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Abhörvorrichtung zum Auffinden von Flüssigkeitsabflüssen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Abhören von Flüssigkeitsabflüssen, z. B. Wasserundichtigkeiten
und Erdgeräuschen, bestehend aus einem Gehäuse, einer die Schwingungen mechanisch
verstärkenden Membran, einem oder mehreren die Membran auf beiden Seiten abstützenden
verstellbaren Vorrichtungsteilen und Hörleitern od. dgl.
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Es sind Abhörvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Organ,
das die mechanischen Schwingungen verstärkt, als Membran ausgebildet ist, deren
obere und untere Fläche längs konzentrischer Kreise abgestützt wird. Ebenso wurden
verstellbare Abstützkörper gezeigt, mit denen der Druck auf die Membran zur Abstimmung
auf die Frequenz des abzuhörenden Geräusches in verschiedener Weise verändert werden
kann und bei denen die Verstellvorrichtung in verschiedener Lage, z. B. auch in
Membranmitte, angeordnet ist. Schließlich ist auch die Ausbildung des Abstützkörpers
als permanenter Magnet mit einem angeschlossenen Tauchspulenmikrophon nicht unbekannt.
Bei allen in diesem Sinne bekanntgewordenen Vorrichtungen wird ihr äußeres Gehäuse
mehr oder weniger in den Übertragungsweg des abzuhörenden Geräusches einbezogen,
wodurch eine mehr oder weniger konstante, häufig aber sogar variable Verzerrung
der absoluten Lautstärkewerte unter dem Einfluß unvorhergesehener Auß enwirkungen
entsteht.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet solche Nachteile. Sie besteht
darin, daß der Rand der Membran in dem äußeren Gehäuse in geringem Maße beweglich
ist und ihre eine Oberflächenseite sich auf eine die Schwingungen mechanisch übertragenden
und von dem Gehäuse ebenfalls isolierten Hülse, Muffe u. dgl. in einem geschlossenen
Linienzug und ihre andere Oberflächenseite sich auf einen Abstützkörper ebenfalls
in einem geschlossenen Linienzug abstützt.
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Die Abstützung der beiden Membranflächen längs konzentrischer Kreise
in der Nähe von deren nicht eingespanntem Rand bewirkt, daß von der Membran verstärkte
Schwingungen übertragen werden, die ohne irgendeine Störung entstehen, weil jeder
Radius der Membran mit einem Verstärkungshebel vergleichbar ist, der gegen sein
Ende einen Abstützpunkt und einen ziemlich in der Nähe gelegenen beweglichen Punkt
aufweist, während. der mittige Teil frei ist, um einer verstärkten Schwingung ausgesetzt
zu werden.
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Gemäß einer Verbesserung der Erfindung ist der Druck, der durch den
Abstützkörper auf die Membran ausgeübt wird, verstellbar, derart, daß es möglich
ist, die Spannung dieser Membran zu verändern, indem sie mit den verschiedenen abzuhörenden
Schallfrequenzen in Übereinstimmung gebracht wird. Durch Vergrößerung der Spannung
kann man höhere Schallfrequen2en auffinden.
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Die Verstellung kann derart vorgenommen werden, daß der Abstützkörper
einen Druck auf die Membran längs eines veränderbaren Kreises ausübt, so daß der
Hebelarm des Verstärkungshebels, der durch irgendeinen Radius der Membran gebildet
wird, verändert wird.
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Durch eine zweite Verstellung kann man ferner eine zusätzliche Abstützung
in der Mitte der Membran vorsehen, die gleichfalls die diametrale Erstreckung der
Membran vermindert, welche zwischen den beiden Abstützpunkten gelegen ist, so daß
diese Membran mit höheren Frequenzen in Übereinstimmung gebracht wird.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung kann ferner der Abstützkörper aus
magnetischem Metall bestehen, Demgemäß ist in einem permanenten Magnet eine kleine
elektrische, von der Membran getragene Spule vorhanden, wobei die Stromveränderungen,
die in der Spule geschaffen werden, wie bekannt elektrisch durch einen Röhrenverstärker
verstärkt werden können, an den ein oder zwei Hörer angeschlossen sind.
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Obwohl die Membran den niedrigen Frequenzen in der Reihe der Schallfrequenzen
unterworfen wird, kann der Verstärker sehr einfach sein und lediglich aus einer
beschränkten Anzahl von Röhren oder auch nur aus einer einzigen bestehen.
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Es wird darauf hingewiesen, daß bei Verwendung eines permanenten
Magneten als Abstützkörper zur
elektrischen Verstärkung die Organe
zur mechanischen Schallverstärkung gleichzeitig für die elektrische Schallverstärkung
verwendet werden, so daß die Konstruktion sehr einfach wird. Diese erlaubt nach
Wunsch das Abhören direkt durch mechanische Verstärkung oder durch elektrische Verstärkung.
Es ist gleichfalls möglich, direkt mit dem Ohr durch mechanische Verstärkung und
andererseits auch durch elektrische Verstärkung abzuhören.
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Zum direkten Abhören genügt es, die Hörleiter des Stethoskops durch
Röhren mit Kanälen zu verbinden, die sich durch den Abstützkörper erstrecken und
in der Nähe der Membran in eine Ausnehmung münden, die zwischen der Membran und
dem Abstützkörper gebildet ist.
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Die Membran kann aus einer dünnen Scheibe aus geeignetem Metall bestehen.
Obgleich ihre Dicke gleichmäßig sein kann, könnte es von Interesse sein, um die
Schwingung zu erleichtern, in der Membran Kreisabschnitte verschiedener Dicke, die
mit der Presse erhalten werden vorzusehen. Zum Beispiel könnte man Kreisabschnitte
verminderter Stärke, und zwar gleichmäßig um das Zentrum verteilt, und abwechselnd
wieder Kreisabschnitte von größerer Stärke vorsehen. Wenn es als zweckmäßig angesehen
wird, könnte man kleine konzentrische Wellungen vorsehen. Das ist bekannt.
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Das Rohr, das die Schwingungen aufnimmt, kann aus einem recht langen
röhrenförmigen Stück, das auf der Membranseite durch eine Scheibe größeren Durchmessers
begrenzt ist, gebildet werden. Diese Scheibe sowie die Membran, die sich auf sie
mit einer ihrer Flächen abstützt sowie der Abstützkörper, der einen Druck auf die
gegenüberliegende Seite der Membran ausübt, und schließlich ein Teil des Verstellmechanismus
können im Innern eines Gehäuses geschützt werden, welches von dem röhrenförmigen
Stück mittels einer dazwischenliegenden isolierenden Hülse getragen wird. Die Hülse
verhindert die Übertragung der Schwingungen des Gehäuses auf den röhrenförmigen
Teil. Ein Teil dieses Gehäuses, der um den röhrenförmigen Teil herum vorgesehen
ist, kann einen Handgriff bilden, der ebenfalls von dem vibrierenden System isoliert
ist.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar
zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Abhören
der rein akustischen Verstärkung und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer
anderen Ausffihrungsform, die das Abhören entweder durch akustische Verstärkung
oder durch elektrische Verstärkung oder durch beide Mittel kombiniert ermöglicht.
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In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel werden die Schwingungen von einer
Metallröhre 1 ziemlich großer Länge aufgenommen, deren unteres Ende z. B. dazu bestimmt
ist, in Kontakt mit einem Wasserrohr gebracht zu werden, um den Abfluß quer durch
diese Röhre oder in Kontakt mit dem Erdboden festzustellen. An seinem oberen Ende
ist die Röhre 1 durch eine Scheibe 2 abgeschl : ossen, die einen äußeren Rand 3
trägt, der als Abstützkreis für eine Metallmembran 4 dient. Oberhalb dieser Membran
ist ein Abstützkörper 5 angeordnet, der einen gegen die Membran gerichteten äußeren
kreisförmigen Rand 6 aufweist, der dazu dient, sich gegen diese Membran abzustützen.
Der Körper 5 kann einen konzentrischen Innenrand 7 aufweisen, der weniger als der
Rand 6 vorragt, derart, daß der Druck des Körpers 5 nor-
malerweise auf die Membran
4 durch den Rand 6 ausgeübt wird, aber es könnte auch über den Rand 7 geschehen,
wenn man nämlich den Körper 5 ausreichend auf die Membran hin mittels einer geeigneten
Verstellvorrichtung verschiebt.
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Auf die Röhre 1 ist eine Hülse 8 aus gegen Schwingungen isolierendem
Material, z.B. aus biegsamen Kautschuk, aufgesetzt. DieseHülse umfaßt von außen
den ringförmigen Teil des Gehäusekörpers 9, der gleichzeitig einen Handgriff für
die Vorrichtung bildet. Der Körper 9 ist nach oben hin offen, um in einen Deckel
10, der z. B. die Form einer Kuppel hat, eingeschraubt zu werden. Der Deckel weist
in der Mitte einen Teil il, der eine Mutter bildet, auf, in die der mit einem Schraubengewinde
versehene Teil einer Röhre 12 eingeschraubt ist, welche mit einem äußeren Verstellknopf
13 fest verbunden ist. Das untere Ende dieser Röhre 12 stützt sich auf die Fläche
des Körpers 5, der der Membran gegenüberliegt. Die Oberfläche des Körpers 5 weist
ein Röhrchen 14 auf, das das Rohr 12 umgibt und als Führung und Halterung für den
Körper 5 dient. Eine biegsame Kautschukhülse 15 kann zwischen die Röhre 12 und das
Röhrchen 14 eingefügt sein.
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Wenn wünschenswert, kann in der Vorrichtung eine zweite Verstellvorrichtung
vorgesehen sein. Der Knopf 13 weist demnach ein axiales Gewinde auf, in welches
ein Gewindeteil einer Stange 16 eingeschraubt ist, die wiederum mit einem zweiten
äußeren Knopf 17 fest verbunden ist. Das untere Ende der Stange 16 erstreckt sich
durch eine axiale Bohrung in den Körper 5 und stützt sich gegen die Mitte der Membran
ab, wenn man auf geeignete Weise den Knopf 17 betätigt.
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Der Körper 5 ist mit Kanälen 18 versehen. Biegsame Rohre 19 verbinden
diese Kanäle mit röhrenförmigen Ansätzen 20 die in dem Deckel 10 angebracht sind.
An den Verbindungsstücken 20 können Rohre oder Schläuche21 angebracht sein, die
mit Hörern verbunden werden, vorzugsweise mit Hörern eines Stethoskops, die in das
Ohr eingeführt werden.
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Die Membran 4 ist lose im Innern des Gehäuses 9 kreisförmig, wie
oben ausgeführt, abstützend eingesetzt, aber ihr Rand kann, ohne selbst befestigt
zu sein, durch einen geeigneten Belag 22, z. B. aus Filz, gehalten werden, der im
Innern des Gehäuses 9 angeordnet ist. Ein Schutzgürtel aus Kautschuk 23 kann mit
dem Außenrand des Gehäuses gut verbunden sein, um die Vorrichtung gegen Erschütterungen
oder beim Fallen zu schützen.
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Wenn das untere Ende des Rohres 1 mit der Stelle, die man erforschen
will (Erdboden oder eine Wasserröhre), in Berührung gebracht wird, kann man die
Spannung der Membran durch Betätigung des Knopfes 13 verstellen; wenn man den Körper
5 mehr auf die Röhre 1 hin verschiebt, vergrößert man die Spannung der Membran und
bringt sie in Übereinstimmung mit höheren Frequenzen. Von einer bestimmten Stellung
des Verstellknopfes ab wirkt die Druckkraft des Körpers 5 auf die Membran durch
den Innenrand 7 in der Nähe des Stützkreises 3 anstatt auf den Außenrand 6, wodurch
die Verstärkung vergrößert wird. Der Verstellknopf 17 wird auf die Mitte der Membran
4 bewegt, indem er sich dort anlegt, und vergrößert die Spannung der Membran noch
mehr.
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Dadurch wird auf noch höhere Frequenzen abgestimmt. Beim Tragen der
Hörer, die mit den Röhren 21 verbunden sind, in den Ohren vernimmt man mit einer
Verstärkung die leisesten Geräusche, die ihren Ursprung im Innern der Wasserröhre
oder dem Erdboden
haben. Die Vorrichtung gestattet ein Auffinden
der geringsten Strömungen oder Abflüsse.
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Gemäß der abgeänderten, in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform
besteht der Abstützkörper 24 aus magnetischem Stahl und wird durch einen permanenten
Magnet gebildet, der mit einer kleinen Spule 25 zusammenarbeitet, welche von der
Membran in ihrer Mitte getragen wird. Diese Spule kann an einen Röhrenverstärker
26 angeschlossen werden, der durch eine oder mehrere Batterien 27 versorgt wird
und von dessen Ende zwei Hörer 28 abgezweigt sind. Der Körper 24 kann die schon
beschriebenen Kanäle 18 zum Abhören durch mechanische Verstärkung aufweisen, derart,
daß man, je nach Verlangen, mit derselben Vorrichtung zu gleicher Zeit durch mechanische
Verstärkung oder durch elektrische Verstärkung hören kann. Man kann auch die beiden
Systeme kombinieren, indem man mit einem Ohr durch die mechanische Verstärkung mit
Hilfe eines Hörers, der mit der Röhre 21 verbunden ist, hört, während man für das
andere Ohr einen der beiden Hörer 28 verwendet.
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Es wird darauf verwiesen, daß die elektrischen Verstärkungselemente
26 auch innerhalb des Rohres 1 angeordnet sein können, dadurch wird die Größe der
Gesamtvorrichtung verringert und eine tragbare, sehr handliche Vorrichtung mit elektrischer
Verstärkung geschaffen, deren Gebrauch sehr einfach ist.
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PATENTANSPROCHE: 1. Abhörvorrichtung zum Auffinden von Flüssigkeitsabflüssen
und Erdgeräuschen, bestehend aus einem Gehäuse, einer die Schwingungen mechanisch
verstärkenden Membran, einem oder mehreren die Membran auf beiden Seiten abstützenden
verstellbaren Vorrichtungsteilen und Hörleitern od. dgl., dadurch gekennzeichnet,
daß der Rand der Membran (4) in dem äußeren Gehäuse (10) in geringem Maße beweglich
ist und ihre eine Oberflächenseite sich auf eine die Schwingungen mechanisch übertragenden
und von dem Gehäuse ebenfalls isolierten Hülse (1), Muffe u. dgl. in einem geschlossenen
Linienzug und ihre andere Oberflächenseite sich auf einen Abstützkörper (5)
ebenfalls
in einem geschlossenen Linienzug abstützt.