DE219554C - - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

— JV* 219554 KLASSE 42g. GRUPPE

Einrichtung zur Verstärkung von Schallschwingungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. November 1908 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verstärkung von Schallschwingungen unter Verwendung von Druck- oder Saug- · luft, welche durch ein von einer schwingenden Membran beeinflußtes Ventil gesteuert wird. Die Erfindung stellt gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser Art insofern eine erhebliche Verbesserung dar, als das Ventil zur Steuerung des Druckluft- bzw. Saugluftstromes

ίο derart ausgebildet ist, daß der Druckluft- usw. Strom selbst dazu benutzt wird, die Membranschwingungen, welche die Verstellung des Ventiles herbeiführen, in jeweils gleichem Sinne zu" unterstützen und dadurch die Verstellung des Ventiles um so größer zu gestalten, was auf die durch die Stellungsänderung des Ventiles herbeigeführten Druckluft- bzw. Saugluftwellen durch Vergrößerung ihrer Amplitude von günstigem Einfluß ist und gleichzeitig eine Bewegung des Ventiles und der damit verbundenen Hebel herbeiführt, die der Form der Wellen mehr angepaßt ist, wobei auch die Klangfarbe des erzeugten Tones dem aufgenommenen Tone besser entspricht, weil infolge der besagten Unterstützung die Beharrung des Ventiles, durch welche die Klangfarbe nicht unerheblich verändert wurde, aufgehoben bzw. vermindert wird. Erreicht wird dieser Zweck durch Anordnung einer Hilfsmembran, welche durch den ständig durch das Ventil hindurchgehenden Luftstrom unter gewisser Spannung gehalten wird, und .welche mit der das Ventil beeinflussenden Hauptmembran in zwangläufiger Beziehung steht, so daß, wenn durch die Schwingung der Hauptmembran das Ventil eine gewisse Verstellung erfährt, der durch das Ventil hindurchtretende Luftstrom die Spannung der Hilfsmembran kleiner oder größer gestaltet, so daß durch die dadurch veranlaßten Schwingungen der Hilfsmembran das Ventil bei seiner Verstellung unter dem Einfluß der Hauptmembran unterstützt wird.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen zur Veranschaulichung gekommen, und zwar ist

Fig. ι ein Schnitt durch ein einfaches Druckluftventil gemäß vorliegender Erfindung,

Fig. 2 ein Doppelventil zur gleichzeitigen Benutzung von Druck- und Saugluft.

Fig. 3, 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung.

Wenngleich, wie schon oben erwähnt, die den Gegenstand vorliegender ,Erfindung bildende Einrichtung zur Verstärkung von Schallschwingungen sowohl mit Druckluft als auch mit Saugluft bzw. in einigen Ausführungsformen mit beiden Luftarten gleichzeitig beeinflußt werden kann, so soll doch nachstehend der Einfachheit halber immer nur von Druckluft gesprochen werden.

Es sei angenommen, daß die nachstehend zu beschreibende Einrichtung zur Verstärkung von Schallschwingungen bei Sprechmaschinen zur Anwendung kommen soll. Von der durch die Achse 1 in Drehung versetzten Schallplatte 2 wird dann durch den Stift 3 in an sich bekannter Weise eine Membran 4 in Schwingungen versetzt, und die dadurch erzeugten Schallschwingungen werden durch einen entsprechend drehbar angeordneten,

hohlen Arm 5 einem Schallgehäuse 6 zugeführt, in welchem auf geeigneten Stutzen 7 die Hauptmembran 8 der Einrichtung angeordnet ist, so daß letztere entsprechend den Schwingungen der Membran 4 iri "Schwingungen versetzt wird. Durch einen auf diese Membran aufgesetzten Stift 9 werden zwei Winkelhebel 10, die um die Punkte 11 zu gewissem Grade drehbar sind, entsprechend den, Membranschwingungen zu Schwingungen um ihren Drehpunkt veranlaßt. Diese Drehpunkte 11 werden zweckmäßig aus dünnen, im Winkel angeordneten Federn gebildet, so daß sie bei geringstem Widerstand und ohne jedes Geräusch und Nachstellung eine leichte Drehung der Hebel 10 ermöglichen. Die freien Enden dieser Hebel 10 sind durch Zwischenglieder 12 mit einer gemeinsamen Stange 13 derart verbunden, daß die Zwischenglieder 12 stets einen stumpfen

Winkel zueinander bilden. Auch die Verbindung zwischen den Winkelhebeln und den Zwischengliedern bzw. zwischen diesen und der Stange 13 erfolgt, wie die Zeichnung'. erkennen läßt, zweckmäßig mit Hilfe dünner, sehr elastischer Federn. Wenn daher die Winkelhebel 10 schwingen, d. h. ihre freien Enden sich einander nähern oder voneinander entfernen, so muß der von den Gliedern 12 gebildete Winkel größer oder kleiner werden und demzufolge eine entsprechende Bewegung der Stange 13 veranlassen. Auf dieser Stange 13 sitzt nun ein Ventil 14, welches einen Druckluftstrom steuert. Dieses Ventil besteht bei der dargestellten Ausführungsform in an sich bekannter Weise aus einer äußeren Hülse 15, die mit Schlitzen 16 bestimmter Größe versehen ist, und einer inneren Hülse 17, die gleichfalls mit Schlitzen 18 ausgerüstet ist. Der Druckluftstrom, der mit stets gleichbleibender Größe durch ein Rohr 19 von einer geeigneten Druckluftquelle zugeführt wird, kann bei der Normalstellung des Ventiles 14, d. h. wenn sich die Membran 8 in Ruhe befindet, stets durch die Schlitze 16 und 18 des Ventiles hindurch und in eine Kammer 20 gelangen, um von hier aus durch einen Rohransatz 21 durch den Schalltrichter 22 in das Freie zu gelangen. In dem Gehäuse 20 befindet sich über dem Ventil 14 eine Membran 23, welche von dem Gehäuse 20 einen Teil 24 abtrennt. Letzterer steht durch eine Öffnung 25 mit einer Kammer 26 in Verbindung, in der sich eine Membran 27 befindet, an der das andere Ende der Ventilstange 13, auf der das bewegliche Glied 17 des Steuerungsventiles 14 befestigt ist, angeordnet wird. Die Anordnung der Membran 23 und der Hilfsmembran 27 hat im wesentlichen den Zweck, die Verschiebung des beweglichen Gliedes 17 des Ventiles 14 zu erleichtern und zu verstärken, so daß . den Luftwellen eine entsprechend größere Am

plitude zur Erlangung größerer Lautstärke erteilt, wird und der erzeugte Ton eine naturgetreuere Klangfarbe erhält. In der Wandung des von den Membranen 23 und 27 einge- 65 schlossenen Raumes befinden sich feine Öffnungen, die einen Temperaturausgleich gestatten, ohne im übrigen die Wirkungsweise zu • beeinflussen.

. Die Wirkung dieser Ventileinrichtung ist folgende:

■". Wie' schon erwähnt, fließt bei der Ruhestellung der Membran 8 durch das Rohr 19 ständig Luft von gleichem Druck zu, tritt durch die Schlitze 16 und 18 in das Innere des Ventiles 14 ein und verläßt letzteres über Kammer 20, Rohransatz 21 und Schalltrichter 22. Dieser ständige Druckluftstrom muß daher eine gewisse Spannung der Membran 23 zur Folge haben, so daß in dieser Membran potentielle Energie aufgespeichert wird. In dem hinter der Membran 23 liegenden Raum 24 bleibt jedoch der Luftdruck normal, und die Membran 27 wird in ihrer Spannung nicht verändert.

Unter solchen Verhältnissen befindet sich die Membran 8 mit den davon abhängigen Teilen in der Normallage. Wenn daher jetzt die Membran 8 unter dem Einfluß der von der Schallplatte herbeigeführten Schallwellen in Schwingungen versetzt wird, so haben diese zunächst unmittelbar eine gewisse Verschiebung der Stange 13 und damit des Gliedes 17 des Ventiles 14 zur Folge. Es sei nun angenommen, daß diese Verschiebung zunächst in . dem Sinne vor sich geht, daß die Schlitze 16 durch die zwischen den Schlitzen 18 des Gliedes 17 befindlichen Stege teilweise abgedeckt werden, der Durchgangsquerschnitt für den Druckluftstrom also verkleinert wird. Der Druck, der jetzt auf die Membran 23 wirkt, muß also kleiner sein als vorher bei dem Normalzustande.

Die Spannung, welche die Membran 23 besaß, wird also unter dem Einfluß der potentiellen Energie verringert in dem Sinne, daß sich die Membran nach dem Ventilgehäuse hin bewegt, und zwar entspricht die Größe der Bewegung der Verringerung des Druckes. Auf Grund dieser schnell eintretenden Membranbewegung wird in dem hinter der Membran 23 befindlichen Raum 24 die dort vorhandene Luft verdünnt bzw. auseinandergedehnt, was zur Folge hat, daß die hinter der Membran 27 befindliche Luft versucht, das Gleichgewicht herbeizuführen, indem sie nach dem Raum 24 hinzuströmen sucht und demzufolge eine Bewegung der Membran 27 herbeiführen muß, die durch die Ventilstange 13 auf das Ventil 14 übertragen wird. Diese von der Membran 27 veranlaß te Bewegung der Ventilstange 13 erfolgt aber in dem gleichen Sinne wie diejenige, welche von der Membran 8 un-

mittelbar ausgeübt wurde, so daß sich also beide Bewegungen einander decken und unterstützen und somit die resultierende Bewegung der Stange 13 bzw. des beweglichen Gliedes 17 des Ventiles 14 entsprechend vergrößert bzw. die Bewegung selbst mit größerer Kraft ausgeübt wird. Aus. vorstehendem geht also hervor, daß die Energie des Druckluftstromes selbst die Bewegung des Ventiles herbeiführt, wobei diese Bewegung durch die Tätigkeit der Membran 8 gewissermaßen eingeleitet wird.

Die Normalstellung des beweglichen Gliedes 17 des Ventiles 14 und der feststehenden Hülse 15 ist nun eine solche, daß die zwischen den Schlitzen verbleibenden Stege des Gliedes 17 normal die Hälfte der Schlitze 16 verdecken, so daß bei Bewegung des Gliedes 17 unter dem Einfluß der Membran sowohl eine Verkleinerung als auch eine Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes eintreten kann.

Wenn nun die Bewegung der Membran 8 in dem Sinne erfolgt, daß eine Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes der Schlitze 16 eintritt, wird der Druck der Luft, der auf die Membran 23 einwirkt, entsprechend stärker einwirken als unter normalen Verhältnissen.

Die oben erwähnte Membran 23 w,'rd also unter dem Einfluß dieses stärkeren Luftstromes nach außen, d. h. vom Ventilgehäuse ab, bewegt und veranlaßt so in dem hinter der Membran liegenden Raum 24 eine Kompression der Luft, die das Bestreben hat, sich über die Membran 27 hinaus auf den hinter der Membran liegenden Luftraum zu erstrecken. Dies kann nur dadurch geschehen, daß die Membran 27 in dem gleichen Sinne, d. h. vom Ventilgehäuse ab, bewegt wird und bei dieser Bewegung die Ventilstange 13 mitnimmt. Auch in diesem Falle erfolgt daher die Bewegung der Ventilstange 13 in demselben Sinne, wie sie von der Membran 8 aus eingeleitet wurde. Die von der Membran 8 aus eingeleitete Ventilbewegung wird also wieder durch den Druckluftstrom selbst unterstützt und vergrößert. Auf diese Weise wird also durch die Schwingungen der Membran 8 der durch das Rohr 19 eintretende Druckluftstrom in seiner Stärke durch das von den Membranschwingungen abhängige Glied 17 zu Schwankungen veranlaßt, welche einerseits durch die Hilfsmembran 23, 27 die Bewegung des beweglichen Gliedes 17 vom Ventil 14 unterstützen werden, andererseits aber, da diese Druckluftschwankungen den Membranschwingungen genau entsprechen, als Töne am Schalltrichter 22. wirksam sein, nur daß dieser Ton infolge Anwendung eines Druckluftstromes und der ihm erteilten, eine große Amplitude besitzenden Schwankungen eine entsprechend größere Lautstärke besitzt.

- Ein . weiterer wichtiger Vorteil in dieser Ausgestaltung des Ventiles und seiner Arbeitsweise liegt darin, daß, wie schon erwähnt, auch die durch die Druckluftwellen erzeugte Klangfarbe im Ton naturgetreuer wird, weil infolge Aufwendung einer größeren Energie für die Herbeiführung des Tones und für die Bewegung des diesen Ton veranlassenden Ventiles das Beharrungsvermögen desselben in

^; einem entsprechend günstigeren Verhältnisse zur Energie steht, so daß das Beharrungsvermögen praktisch kaum noch in Betracht kommt. Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen des Ventiles lediglich mit einem Druckluftstrom oder Saugluftstrom gearbeitet wurde, zeigt Fig. 2 eine Ausführungs-■ form des Ventiles, wo gleichzeitig Druck- und Saugluft zur Anwendung kommt, und zwar wird das Ventil in an sich bekannter Weise zweckmäßig als Doppelventil ausgebildet, wenn-' gleich es auch als einfaches Ventil zur Anwendung kommen kann. Das Ventilgehäuse 57, in welchem das feststehende Glied 58 in Form einer mit Schlitzen versehenen Hülse sitzt, wird durch eine Querwand 59 in zwei Abteilungen geteilt. Jede dieser Abteilungen ist mit einer Lufteinlaßöffnung 60 bzw. 60¹ und mit einer Luftauslaßöffnung 61 bzw. 61¹ versehen. Die Lufteinlaßöffnungen sind durch Rohre mit einer gemeinsamen Luftdruckleitung 62 und die Luftauslaßöffnungen durch Rohre mit einer gemeinsamen Luftansaugeleitung 63 verbunden. Innerhalb jeder der durch die Querwand 59 gebildeten Abteilungen tritt durch je eine Querwand 64 bzw. 64¹ eine ; erneute Unterteilung des Ventilgehäuses derart ein, daß die Lufteinlaßöffnungen von den Luftauslaßöffnungen getrennt sind. Im Innern ist die Hülse 58 durch eine Querwand 65 getrennt. Auf der durch diese Querwand dicht hindurchgeführten Ventilstange 13 sitzen zu beiden Seiten der Querwand 65 die beweglichen Glieder 66 bzw. 66¹ des Ventiles. Diese Glieder stehen normal so, daß durch die zwischen den Stegen befindlichen Schlitze die zugehörigen Schlitze der feststehenden Hülse 58 zur Hai te offen stehen. Durch die Leitung 62 wird ständig ein gleichmäßig starker Druckluftström eingeführt und durch die Leitung 63 ständig Luft in gleichem Maße abgesaugt.

Bei der genannten Ruhestellung des Ventiles wird daher der beispielsweise durch die Öffnung 60 eintretende Druckluftstrom durch die Schlitze des feststehenden und beweglichen Gliedes in das Innere des Ventiles eintreten können, von hier aus aber sofort durch die auf die Öffnung 61 veranlaßte Saugwirkung abgesogen. Es tritt also lediglich eine Zirkulation der Luft von der Einlaßöffnung nach der Auslaßöffnung über das Innere des Ventiles ein. Die die Schlitze begrenzenden Stege des beweglichen Gliedes 66 sind, aber derart

angeordnet, daß, wenn bei einer Bewegung der Ventilstange 13 in dem einen Sinne eine Vergrößerung der Lufteinlaßöffnung eintritt, an der Luftauslaßöffnung eine entsprechende Verkleinerung vorhanden ist, so daß mithin im Innern des Ventiles ein entsprechend höherer Druck eintritt, der eine entsprechende Verdichtungswelle erzeugt. Bei umgekehrter Bewegung würde natürlich im Innern des Ventiles ein entsprechender Unterdruck gegenüber den normalen Verhältnissen vorhanden sein und eine entsprechende Verdünnungswelle entstehen. Die andere Seite des Ventiles ist gerade entgegengesetzt ausgebildet, derart, daß,

.15 wenn durch das bewegliche Glied 66 bei der jeweiligen Bewegung der Ventilstange 13 eine Vergrößerung der Lufteinlaßöffnung stattfindet, bei dem beweglichen Gliede 60¹ eine Verkleinerung der Lufteinlaßöffnung in dem gleichen Maße stattfindet. Die jeweilig durch die Druckluftleitung 62 zugeführte Luftmenge bleibt also in allen Fällen gleich. Ebenso wird bei gleicher Bewegung auf dem beweglichen Gliede 66¹ bei einer Verkleinerung der Lufteinlaßöffnung eine entsprechende Vergrößerung der Luftauslaßöffnung veranlaßt, während bekanntlich auf der anderen Seite die Luftauslaßöffnung eine entsprechende Verkleinerung erfuhr. Daher ist auch die durch die Leitung 63 angesaugte Luftmenge, gleichgültig, wie die beweglichen Glieder des Ventiles stehen mögen, ständig dieselbe. Der Umstand, daß sowohl die zugeführte Luftmenge als auch die abgeführte Luftmenge ständig gleich groß ist, verhindert das Auftreten von Luftstößen und Wirbeln und damit eine Veränderung der Klangfarbe. Die beiden offenen Enden des Ventilgehäuses stehen nun wieder mit verschiedenen Membranen in Verbindung. Das am beweglichen Gliede 66 des Ventiles liegende offene Ende mündet beispielsweise in eine Membrankammer 67 aus, in welcher eine Membran 68 liegt, die dieselbe Aufgabe hat wie die Membran 23 in Fig. 1, d. h. sie soll in Verbindung mit der Hilfsmembran 69 die Bewegung der Ventilstange 13 in dem jeweils von der Membran 8 aus veranlaßten Sinn unterstützen und vergrößern.

Oberhalb der Membran 68 ist eine Schallkammer 71 angeordnet, welche mit dem oberhalb der Membran 68 befindlichen Raum 70 in Verbindung steht. Das andere offene Ende des Ventiles mündet unmittelbar in eine ähnliche Schallkammer 72 aus. Die beiden Schallkammern 71,72 sind am einfachsten durch Leitung 73, 74 mit einem Gehäuse 75 verbunden, welches durch eine Querwand 76 in zwei Abteilungen geteilt ist, von denen jede eine Membran 77 bzw. 78 enthält. Die Leitungen 73 und 74 münden jedoch derart in die Abteilungen des Gehäuses 75 ein, daß die eine unterhalb und die andere oberhalb der zugehörigen Membran liegt, so daß, da auch hier wieder der Druckluftstrom in den beiden Leitungen jeweils entgegengesetzten Sinn hat, die Membranen 77,78 in gleichem Sinne . schwingen müssen. Beide Membranen sind durch eine Stange 79 miteinander verbunden, so daß ihre Bewegungen einander übertragen . und so-verstärkt werden. Durch einen Schalltrichter 80 werden die Membranschwingüngen zu Gehör gebracht.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung die Ventilstange sowohl von der Membran 8 als auch von der Hilfsmembran 27 aus stets eine geradlinige Verschiebung erfuhr und in gleichem Sinne ^: auch das bewegliche Glied des Ventiles bewegt wurde, läßt sich die Erfindung jedoch auch in der Weise ausgestalten, daß ein mit einem Drehschieber ausgerüstetes Ventil zur Anwendung kommt, dessen Ventilstange von der Hauptmembran aus in Drehung versetzt wird. Eine solche Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 3.

Hier ist 81 ein Gehäuse, welchem durch die Leitung 82 Druckluft oder Saugluft zugeführt wird. Eine Wand dieses Gehäuses, beispielsweise die Wand 83, ist mit etwa radial angeordneten Öffnungen versehen, durch welche der Luftstrom aus dem Gehäuse eintreten kann. Der Durchtritt dieses Luftstromes wird aber durch einen Drehschieber 84 kontrolliert, der auf der Ventilstange 85 sitzt. Diese Ven- , tilstange steht durch Hebel 86 und 87 mit der Häuptmembran 8 in Verbindung, derart, daß bei Schwingungen der Membran 8 die Ventilstange 85 und damit der Drehschieber zur Drehung nach der einen oder anderen Richtung veranlaßt wird. Diese Drehbewegung des Drehschiebers 84 hat in ähnlicher Weise wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Durchgangsquerschnittes der Auslaßöffnungen des Luftbehälters 81 zur Folge, so daß mithin entsprechend der jeweiligen Stellung des Drehschiebers mehr oder weniger Luft ausfließen bzw. einströmen kann. Die Ventilstange 85 ist einerseits mittels Zapfens 88 auf einer kleinen Federmembran 89, andererseits an einem einarmigen Hebel 90 gelagert, der mit seinem einen Ende in einem Block 91 sitzt, und zwar in der Weise, daß er durch eine Feder 92 gegen eine Spitze 93 gedrückt wird. Der Block. 91 wird durch eine kurze Feder 94 von einem geeigneten Support gehalten und getragen. Das freie Ende des Hebels 90 trägt einen Zapfen 95, der nach oben und unten vorspringt und mit seinem oberen Ende dem Einfluß einer Feder 96 unterworfen ist, während er mit seinem unteren Ende mit einem auf der Achse 97 sitzenden Hebel 98 in Ver-

bindung steht. Die Achse 97, die in einem geeigneten Rahmen drehbar gelagert ist, steht ihrerseits durch einen Arm 99 und eine Verbindungsstange 100 mit einem gleichfalls an der Ventilstange 85 befestigten Arm 101 in Verbindung. Hebel 98 ist zweckmäßig annähernd parallel zum Hebel 90 angeordnet, während der Arm 99 um annähernd 90 ° gegen den Hebel 98 versetzt ist. Die Verbindung der einzelnen Hebel 95 und 98 und 99, 100 und 101 erfolgt zweckmäßig mittels geeigneter Gelenke. Die Wirkung dieser Vorrichtung ist folgende:

Die Membran 8 hat, wie schon erwähnt, bei Schwingungen die Neigung, die Ventilstange 85 zu Drehungen nach der einen oder anderen Richtung zu veranlassen. Hierdurch wird der Durchgangsquerschnitt des aus der Kammer 81 kommenden Druckluftstromes, der normal eine mittlere Größe besitzt, je nach der Drehungsrichtung der Ventilstange 85 und des Drehschiebers 84 vergrößert oder verkleinert. Der in der Kammer 81 herrschende Druckluftstrom hat aber stets die Neigung, den Drehschieber 84 in achsialer Richtung von dem Gehäuse 81 ab zu bewegen (ihn zu heben), und zwar wird dieses Bestreben um so stärker sein, je kleiner der Durchgangsquerschnitt, um so geringer sein, je größer der Durchgangsquerschnitt ist. Wenn man annimmt, daß, nachdem vorher in der Kammer 81 keine Druckluft Vorhanden war, dieser durch die Leitung 82 Druckluft zugeführt wird, so muß infolge des bei dem mittleren Durchgangsquerschnitte entstehenden Widerstandes der Drehschieber 84 in achsialer Richtung verschoben werden, an welcher Bewegung die Ventilstange 85 teilnimmt und durch Einwirkung auf Hebel 90 und Stange 95 die Feder 96 zu gewissem Grade spannt, und zwar so lange, bis zwischen der Spannung der Feder und dem jeweiligen Luftdrucke ein Ausgleich vorhanden ist.

Wenn man nun unter "diesen normalen Verhältnissen die Membran 8 zu Schwingungen veranlaßt, so tritt folgendes ein:

Wenn zunächst angenommen wird, daß die Membran 8 in Fig. 3 nach rechts ausschwingt, wird die Ventilstange 85 in Richtung des in Fig. 3 gezeigten Pfeiles gedreht und bei dieser Drehung der Drehschieber 84 mitgenommen·. Wenn bei dieser Drehungsrichtung eine Verkleinerung des Durchgangsquerschnittes der Öffnungen in der Kammer 81 und im Drehschieber 84 entsteht, so wird hierdurch der durch die Öffnungen gebildete Widerstand gegen den Durchfluß der Druckluft vergrößert und demzufolge der Drehschieber 84 mit der Ventilstange 85 noch weiter als unter normalen Verhältnissen angehoben. Die Folge davon ist, daß Ventilstange 85 den Hebel 90 noch weiter nach oben schwingt, und zwar unter entsprechender Spannung der Feder 96, während gleichzeitig durch die Hebelverbindung 95, 98, 97, 99, 100 und 101 ein Einfluß auf die Drehung der Ventilstange 85 herbei^ geführt wird, und zwar in dem gleichen Drehungssinne, wie er von der Membran 8 unmittelbar auf die Ventilstange 85 ausgeübt wurde. Daraus geht also hervor, daß auch hier wieder lediglich der Druckluftstrom in- ■ folge der von der Membran 8 aus eingeleiteten Bewegung die Verstellung des beweglichen Ventilgliedes unterstützt und vergrößert und somit die Amplitude der erzeugten Druckluftschwingungen vergrößert. Erfolgen die Schwingungen der Membran 8 in entgegengesetztem Sinne, z. B. in Fig. 3 nach links, so tritt natürlich gerade die umgekehrte Wirkung ein, d. h. die Ventilspindel 85 wird in Fig. 3 entgegengesetzt zu der durch Pfeil angedeuteten Richtung gedreht und bei dieser Drehung der Drehschieber 84 mitgenommen. Jetzt tritt durch diese Verdrehung des Schiebers 84 aber eine Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes ein, und demzufolge muß der dem Druckluftstrom entgegengestellte Widerstand verkleinert werden. Da aber die Feder 69 einerseits auf Hebel 90 wirkt, andererseits durch Hebel 95, 98, 97, 99, 100 und 101 direkt ein Einfluß auf die Ventilstange 85 ausgeübt wird, so wird infolge eines verringerten Widerstandes die Ventilstange einmal sinken, andererseits wird unter dem gleichen Einfluß der Feder 96 gedreht, und zwar wieder in dem gleichen Sinne, wie die Drehung durch die Membran 8 eingeleitet wurde.

Der auf die beschriebene Weise erzeugte, in seiner Intensität schwankende Druckluftstrom, der aus den Öffnungen des Drehschiebers 84 austrat, wird dann durch ein entsprechend gestaltetes, die Ventilstange umgebendes Gehäuse, wie etwa in Fig. 1, einem in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Schalltrichter zugeführt, so daß hier die Druckluftschwan^ kungen als Töne zur Wirkung kommen.

Auch bei dieser Ausgestaltung des Ventiles lassen sich noch zahlreiche Abänderungen finden, ohne das Wesen der Erfindung zu beeinflussen. Man kann natürlich nicht nur Druckluft, sondern auch Saugluft zur Anwendung bringen, welche bei der in ■ Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ohne weiteres dann verwendbar wäre, wenn der Drehschieber 84 nicht oben auf dem Gehäuse der Kammer 81, sondern an der Unterseite läge. Es besteht aber auch weiter die Möglichkeit, gleichzeitig Druck- und Saugluft anwenden zu können, wie dies in den Fig. 4 und 5 zur Anwendung gekommen ist.

Auch hier ist wieder 85 die Ventilstange, die durch Arme 86 und 87 von der Membran 8

aus in Drehung versetzt wird. In dem Gehäuse 81 sind hier aber zwei Kammern 8τ^α und 81* Vorhänden, von denen die erstere mit Druckluft, die letztere mit Saugluft gefüllt wird. Zu jeder Seite dieser Kammer 81 liegt ein Drehschieber 84^ bzw. 84*, die ihrerseits, wie Fig. 5 erkennen läßt, in einem Gehäuse 102 angeordnet sind, dessen beide Seiten durch einen Kanal 103 miteinander in Ve^- bindung stehen. Die Wirkung ist hier, wie leicht verständlich, die gleiche wie in Fig. 3, nur daß die am Drehschieber 84° austretende Druckluft durch Gehäuse 102 und Kanal 103 gleich der anderen Seite des Ventiles zugeführt und durch Drehschieber 84*- nach der Kammer 81 ^b eingesaugt wird. Die Übertragung dieser hierdurch veranlaßten achsialen Verschiebung der Ventilstange 85 auf Hebel 90 und der Einfluß dieser achsialen Verschiebung durch Hebel 95, 98, 97, 99, 100 und 101 auf die Drehung der Ventilstange 85 ist ebenfalls der gleiche wie in Fig. 3.

Während, in Fig. 3 die vom Ventil veranlaßten Druckluftschwankungen unmittelbar am Schalltrichter ausströmen, kann nach Fig. 4 die Einrichtung auch so ausgebildet sein, daß durch die vom Ventil veranlaßte Bewegung der oberen Teile eine Membran in Tätigkeit gesetzt wird, welche beispielsweise, wie in Fig. 4 angedeutet, mit der Stange 95 verbunden werden kann, so daß die Membran sowohl als Schallwiedergeber als auch gleichzeitig als Ersatz der Feder 96 (Fig. 3) dient. Es ist indessen auch weiter möglich, die Feder 96 wie in Fig. 3 zu belassen und die Membran in dem Punkte 104 anzuordnen, welche dann durch die achsiale Verschiebung der Ventilstange 85 in Tätigkeit gesetzt werden würde.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, ist die Feder 96 für die Wirkung der Vorrichtung bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 und 4 von erheblicher Bedeutung, und zwar ist sie derart angeordnet, daß sie den Bewegungen der Membran 8 jeweils entgegengesetzt wirkt. Mit Rücksicht darauf aber, daß sowohl die Membran 8, die ja auch als Feder wirkt, als auch die Feder 96 mit der Zeit in ihrer Spannung nachlassen, was auf die Normalstellung der Drehschieber 84^ und 84* einen nachteiligen Einfluß ausüben müßte, so empfiehlt es sich, um die beiden Federspannungen, unabhängig voneinander zu machen, ein Hilfsmittel zwischenzuschalten, das in einfachster Weise aus einem Beharrungsgewicht 105 besteht, welches um die Achse 106 drehbar ist und seinerseits die Achse 97 aufnimmt, die bekanntlich die Übertragung der Bewegung der Feder 96 durch die auf der Zeichnung ersichtlichen Teile auf die Ventilstange 85 herbeiführt. Die schnellen Membranschwingungen werden trotz Anwesenheit des um die Achse 106 drehbaren Beharrüngsgewichtes ohne weiteres, wie votstehend beschrieben, durch Glieder 95, 98, 97, 99, 100, 101 auf den Hebel 90 übertragen. Nichtsdestoweniger sind die beiden Federn 96 bzw. 8 in ihrer Spannung voneinander unabhängig, weil, wenn im Ruhezustande die Membran 8 durch eine Spannungsveränderung eine Bewegung ausführt, diese nur langsam vor sich geht und dann ein entsprechendes Einstellen des Beharrungsgewichtes 105 zur Folge hat, so daß jetzt auch unter Berücksichtigung dieser veränderten Lage die übrigen Teile nicht beeinflußt werden und in ihrer wirksamen Arbeitsstellung verbleiben. Es bedarf natürlich keiner weiteren Erklärung, daß auch bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung die Schallwiedergabe nicht nur durch Membran erfolgen kann, sondern daß, wenn der Kanal 103 wegfällt und an seiner Stelle die beiden Gehäuseteile 102 mit je einem Schalltrichter ausgerüstet werden, die Druckbzw. Saugluft unmittelbar an diesen Schalltrichtern zur Einwirkung kommen kann.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel muß der Block 91, an dem iii der beschriebenen Weise das eine Ende des Hebels 90 befestigt ist, naturgemäß ein entsprechend großes Beharrungsvermögen haben, um die Schwingungen des Hebels 90 zu ermöglichen.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Verstärkung von Schallschwingungen, bei der die den Schall aufnehmende Hauptmembran ein in einen Druck- oder Sauggasstrom eingeschaltetes Ventil steuert und hierdurch sekundäre Schwingungen erzeugt, gekennzeichnet durch die Verbindung des Ventiles mit einem unter der Wirkung des strömenden Gases stehenden verschiebbaren oder verbiegbaren Steuerorgan von solcher Anordnung, daß die durch die Schwingungen der Hauptmembran verursachten Druckschwankungen des Gasstromes Verschiebungen oder Verbiegungen des Steuerorgans bewirken, die auf das Ventil zurückwirkend die von der Hauptmembran eingeleitete Steuerbewegurig unterstützen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Ventil aus einer quergeschlitzten Hülse, die in einer zweiten, ebenfalls quergeschlitzten Hülse gleitet, dadurch gekenn- zeichnet, daß die gleitende Hülse (17,18) an dem einen Ende nach einer Schallkammer (20) ausmündet, in der eine als Steuerorgan dienende Hilfsmembran (23, 27) sitzt, so daß der aus dem Ventil austretende Gasstrom auf diese Hilfsmembran einwirken und diese zu Bewegungen veranlassen muß.

3· Einrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied (17,18) des Ventiles bei gespannter Lage der Hilfsmembran (23, 27) so steht, daß es zur Hälfte die Durchgangsschlitze (16) für den Gasstrom verdeckt, so daß bei Änderung der Stellung der Druck des Gasstromes vergrößert oder verkleinert werden muß, ohne ganz zu verschwinden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem vom Ventilsitz abhebbaren Schieberventil, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Ventilteile, daß der von der Hauptmembran (8) gesteuerte Gasstrom infolge des mit der Änderung des Durchgangsquerschnittes der Ventilöffnungen (83) sich ändernden Widerstandes des Ventilschiebers (84) diesen mehr oder weniger hebt und hierdurch mit Hilfe eines Zwischengestänges zugleich in dem von der Hauptmembran (8) eingeleiteten Sinne weitersteuert.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, bei der durch die Hauptmembran die Ventilspindel für den Gasstrom gedreht wird und auf der Ventilspindel ein Drehschieber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die achsiale Verschiebung der Ventilspindel (85) durch eine mehrfache JHebelübersetzung (go, 98, 99, 100, 101) in eine Drehung derselben Ventilspindel (85) Umgesetzt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Wiedergäbe der verstärkten Töne dienende Membran (96, Fig. 6) an einem Teil der Hebelübersetzung (90, 98, 99, 100, 101) oder an der Ventilspindel (85) selbst angeordnet ist und als federndes Widerlager für den auf den Ventilschieber (84) ausgeübten Druck dient.

7. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der auf die Verdrehung der Ventilspindel (85) einwirkenden Winkelhebel (98, 99) statt in starren Lagern in einer schwingbaren Masse (105) von großem Trägheitswiderstand gelagert ist, so daß zwischen der Hauptmembran (8) und der Gegendruckfeder (96) für das ganze System etwa eintretende Spannungsdifferenzen in der Ruhelage sich ausgleichen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.