlagung (namentlich in der Rußerzeugung), Niederschlagung von Staub und chemischen Nebeln anführen.High power sonic and ultrasonic whistle used in industry Sound and high-power ultrasound are increasingly being used, both ultrasound in liquids as well as Scha11 and ultrasound in air and in gases. In particular you can use them for the production of emulsions, chemical treatment, homogenization, Sterilization, insect control, smoke suppression (especially in soot production), Cite the suppression of dust and chemical mist.

In gewissen Fällen benutzt man zur Behandlung von Flüssigkeiten in Luft ausgesandten Ultraschall, d°_r auf die in dünner Schicht strömende Flüssigkeit einwirkt (sogenanntes Verfahren mit »Flüssigkeitsschleier«).In certain cases one uses for the treatment of liquids in Air emitted ultrasound, d ° _r on the liquid flowing in a thin layer acts (so-called procedure with »liquid curtain«).

Nur die Schwierigkeit, Schall- und Ultraschallsender sehr großer Leistung zu schaffen, hinderte bis in die letzte Zeit die industrielle Großanwendung dieser im Laboratorium erprobten V erfahren.Only the difficulty, sonic and ultrasonic transmitters of very great power to create, hindered the large-scale industrial application of these until recently methods tested in the laboratory.

Gegenstand der Erfindung ist eine Pfeife zur Erzeugung von Schall oder LTltrasc.'.lall, hei der ein aus einem schmalen Austrittsspalt austretender, flacher Gas- oder Dampfstrahl auf eine Schall bzw. Ultraschall erzeugende Kante oder Schneide auftrifft, die gleichsinnig und in einem gewissen Abstand von dem Spalt verläuft und den oberen Rand der Öffnung eines ss-citlich von dem flachen Strahl gelegenen Resonanziol1lraums bildet. Es ist eine Pfeife dieser Art bekannt. bei der zur Erzeugung eines Doppeltones ein z«-; fiter. ebenfalls nach dem Strahl zu offener Resonanzhohlraum angeordnet ist. Die Pfeife nach der Erfindung hat gleichfalls einen solchen zweiten R°sonan;:ho'hlraum und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung dieses letzteren und der ihn begrenzende obere Rand außerhalb des Strahles seitlich dess2ll:en liegen und daß von den Öffnungsrändern der beiden gegenüberliegenden Hohlräume die Wandungen eines Schalltrichters ausgehen.The invention relates to a whistle for generating sound or LTltrasc. '. lall, called the one emerging from a narrow exit slit, flat gas or steam jet on a sound or ultrasound generating edge or cutting edge that meets in the same direction and at a certain distance from the Gap runs and the upper edge of the opening is ss-citlich from the flat one Forms resonance space located in the beam. A pipe of this type is known. in the case of a z «-; fiter. also after the ray is arranged to open resonance cavity. The pipe according to the invention also has such a second R ° sonan;: cavity and is characterized in that the Opening of this latter and the upper edge bounding it outside the beam laterally dess2ll: s and that of the opening edges of the two opposite Cavities run out from the walls of a bell.

Die Pfeif: nach der Erfindung ist zum Unterschied von der erwähnten Doppeltonpfeife nicht zur Erzeugung einer zweiten Schallfrequenz, sondern zur Gewinnung von Schall höherer Leistung bestimmt und unterscheidet sich von jener Pfeife durch die besondere Anordnung des zweiten Hohlraumes und außerd2m durch den erwähnten Schalltrichter. Solche Schalltrichter sind zwar an sich bei Schallerzeugern und unter anderem auch bei Pfeifen bekannt, sie hatten aber bei den bisher bekannten Pfeifen nur einen nachteiligen Einfluß auf die Pfeifenleistung. Die Erfindung ergibt einen rein mechanischen Hochleistungsschall- oder Ultraschallsender von ruhender Bauart, hei dem kein Teil durch äußere Kraft in Bewegung gesetzt werden muß und mit dem ebenso große Schalleistungen wie mit einer Sirene gewonnen werden können. Im Gegensatz zu hisher verwendeten Schallrohren und Schall- oder Ultraschallpfeifen, deren Abmessungen und somit deren Leistung von der Schallfrequenz abhäng,-n, kann die den Gegenstand der Erfindung bildende Pfeife beliebig große Abmessungen haben, wie groß auch immer die angewandte Frequenz sei.The whistle: according to the invention is different from the one mentioned Double-tone whistle not for generating a second sound frequency, but for extraction determined by sound of higher power and differs from that pipe by the special arrangement of the second cavity and also through the mentioned one Bell jar. Such horns are actually in sound generators and also known for pipes, among other things, but they had been used in the previously known Whistling only has a detrimental effect on pipe performance. The invention yields a purely mechanical high-performance sound or ultrasonic transmitter from dormant Type of construction in which no part has to be set in motion by external force and with which just as great a sound power as with a siren can be obtained. In contrast to the previously used sound tubes and sound or ultrasonic whistles, whose dimensions and thus their performance depend on the sound frequency, -n, can the pipe forming the subject of the invention have any size, whatever the frequency used.

Der von den Öffnungsrändern der beiden Hohlräume ausgehende Schalltrichter der Pfeife ist zweckmäßig als Exponentialtrichter ausgebildet. Die obere Kante des zweiten Resonanzhohlraums liegt vorzugsweise weiter von dem Austrittsspalt des Dampf- oder Gasstrahles entfernt als die von diesem Strahl beaufschlagte Kante des ersten Resonanzhohlraums.The horn emanating from the opening edges of the two cavities the pipe is expediently designed as an exponential funnel. The top edge of the second resonance cavity is preferably further from the exit gap of the steam or gas jet away than the edge of the first one acted upon by this jet Resonance cavity.

Die Herstellung wird wesentlich vereinfacht, wenn der erste und der zweite Resonanzhohlraum Kreisringform haben und konzentrisch ineinander angeordnet sind und wenn hierbei der Sc.halltri-chter in an sich bekannter Weise von einem inneren Rotationskörper mit spitzbogenförmigem Querschnitt und einem äußeren Rotationshohlkörper mit nach außen zunehmend,-in Hehlraumquerschnitt gebildet wird.The production is significantly simplified if the first and the second resonance cavity have a circular ring shape and are arranged concentrically one inside the other are and if the sc.halltri-chter in a known manner from a inner body of revolution with an ogival cross-section and an outer body of revolution with increasing outwards, -in a cavity cross-section is formed.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung im Axialschnitt. Der darin beispielsweise dargestellte Schallsender ist eine Druckluftpfeife des Toroi.dtyps. Nach dieser Figur hat der toroidförmige Resonanzhohlraum 8 kreisförmigen Querschnitt. Dieser Hchlraum wird durch einen um die Wand des ringförmigen Duraluminiumstückes 9 herumlaufenden Ausschnitt gewonnen. Der Druckluftstrah l kommt in diesem Toroi.dhohlraum durch die ringförmige Mündung 10 der mit Druckluft über mehrere Öffnungen 13 aus dem Rohr 12 gespeisten Düse 11 an. Gegenüber dem Hohlraum 8 ist eine Hilfskammer 20 vorgesehen, die in einen mit dem Teil 9 gleichachsigen Ring 19 eingearbeitet ist.The drawing shows an embodiment of the invention in axial section. The sound transmitter shown therein, for example, is a compressed air whistle of the Toroi.dtyps. According to this figure, the toroidal resonance cavity 8 is circular Cross-section. This room is closed by a around the wall of the annular Duralumin piece 9 circumferential cutout won. The compressed air jet comes in this Toroi.dhohlraum through the annular mouth 10 of the compressed air over a plurality of openings 13 from the pipe 12 fed nozzle 11. Opposite the cavity 8, an auxiliary chamber 20 is provided, which is coaxial with part 9 in one Ring 19 is incorporated.

Die Anpassung der akustischen Impedanzen wird durch einen ringförmilgen Exponentialtrichter erreicht, der durch zwei als Rotationskörper mit der Achse A-B gestaltete Teile 14 und 15 gebildet wird.The adaptation of the acoustic impedances is carried out by means of a ring-shaped Exponential funnel achieved by two as a body of revolution with the axis A-B designed parts 14 and 15 is formed.

Sämtliche diese Pfeife bildenden Teile können auf einer Drehbank hergestellt werden, wodurch die Herstellung besonders einfach und wirtschaftlich wird.All the parts forming this pipe can be made on a lathe , whereby the production is particularly simple and economical.

Der Ansatzwinkel des von der ringförmigen Mündung 10 kommenden Luftstrahles in bezug auf den Resonanzhohlraum spielt vom Standpunkt der Nutzleistung eine sehr wichtige Rolle. Er liegt für eine Frequenz von 12 000 Hz in der Größenordnung von etwa 15 bis 20° mit Bezug auf die Achse A-B. Der Öffnungswinkel der in der Mündung 10 endigenden Düse hat die Größenordnung von 14°. Die Lage der Mündung 10 zur Resonanzkammer 8 erfordert eine sehr genaue Einstellung. Diese Einstellung wird durch Verstellen des Teils 9 gegen den Teil 16 erreicht. Das Schraubengewinde 17 erleichtert diese Einstellung, während das Gewinde 18 zur Befestigung des Teils 14 benutzt wird.The approach angle of the air jet coming from the annular mouth 10 With respect to the resonance cavity, one matters a lot from the standpoint of useful power important role. For a frequency of 12,000 Hz it is of the order of magnitude about 15 to 20 ° with respect to the axis A-B. The opening angle of the in the mouth 10 ended nozzle is of the order of 14 °. The position of the mouth 10 to the resonance chamber 8 requires very precise adjustment. This setting is made by adjusting of part 9 against part 16 is reached. The screw thread 17 facilitates this Adjustment while the thread 18 is used to secure the part 14.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Whistle for generating sound or ultrasound, with a flat gas or steam jet emerging from a narrow outlet gap strikes a sound or ultrasound generating edge or cutting edge in the same direction and a certain distance from the gap and the upper edge of the opening forms a resonance cavity located to the side of the flat beam, and at which a second, also after the beam to open resonance cavity is arranged is, characterized in that the opening of the second resonance cavity and the upper edge delimiting it lie outside the beam to the side of the same and that of the opening edges of the two opposing cavities, the walls of a bell.

2. Whistle according to claim 1, characterized in that that the trumpet emanating from the opening edges of the two cavities as Exponential horn is formed.

3. whistle according to claim 1 or 2, characterized marked. that the upper edge of the second resonance cavity further from that The exit slit of the steam or gas jet is more distant than that of this jet acted upon edge of the first resonance cavity.

4. whistle according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first resonance cavity (8) and the second Resonance cavity (20) have a circular ring shape and are arranged concentrically one inside the other are and that the horn is in a manner known per se from an inner body of revolution with an ogival cross-section and an outer body of revolution with a hollow cross-section increases outwards, is formed. Publications considered: German Patent Nos. 84,935, 399,791, 733,578; French patent specification No. 524 789; Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 19, 1947, pp. 858 and 859.