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blit Dämpf, Druckluft o. dgl. betriebene Glockenpfeife.
| Gegenstawl der Erfindung ist eine mit |
| Dampf oder Preßluft bzw. Preßgas betriebene |
| Pfeife, von der mehrere beispielsweise Aus- |
| führungsformen in der Zeichnung dargestellt |
| s i ncl. |
| Ahb. r his 14 sill(l sclletnatische Darstellun- |
| gen verscliie(leiler Ausfülirungrsfortnen im |
| Achsialschnitt. |
| --11)1)- u bis 1,9 --,in d senkrechte Schnitte |
| durch verschiedene andere Ausführungs- |
| formen. |
| Ah1). i9 ist ein wagerechter Schnitt in der |
| Ebeile B-B fiel- -Md)- 18, |
| Abb.20 1111,1 21 stellen -zwei -,weitere Aus- |
| fiihrungsftirinen in senkrechtem Aclisial- |
| #chnitt dar. |
| Die Pfeife gemäß der I?rhn(itliig ist eine |
| Glockenpfeife, die sich %-()n den bisher be- |
| kannten Pfeifen dieser Gattung dadurch |
| unterscheidet, laß die Glocke i (Abb. t) nicht |
| Kreis-, sondern Ringcltierschnitt besitzt und |
| ,ler Dampf oler das sonstige Druckmittel |
| ,ltircli eilte Mittelöffining im Innern der |
| Glocke austritt, nicht all der Außen-,van d. |
| Das Betriebsmittel tritt all,.; der Zufüh- |
| rungsleitung 2 als Ringstrahl von zylin-dri- |
| ;cher o:ler Kegelform (Abb. 2 liziv. Abb. 5) |
| aus, wobei sein Querschnitt einen kreisrunden, |
| vieleckigen 4>tder beliebig anders geformten |
| hing bildet. Bei zylindrischen Ringstrahlen |
| kann der Kern 3 über die Austrittsebene -f |
| herausragen (Abb. 3 und 4), ebenso bei kegel- |
| förinigen Ringstrahl (Abb. () und 7).
NIan |
| kann ferner einen Ringstrahl ohne Kern |
| @Abb. 2) oder finit Kern (Abb. g un,i i o) oder |
| einen Kegelstrahl ohne Kern (Abb. t i ) oder |
| mit Kern (Abb. 12 uli ( l 13) verwenden. Auch |
| hier kann der Strahl iluerschnitt-kreisförinig, |
| vieleckig; oder anders gestaltet seile. |
| In allen Fällen wird eler Strahl so geführt, |
| ,laß ein Teil in lie Glocke i eintritt. Der |
| @tisti-itt erfolgt durch einen in ler Mitte an- |
| geordneten Einsatz ; t-on der Form einer |
| Düse oder eines einfachen Zylinders, in den |
| eine Verlängerung Ales Kerns 3 hineinragen |
| kann. Sowohl -lie Glocke wie die Düse un.l |
| der Kern können regelmäßige oder unregel- |
| inäßdge Längs- und Querschnittsformen auf- |
| weisen. An die Düse 5 kann sich eine Trom- |
| pete 8 anschließen (Abb. r4.). |
| Die Dampfzufuhr wir -1 @Itircli einen Schie- |
| ber, ein Ventil, eine Klappe oder einen ge- |
| wöhnlichen Hahn geregelt. |
| Die Hauptv(-)rteile @ler neuen 1'fcifeti;;at- |
| ttiiig bestehen ttl fnlgell,leni: |
| i. Der Atlstrittsdtierschnitt ist derart ver- |
| ,lichtet, ,daß die Luftschwingungen, (lie durch |
| den @Veclisel vnn Dampfaustritt un l Unter- |
| brecluing desselben hervor-erufen werden, lie |
| größtmögliche Amplitüde besitzen, um ein |
| Verh;iltnis zur aufgewen-leten Energiemenge |
| einen in;)gliclist weittragen,len Bali zu er- |
| zielen. |
| 2. Verdichtung -fies Tones infolge flacher |
| Wellen längs -ler Pfeifenachse in der Rich- |
| tung des Dampfaustritts, wodurch eitle Len- |
| kung der Schallwellen' und eilte. @-er stärknn« |
| derselben in entsprechender Richten ,j möglich |
| wird. |
| Der Ton wird #lurch -lie Luftschwinrungeii |
| c-i-zellgt, flie Itirch ilie :@il.1ert#li-eil ler leben- |
| (ligen Kraft fies in die freie Luft austretenden |
| Strahls be:stintint wer-len. Diese I_uftschwin- |
| gungen entstehen abwechselnd durch A1)sorp- |
| tion und durch Wie:lerherstellting Blei- leben- |
| digen Kraft durch :lie Glocke in einem Rhyth- |
| llltis. der ähnlich wie hei einer schwingenden |
| Schallsäule durch die Glockenhülse bestimmt ist. |
| Bei rleii 1)islier "el)r;iticliliclie,i Dampf- |
| pfeifen finit zentralem Glockenraum bewirkt |
-ler in die Glocke eingetretene Dampf bei ,dem Wiederaustritt eine
Ausbreitung des Strahles, durch die -die Intensität der in der Luft erzeugten Schwingungen
vermindert wird. Außerdem entsteht auf der konvexen Außenfläche der Glocke eine
Reflexion der Schallfellen, die sie in alle Richtungen um die Oberfläche herum zerstreut.
Schließlich gibt der in #lie freie Luft austretende Dampfstrahl von ringförinigein
Querschnitt auch noch Anlaß zu starken Luftstauungen, die einen Teil der vorhandenen
lebendigen Kraft wirkungslos absorbieren.
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Im Gegensatz hierzu bewirkt bei der neuen Pfeife mit ringförmigem
Glockenraum der in diesen eingetretene Dampf bei dem Wiederaustritt eine Zusammendrängung
des Strahls, die die Intensität der in der freien Luft erzeugten Schwingungen steigert.
Die Schallwellen können lediglich an .der Austrittstrompete eine Reflexion erleiden
und verlaufen ausschließlich in der Pfeifenachse. Da endlich der in der freien Luft
austretende Strahl einen kreisförmigen Querschnitt von gering- . stem Umfang besitzt.
bleiben die Luftstauungen und Verluste an lebendiger Kraft auf ein Mindestmaß beschränkt.
In entsprechenrler Weise wird die gesamte Energie des Strahles zur Tonerzeugung
in der Richtung ler Pfeifenachse mit höchster Ausbeute nutzbar gemacht, man erzielt
deshalb bei gleichem Kraftaufwand einen weiter tragenden Ton oder bei gleicher Reichweite
geringeren Dampfverbrauch.
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Die von der Pfeife erzeugten Tonwellen können als flache Wellen bezeichnet
werden, weil der sie erzeugende Strahl in der Pfeifenachse verläuft und .infolgedessen
die aufeinanderfolgenclen Wellen sich in senkrecht zu dieser Achse liegenden Ebenen
übereinander zti lagern bestrebt sind.
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Der unter 2. erwähnte Vorteil ist von größtem Wert.
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a) Für den Eisenbahnbetrieb, wo der Lokoinotivfübrer eine Pfeife von
genügender Tragkraft besitzen muß, um, von den Bremsern auch am Ende sehr langer
Züge trotz des Fahrgeräusches gehört zii «-erlen, wobei die _»wohner möglichst wenig
belästigt werden sollen; flie gleichen Bedingungen müssen auch bei den Warnpfeifen
erfüllt sein, die auf der Lokomotive angebracht sind und rlie Streckensignale wiederholen.
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Um ..diese Bedingungen zu erfüllen, muß die Achse der Vorrichtung
wagerecht liegen und flie Trompete nach rückwärts gerichtet sein.
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b) Wichtig ist -dieser Vorteil ferner für die Schiffahrt und, Luftfahrt,
da sowohl Schifte wie Luftfahrzeuge über eine starke Pfeife verfügen müssen, die
eine Signalgebung über weite Entfernung hin auch bei \ ekel ermöglicht, wo die Weiterleitung
kräftiger Schallwellen besonders schwierig ist.
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In diesern Fall ist die Trompete nach vorn gerichtet.
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c) Es ist ferner dadurch die Möglichkeit gegeben, idie Glocke beliebig
groß zu machen, da .ihr Inhalt nicht, wie bei den bisherigen Glockenpfeifen, durch
den Durchmesser der Dampfaustrittsöffnung oder durch eine S.pezialforrn der Glocke
begrenzt, sondern von ;lern Strahlquerschnitt vollkommen unabhängig ist, da sich
die Glocke um diesen außen herum erstreckt. Diese Möglichkeit, die Glocke beliebig
groß zu machen, ermöglicht wieder die Erzielung der besten Betriebsbedingungen.
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3. Verminderung,des Dampfverbrauchs auf das lsinaestmaß, da die Leistung
der Vorrichtung auf das Höchstmaß gesteigert wird.
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Hierin liegt ein außerordentlicher Vorteil für Pfeifen von elektrisch
betriebenen Fahrzeugen, bei denen die zum Betrieb erforderliche Preßluft aus verhältnismäßig
kleinen Behältern geliefert wird und in ihrer Menge ;faber stark beschränkt ist,
oder wenn diese Behälter, wie üblich, in erster Linie für -den Betrieb (der L uftdruckbremse
dienen.
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q. Die Richtunggebung für die Wellen wird in der einfachsten Weise
und mit den einfachsten Mitteln erzielt, da sie an der Erzeugungsstelle der Schallwellen
erfolgt.
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5. Der erzeugte Ton kann nach Wunsch auf verschiedene Schallrichtungen
verteilt werden. Zu -,diesem Zweck wird die wagerecht, senkrecht oder schräg gelagerte
Vorrichtung ergänzt: a) Entweder durch eine Schallfüllung 9 oder einen Reflektor
geeigneter Form, die entweder vor der äußeren Öffnung der Düse o.#ler Trompete angeordnet
sein oder teilweise oder ganz in einem dieser Teile liegen und regelmäßige oder
unregelmäßiige Formen aufweisen können (Abb. 20).
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b) Oder durch eine regelmäßig oder unregelmäßig gestaltete Trompete,
die auch unterteilt sein kann und die Schallwellen je nach Wunsch leitet und zerstreut.
'Man kann hier eine Zellenteilung vorsehen, wobei der Querschnitt der. einzelnen
Kanäle beliebige Formen besitzen kann.
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Auch die Düse kann durch Scheidewände unterteilt sein.
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Auch eine Mehrzahl von unterteilten Trompeten kann zur Anwendung kommen.
In _b1. 21 ist z: B. eine Pfeife mit zwei entgegengesetzt gerichteten Trompeten
17 dargestellt, die beson,-lers als Notsignal für Personenwagen gedacht ist, da
hier <las Signal über den ganzen Zug hin sowohl vorn wie hinten gehört werden
muß.
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Der Abstand h -des Glockenbodens (_1b. 1)
von der
Dampfaustrittsöffnung hängt von der Tonhöhe ab und kann z. B. durch N'erschraubung
gemäß Abb. 15 geregelt werden, indem entweder die Glocke i auf ihrem Sitz oder .die
Düse 5 ;in der Glockenöffnung verschraubt werden.
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Die Vorrichtung gestattet die Abgabe besonderer Signale, entsprechend
einem beliebigen Signalcode.
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a) Man kann zu diesem Zweck in der Glocke einen verschiebbaren Kolben
i o anordnen, der durch Hebel i i und Zugstangen 12 oder ähnliche Einrichtungen
(Abb.16) unter Verwendung von Rückholfedern oder Gewichten (Abb. 13) verschiebbar
ist.
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Nachdem der Dampfauslaß vorher geöffnet ist, kann man durch Auf- und
Abbewegen des Kolbens zwischen seinen Grenzstellungen eine beliebige Tonfolge erzeugen.
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b) Eine weitere Signalgebung erzielt man durch Drehen der wagerecht
angeordneten Pfeife um eine senkrechte Achse xy (Abb. 17), wobei die Pfeife mehrmals
nacheinander im Kreise gedreht wird und dabei in bekannter Weise Verstärkungen und
Abschwächungen des Tones in den verschiedenen Richtungen erzeugt. Eine solche Anordnung
ist besonders wertvoll als Notsignal für Schiffe oder Luftfahrzeuge, wo solche Signale
möglichst weit .in allen Richtungen hörbar sein sollen. Bei Notsignalen für Züge
braucht man die Vorrichtung lediglich in der Richtung der nächsten Station oder
Ziige einzustellen.
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Für gewöhnlich ist die Trompete natürlich nachdem gefahrenen Zug hin
gerichtet. Die einstellbare Pfeife nach Abb. 17 eignet sich besonders für die Flußschiffahrt,
bei der sich die Schiffe häufig auf weite Entfernung hin in einer bestimmten Richtung,
z. B. für die Schleusenwärter, bemerkbar machen müssen. Hier ermöglicht die Vorrichtung
die Abgabe verabredeter Signale ohne wesentliche Belästigung der Anwohner.
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Man kann für die Zwecke der Schiffahrt und Luftfahrt die Vorrichtung
auf einem Universalgelenk anordnen.
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c) Eine weitere Signalbildung ist dadurch ermöglicht, (laß malt die
Glocke abwechselnd mit Behältern verbindet, die gewöhnlichen und erhöhten Druck
aufweisen, bzw. cnnt der freien Luft: man erhält hierdurch verschiedene akustische
Wirkungen.
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Die Glocke kann endlich auch mit regelbaren Offnungen versehen sein.
Siie «eist zweckmäßig Löcher in ihrem unteren Teil auf, durch die Regenwasser und
Kondenswasser ablaufen kann.
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Die ringförmige Glocke kann ferner in Ra@ddalkammern von verschiedener
Höhe und gleichem oder verschiedenem Inhalt unterteilt sein, um auf diese Weise
gleichzeitig mehrere Töne zu erzeugen. Eine Pfeife mit drei Kammern 1,4, 15, 16
zur Erzeugung von drei Tönen ist in Abb. 18 und i9 dargestellt.
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Die verschiedenen oben beschriebenen Einrichtungen können ganz oder
teilweise an einer Pfeife vereinigt sein. Man kann mehrere Pfeifen hintereinander,
versetzt zueinander oder nebeneinander in geeignetem Abstan@de anordnen oder von
einer oder verschiedenen Druckleitungen speisen lassen, und auf diese Weise
können der gleiche oder Töne verschiedener Höhe erzeugt werden, die auch Interferenzerscheinungen
hervorrufen und Verstärkungen des Tones in bestimmten Richtungen ergeben können.
litt übrigen kann die neue Pfeife mit allen bisher schon für Pfeifen verwendeten
Einrichtungen beliebiger Art, insbesondere auch Resonanzeinrichtungen usw., versehen
sein und in beliebiger Größe aus beliebigem geeigneten Material I (Metall, Holz
usw.) hergestellt werden. Auch auf Bojen und als tragbare Pfeife ist sie zu verwenden:
in letzterem Falle kann sie auch einfach mit dein Mund angeblasen oder mit Druckluft
betrieben werden und in beiden Fällen als Signalvorrichtung für Heereszwecke Verwendung
finden. wobei die Anordnung nach Abb. 15 eine beliebige Änderung der Tonhöhe gestattet.