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Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungsgebilden an Schallapparaten
zum. Senden und Empfangen von Schallwellen, vorzugsweise in Flüssigkeiten. Bei Apparaten,
welche zum Aussenden oder Empfangen von Schallwellen dienen, ist es erfahrungsgemäß
häufig erforderlich, daß gewisse Eigenschwingungen der zum Senden oder Empfangen
der Schallwellen dienenden Schwingungsgebilde beseitigt oder gedämpft werden müssen.
Dies gilt insbesondere von selchen Schwingungen, die-' für den eigentlichen Empfang
gar nicht nutzbar gemacht werden sollen, also vollkommen unerwünschte Nebentöne
erzeugen. Es gilt aber auch bis zu einem gewissen Grade von Schwingungen von einer
solchen Frequenz, wie sie der auszusendende oder abzuhörende Ton besitzt, insofern
nämlich, als beispielsweise bei Empfängern, die zur Aufnahme bestimmter Töne dienen
und auf diese Töne abgestimmt sind, bei zu schwacher Dämpfung der Empfangsfrequenz
diese Frequenz durch alle Arten von Störungen angeregt wird und zu einem fortgesetzten
Klingen des Apparates Veranlassung gibt. Endlich ist es auch erforderlich, mitunter
andere Konstruktionsteile solcher Apparate, denen man z. B. aus konstruktiven Gründen
die Eigenschaft von Schwingungsgebilden nicht nehmen kann, am Schwingen zu verhindern.
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In solchen Fällen hat man bereits zu dem Mittel gegriffen, durch sogenannte
schädliche Dämpfung eine Verringerung oder Beseitigung der Schwingungsamplitüden
der schwingenden Körper herbeizuführen, z. B. auch in solchen Fällen, wo aus Gründen
der Ökonomie es eigentlich näher gelegen hätte, die dem schwingenden Teil zu entziehende
Energie lediglich zum Anzeigen des Schwingungsvorgangs, d. h. also in der Form der
sogenannten Nutzdämpfung, zu verwenden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Abdämpfung von Schwingungsgebilden
der in der Einleitung beschriebenen Art, bei welcher dem schwingenden Teil Energie
durch reine Verlustarbeit, d. h. also durch sogenannte schädlicheDämpfung, entzogen
wird. Die Erfindung besteht darin, daß man direkt an das abzudämpfende Schwingungsgebilde
einen durch die Bewegungen des letzteren in seiner Größe veränderbaren, mit Gas
oder Flüssigkeit gefüllten Bremsraum angrenzen läßt, der so ausgebildet ist, daß
das eingeschlossene 117edium bei der durch die Bewegungen des Schwingungsgebildes
hervorgerufenen Volumenänderung durch enge Öffnungen hindurchgepreßt oder gesaugt
wird. Der an das Schwingungsgebilde angrenzende Raum ist dabei nicht etwa als veränderlicher
Kopplungsraum gedacht, sondern er hat ausschließlich die Dämp fungsfunktionen zu
erfüllen. Es würde zwar auch bei Schallapparaten mit Flüssigkeitskopplung, bei denen
der Kopplungsraum über eine Drosselstelle mit einem Nebenraum in Verbindung steht,
eine gewisse Reibungsdämpfung erzeugt werden, doch kann dabei, weil die Dämpfung
an dem Kopplungsorgan, d. h. der Kopplungsfiüssigkeit, angreift, die erzeugte Dämpfung
nicht
den vollen Energiei--trag des Schwingung sgebildes erfassen. sondern lediglich einen
Bruchteil, der in einer durch die Art vier Kopplung bestimmten Beziehung zum Kopplungsgrad
steht und durch den Energiebetrag bestimnic ist, den die Kopplung übermittelt. Erfindungsgemäß
jedoch soll nii3glichst rler ganze Energiebetrag des Schwin-;;ungsgebildes erfaßt
werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen die in den Abb. i bis 9 schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele. Es ist in alle Abbildungen angenommen, daß das
abzudämpfende Schwingungsgebilde ein membran- oder schallplattenartig ausgebildetes
System darstellt, welches an (las schallübertragende Medium grenzt.
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Die Abb. i erläutert das Grundprinzip des Erfindungsgedankens. In
ihr bezeichnet i eine Schallmembran, auf welcher sich ein Mikrophon 2 befindet.
Sie dient zum Abschluß eines Gefäßes 3, durch dessen Wandungen die elektrischen
Zuleitungen für das Mikrophon hindurchgeführt sind. Nahe der dem Irmern des Gefäßes
zugekehrten Seite der Membran befindet sich eine starre, mit einer Durchlaßöffnung
für den Mikrophonstiel versehene Platte 4, in welche Rohre 5 eingesetzt sind. Die
Rohre sind mit Hähnen 6 versehen. Durch die schwingende Bewegung der Membran i wird
der zwischen ihr und der Platte 4 befindliche Raum 7 in seiner Größe geändert. Hierbei
tritt eine heftige Strömung des im Raum 7 befindlichen Mediums in den Röhren 5 auf,
.und die dabei erzeugte Reibungsarbeit bewirkt eine Abdämpfung der Membran i.
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In der Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei welcher
die Platte 4 mit einer großen Anzahl enger, in ihrer Größe unveränderbarer öffnungen
versehen ist.
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In der Abb.3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher nicht
mehr der ganze Innenraum des Gefäßes für die Dämpfungsarbeit in Frage kommt, sondern
wo ein besonderer Raum 8 vorhanden ist, welcher durch die durchlöcherte Platte 4
unterteilt wird. Die Einrichtung zeigt eine besondere Ausbildung des Schwingers,
welcher durch zwei starr verbundene Membranen i, i' dargestellt wird, die zwangläufig
miteinander durch den Schwingungsvorgang bewegt werden. Sie bilden zugleich zwei
gegenüberliegende Wände des Dämpfungsraumes B. Zur starren Verbindung der Membranen
dient der Stiel g. Eine solche Ausführungsform ist besonders zweckmäßig, wenn es
sich, wie z. B. beim Unterwasserempfang, darum handelt, eine große Dämpfung bei
sehr kleinen Bewegungsamplitüden der abzudämpfenden Schwingungsgebilde zu erzielen.
In solchen Fällen gilt ganz allgemein, insbesondere für gasförurige Füllung des
Dämpfungsraumes, daß das \'oluinen, welches durch rlie Bewegungen des Schwingens
in seiner Größe verändert werden soll, möglidlist kleingewählt wird. Eine derartige
Ausführungsform ist aber auch finit Vorteil dann* anzuwenden, wenn der Dämpfungsvorgang
in einem besonders gearteten Medium stattfinden soll.
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Die Abb. d. zeigt eine solche Einrichtung. Dieselbe ist mit der in
Abb. 3 dargestellten Ausführungsform nahezu identisch und unterscheidet sich von
dieser nur dadurch, daß der Raum 8 mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. 'Man kiinnte
natürlich auch das ganze Kapselinnere mit einer Flüssigkeit füllen, ohne daß der
Dämpfungsvorgang dadurch sehr erheblich beeinträchtigt würde, aber ein solches Vorgehen
verbietet sich z. B. schon aus Gründen der Unterbringung des Schallerregers oder
Schalldetektors.
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In den Abb. 5, 6 und 7 sind den Abb. :2, 3 und .;. entsprechende
Ausführungsformen der Erfindung an Schallsendern dargestellt, deren Membranen durch
den Elektromagneten io in Schwingungen versetzt werden.
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Die Abb. 8 zeigt einen Dämpfungsraum der irf den Abb. 3 und 6 dargestellten
Art mit mehreren hintereinander geschalteten und gegeneinander versetzten Lochscheiben
¢, ¢'.
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In der Abb. 9 ist eine ähnliche Einrichtung dargestellt, bei welcher
aber die Lochscheibe 4 gegenüber der Lochscheibe 4' zum Zwecke der Regulierung des
Dämpfungsgrades, z. B. in einer Schlittenführung ri, verschiebbar angeordnet ist.
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Die Anzahl der möglichen Ausführungsformen ist naturgemäß durch die
dargestellten bei weitem nicht erschöpft. So läßt sich *das Prinzip der Erfindung
z. B. auch mit Vorteil auf andere Formen von Schwingungsgebilden anwenden. In solchen
Fällen, in denen die Form des Schwingungsgebildes seine direkte Verbindung mit dem
Dämpfungsraum nicht gestattet, kann man dasselben auch durch irgendwelche Zwischenglieder
(Traversen, Kolben o. dgl.) mit einem besonderen getrennt angeordneten Dämpfungsraum
verbinden. Des weiteren kann man auch zur Regulierung des Dämpfungsgrades außer
den beschriebenen noch andere Mittel anwenden, z. B. besonders vorteilhaft die Veränderung
der Größe des Dämpfungsraumes selbst, wobei dieses Verfahren gleich zweckmäßig zur
Einstellung einer bestimmten Dämpfung vor der Fertigstellung des Apparates als auch
zur Veränderung der Dämpfung am fertigenApparat während des Betriebes dienen kann..
Insbesondere ist auch die Art des am Sdhallapparat zu verwendenden Schallerregers
oder Detektors von der Ausführung der zur Dämpfung die-_nenden Einrichtung gänzlich
unabhängig.
Ebenso ist es gleichgültig, ob es sich bei dem Schwingungsgebilde
um einfache oder mehrfach zusammengesetzte und untereinander gekoppelte Schwingungsgebilde
handelt.