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Vorrichtung zur Erzeugung von Schallsignalen mit in einem dünnwandigen,
tönenden, länglichen Gehäuse angeordnetem schwingungsfähigen Teile. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schallsignalvorrichtung mit einem dünnwandigen, tönenden Gehäuse,
welches durch in seinem Innern vorgesehene, schwingungsfähige Organe, die an einem
am Gehäuse befestigten Träger gelagert sind, in Schwingung versetzt werden kann.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Signalgeräts, dessen schwingungsfähige
Teile in der Frequenz von gewöhnlichem Wechselstrom oder schwingendem Gleichstrom
zu
schwingen vermögen, und erreicht den Zweck dadurch, daß den schwingungsfähigen Teilen
in dem als Glocke wirkenden Gehäuse die Form von federnden Stäben gegeben wird,
welche der Innenwand des Gehäuses gleichgerichtet und derselben so nahe benachbart
sind, daß sie beim Schwingen unmittelbar daran anstoßen.
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Derartige Signaleinrichtungen können bequem in Abständen in ein Kabel
eingebaut und bei Beschickung des Kabels mit Wechselstrom erregt werden und als
Richtungsweiser dienen, besonders auch bei Verlegung des Kabels in schwierigem Fahrwasser,
wo der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Signaleinrichtungen klein zu halten
ist oder klein gehalten werden kann.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind auf den Zeichnungen mehrere
Ausführungsformen derselben veranschaulicht.
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Abb. i ist ein mittlerer Längsschnitt einer Ausführungsform.
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Abb.2 bis 4. sind Querschnitte nach den Linien a-a bzw. b-b bzw. c-c
der Abb. i.
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Abb. 5 ist eine Endansicht zu Abb. i.
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Abb. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform im mittleren Längsschnitt
und im Querschnitt nach den Linien d-d der Abb. 6.
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Die in den Abb. i bis 5 dargestellte Ausführungsform der Signalvorrichtung
besitzt ein rechteckiges Gehäuse i, welches vorzugsweise von einem Stück Messingrohr
gebildet wird, dessen Enden durch Zapfen 2 und 3 geschlossen sind, welche in die
Rohrenden passend eingesetzt sind. Achsial zum Rohr i ist ein elektromagnetisches
System angeordnet, bestehend aus dem lamellierten Kern 4. mit Erregerspulen und
6, wobei die Lamellen des Kerns in senkrecht zur Rohrachse liegenden Ebenen angeordnet
sind und die Spulen 5 und 6 konzentrisch zur Achse des Rohres i gewunden sind. Der
Kern 4 ist mit Polstücken 7 und 8 an gegenüberliegenden Enden versehen und besitzt
in der Mitte eine Erweiterung 9, zwischen welcher und den Polstücken die Windungen
5 und 6 liegen. Die Lamellen sind in der Mitte und an den Enden durch Bolzen 4'
miteinander verbunden, deren Köpfe in.. Einsenkungen von Druckplatten :4" ruhen.
ber und unter dem elektromagnetischen System sind zwischen diesem und der oberen
und unteren Wand des Gehäuses i schwingungsfähige Teile io, 11, 12 und 13 angeordnet,
von denen die Teile io und ix und ebenso die Teile i2 und 13 je aus einem flachen
biegungsfähigen Balken oder einer Zunge bestehen, welche Zungen sich im wesentlichen
über die ganze Länge des Elektromagneten erstrecken. Diese schwingungsfähigen Teile
werden von der Verbreiterung 9 des magnetischen Kerns und von dem Gehäuse i durch
Abstandscheiben 14 und 15 bzw. 16 und 17 getrennt gehalten. Die Abstandscheiben
i.i u.--d 15 bestehen vorzugsweise aus paramagnetischem Matürial, um eine magnetische
Verbindung zwischen dem Gehäuse und den schwingungsfähigen Teilen herzustellen.
Mit 18 und i9 sind Querstäbe oberhalb und unterhalb des mittleren Teiles 9 des Kerns
bezeichnet, welche von Schrauben 2o durchsetzt werden, die zugleich das Gehäuse
i, die Stäbe i6,17, die schwingungsfähigen Organe io, Ir, 12, 13, die Abstandsscheiben
15 und 16 durchdringen und in den Klemmplatten I." endigen, wie aus Abb. 2 ersichtlich
ist. Unterlagestücke 22 sind auf der Innenseite des Gehäuses außerhalb der freien
Enden der schwingungsfähigen Teile durch Schrauben 23 befestigt, welche in die Zapfen
:2 und 3 hineinragen.
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Die Wicklungen 5 und 6 können entweder parallel zueinander oder in
Reihe geschaltet sein, vorzugsweise werden sie jedoch in Reihe geschaltet, wie es
bei der Darstellung in Abb. --
vorausgesetzt ist, wo der Verbindungsdraht
zwischen beiden Wicklungen mit 5' bezeichnet ist. Die Enden der Wicklungen sind
an Klemmen 24 und 25 angeschlossen, wie es bezüglich der Klemme 25 in Abb. 4 dargestellt
ist. Die Klemmen 24 und 25 sind in Hohlräumen 26 und 27 der Endzapfen .2 und 3 angeordnet.
Elektrische Kabel 28 und 29 sind in die Hohlräume 26 und 27 durch Öffnungen in den
Enden der Zapfen 2 und 3 eingeführt, und die Stromleiter der Kabel sind mit den
Klemmen 24 und 25 verbunden, wie bei 3() in Abb. @. angedeutet ist. Die Öffnungen,
durch welche die Kabel 28 und 29 eingeführt werden, sind durch wasserdichte Packungen
3 i und 32 abgeschlossen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform der Signalvorrichtung
ist wie folgt. Wenn Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom durch die Spulen
5 und 6 geschickt wird, dann werden die schwingungsfähigen Teile ro, 11, 12 und
13 in Schwingung versetzt, wobei sie auf die Einsatzstücke 22 auftreffen und dadurch
das Gehäuse i in Schwingung versetzen, welches dann seinerseits das umschließende
Medium erregt. Die Spulen 5 und 6 mögen so miteinander verbunden sein, daß das Ende
7 des Kerns einen Nordpol und das Ende 8 einen Südpol darstellt, in welchem Falle
ein magnetischer Kr aftlinienfluß in der gleichen Richtung durch die ganze Länge
des Kerns in jedem Augenblick fließt, während der Fluß in den schwingungsfähigen
Teilen io, ii und 13 in entgegengesetzter Richtung, und zwar im wesentlichen durch
die ganze Länge der schwingungsfähigen Teile, erfolgt. Die Schwingungsspulen 5,
6 sind jedoch vorzugsweise so miteinander verbunden, daß die eine in entgegengesetzter
Weise polarisiert wird wie die andere, d. h. daß, wenn bei 7 ein Nordpol entsteht,
ein gleichartiger Pol auch bei 8 auftritt, während jede Spule in einem bestimmten
Augenblick
einen Südpol in der Erweiterung des Kerns erzeugt. In
diesem Fall fließen die magnetischen Kraftlinien in entgegengesetzten Richtungen
durch entgegengesetzte Enden des Kerns und darauf in umgekehrter Richtung durch
die schwingungsfähigen Teile zurück nach der mittleren Erweiterung. Das äußere Gehäuse
i besteht vorzugsweise aus Messing oder diamagnetischem Material, um eine Kurzschließung
der magnetischen Kraftlinien durch die schwingungsfähigen Teile zu vermeiden.
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Es ist aus dem Vorstehenden ersichtlich, daß die Vorrichtung ein Gebilde
von gedrängter Bauart und großer Haltbarkeit darstellt, welches als Signalvorrichtung
in vielen Lagen geeignet und welches im besonderen zur Verwendung bei Unterwassersignalisierung
brauchbar ist, da es völlig wasserdicht ist und nicht der raschen Zerstörung unterworfen,
wenn es sich in untergetauchter Lage befindet. Vorrichtungen der hier in Frage kommenden
Art sind darauf berechnet, unterbrechungsweise, z. B. in Abständen von 3oo m, in
ein Unterwasserkabel eingeschaltet zu werden und bei ihrer Erregung entweder in
Hintereinander- oder in Nebeneinanderschaltung durch Wechselstrom erregt zu werden,
der durch das Kabel geschickt wird. Hierbei geraten sie in eine kräftige Schwingungsbewegung,
welche durch ein Schiff aufgenommen werden kann, welches das Wasser durchschneidet
und auf diese Weise den von ihm einzuhaltenden Kurs zu bestimmen vermag. Indem man
die Länge des rohrförmigen Gebildes ändert oder die Länge oder das Gewicht oder
die Natur der schwingungsfähigen. Teile oder indem man in son ztiger "'eise die
bauliche Anordnung der Vorrichtung verändert, kann dieselbe mechanisch auf irgendeine
gewünschte Schwingungsperiode abgestimmt werden. Ebenso kann man durch passende
Bemessung der Induktanz des magnetischen Kreises den elektrischen Strom auf dieselbe
Periodenzahl abstimmen, wodurch Resonanz hergestellt und somit die Leistung gesteigert
wird. Die Wirkung der Kerne würde auf diese Weise ähnlich der Wirkung von Erregerspulen
in Telephonstromkreisen sein. Es könnte dann ratsam sein, das eine Ende der Spulen
jedes Signalapparates mit dem Gehäuse zu verbinden, in welchem Falle die Spulen
alle in Parallelschaltung liegen würden.
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In den Abb. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
veranschaulicht, wobei das Rohr 35' ein elektromagnetisches System z. B. der in
Abb. i dargestellten Art bezeichnet, welches an jedem Ende beiderseitig geschlitzt
ist, wie bei 38 angedeutet, so daß die beiden Teile des Rohres unabhängig voneinander
gegeneinander hin und voneinander fort in ähnlicher Weise zu schwingen vermögen
wie die Zungen io bis 13 der ersten Ausführungsform.