DE515285C

DE515285C - Foghorn

Info

Publication number: DE515285C
Application number: DEC39919D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-07-21
Filing date: 1927-06-04
Publication date: 1930-12-31

Description

Nebelhorn Gegenstand der Erfindung ist ein Nebelhorn, bei welchem die Membran an dem Gehäuse und am Schalltrichter längs konzentrischer Kreise unterstützt ist. Bei diesen Nebelhörnern war man noch nicht zu der Erkenntnis gekommen, daß die Membran nicht als Ganzes schwingt, sondern in Knotenkreisen, ähnlich wie eine Violinsaite nicht in ihrer ganzen Länge schwingt, sondern in kürzeren oder längeren Teilen, die durch die sog. Knotenpunkte voneinander getrennt sind. Derartige Nebelhörner wiesen daher den Nachteil auf, daß der von ihnen erzeugte Ton unrein war, weil eben die Unterbrechung der Druckmittelzufuhr an einer Stelle der Membran erfolgte, wo diese in voller Schwingung war.Fog horn The invention relates to a fog horn in which supports the membrane on the housing and on the horn along concentric circles is. With these foghorns one had not yet come to the conclusion that the membrane does not vibrate as a whole, but in nodal circles, similar to one The violin string does not vibrate in its entire length, but in shorter or longer lengths Parts that are separated from each other by so-called nodes. Such foghorns therefore had the disadvantage that the sound they produced was impure because it was the interruption of the pressure medium supply took place at a point on the membrane where this was in full vibration.

Durch die Erfindung soll dieser Übelstand vermieden werden, und zwar dadurch, daß die Membran sowohl am Gehäuse als auch an dem Schalltrichter, wo die Zufuhr des Druckmittels und die Unterbrechung desselben erfolgt, längs solcher Knotenkreise unterstützt wird. An den Knotenkreisen ist eine Berührung oder Befestigung der schwingenden Membran möglich, ohne daß eine Beeinträchtigung ihrer Schwingungen und damit des von ihr erzeugten Tones eintritt.The invention is intended to avoid this drawback, namely in that the membrane both on the housing and on the bell, where the The pressure medium is supplied and the same is interrupted along such node circles is supported. At the knot circles there is a touch or attachment of the vibrating Membrane possible without impairing its vibrations and thus the sounds generated by it occurs.

Auf der Zeichnung ist Abb. i ein axialer Schnitt durch eine Ausführungsform des Nebelhornes nach der Erfindung, wobei der Schalltrichter zusammen mit seinem Gehäuse aus einem Stück gegossen ist.In the drawing, Fig. I is an axial section through an embodiment of the fog horn according to the invention, the horn together with his Housing is cast in one piece.

Abb. 3 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Nebelhornes, wobei der Hauptteil des Schalltrichters selbst nicht dargestellt ist, und Abb. 2 und q. sind Diagramme, welche die Theorie der Wirkungsweise des neuen Schalltrichters erklären sollen.Fig. 3 is a section through another embodiment of the fog horn, the main part of the horn itself is not shown, and Fig. 2 and q. are diagrams showing the theory of the operation of the new horn should explain.

Bei Abb. 2 und q. entspricht die Strecke A dem Durchmesser des Druckmittelzuführungsrohres (Abb.3) oder des Schalltrichterrohres (Abb. x) an der Membran. Dabei wird die Membran nach Abb. 2 und q. durch den Flüssigkeitsdruck in Schwingung versetzt, welcher längs des Kreises 22'-22' zustande kommt, während die Druckflüssigkeit aus der Druckkammer 2o (Abb. i) oder 20a (Abb. 3) nach der Schallkammer 21 (Abb. i) oder Zia (Abb. 3) über die Kante des die Trennungswand zwischen den beiden Kammern bildenden Rohres 22 (Abb. i) oder 22a (Abb.3) strömt. Dabeikommtdie Schwingung der Membran offenbar nach Art einer stehenden Welle zustande, welche konzentrisch zum Mittelpunkt der :Membran i liegt und zu dem zu letzterem ebenfalls konzentrisch liegenden Rohre 22. Die Schwingungen verbleiben demnach auf denselben Stellen der Membran, unterschiedlich von den Schwingungen, wie sie z. B. bei Wasserwellen entstehen, und verlaufen nach Art einer stehenden Welle innerhalb der Strecken A und B senkrecht zur Fläche der Membran. Infolge dieser Schwingungen nach Art einer stehenden Welle bilden sich Knotenpunkte an gewissen Stellen der Membran i, wobei die Länge der Welle natürlich an allen Teilen der Membran die gleiche ist. Da die Membran während der Schwingung sich verbiegt, befindet sich der Teil A der Membran i, wenn das in Abb. q. dargestellte Schwingungsbild zustande kommt, jeweils in der entgegengesetzten Schwingungsphase wie der Teil B. Die gesamten Knotenpunkte bilden daher eine Schar von Kreisen, welche konzentrisch zum Mittelpunkte der Membran verlaufen. Unterstützt man nun die Membran i längs eines solchen Kreises 22'-2z', so werden die Schwingungen der Membran hierdurch in keiner Weise gedämpft. Verlegt man aber den Kreis 22'-22', längs dessen die Membran unterstützt ist, nur um einen kleinen Betrag von dem erwähnten, durch die Schwingungsknotenpunkte gebildeten Kreise, so werden die Schwingungen der Membran gedämpft. Es ist dabei unwesentlich, ob die Schwingungen nach einer einfachen Welle (nach Abb. 4) oder nach einer mehrfachen Welle (nach Abb. 2) verlaufen, wobei der mittlere kreisförmige Teil A nach drei Wellenformen und die äußere ringförmige, außerhalb der Unterstützungspunkte 22' gelegene Fläche B nach einer Wellenform schwingt. Auch in diesem Falle wird die gesamte Schwingung der Membran in keiner Weise behindert, wenn man sie auf dem durch die Knotenpunkte 22'-22' gebildeten Kreise unterstützt. Die der vollen Schwingungsphase unterworfenen Teile der Membran machen dabei, wie in Abb. 2 angedeutet ist, die vollen Schwingungen a und b, während an den durch die Knotenpunkte der Wellen bestimmten Stellen der Membran keine Schwingungen entstehen können. An diesen Stellen kommt lediglich eine Biegung der Membran zustande, welche durch die am Knotenkreise 22'-22' angreifenden Unterstützungsmittel nicht behindert wird.In Fig. 2 and q. the distance A corresponds to the diameter of the pressure medium supply pipe (Fig. 3) or the horn tube (Fig. x) on the membrane. The membrane according to Fig. 2 and q. set in oscillation by the fluid pressure, which comes about along the circle 22'-22 ', while the pressure fluid from the pressure chamber 2o (Fig. i) or 20a (Fig. 3) to the sound chamber 21 (Fig. i) or Zia ( Fig. 3) flows over the edge of the pipe 22 (Fig. I) or 22a (Fig. 3) forming the dividing wall between the two chambers. The vibration of the membrane evidently comes about in the manner of a standing wave which is concentric to the center of the membrane i and to the tubes 22 which are also concentric to the latter . B. occur in water waves, and run like a standing wave within the lines A and B perpendicular to the surface of the membrane. As a result of these vibrations in the manner of a standing wave, nodes are formed at certain points on the membrane i, the length of the wave being of course the same in all parts of the membrane. Since the diaphragm bends during the oscillation, part A of the diaphragm is i if the one in Fig. Q. The oscillation image shown comes about, in each case in the opposite oscillation phase as part B. The entire nodes therefore form a family of circles which run concentrically to the center of the membrane. If the membrane i is now supported along such a circle 22'-2z ', the vibrations of the membrane are not dampened in any way. However, if the circle 22'-22 ', along which the membrane is supported, is moved only by a small amount from the circle formed by the vibration nodes, the vibrations of the membrane are dampened. It is immaterial whether the oscillations follow a single wave (according to Fig. 4) or a multiple wave (according to Fig. 2), with the central circular part A following three wave forms and the outer ring-shaped part outside the support points 22 ' located surface B oscillates according to a waveform. In this case, too, the entire vibration of the membrane is in no way hindered if it is supported on the circle formed by the nodes 22'-22 '. The parts of the membrane subjected to the full oscillation phase, as indicated in Fig. 2, make full oscillations a and b, while no oscillations can occur at the points of the membrane determined by the nodes of the waves. At these points there is only a bending of the membrane, which is not hindered by the support means acting on the node circles 22'-22 '.

Nach Abb. i bildet die Membran = eine Wand für das aus zwei Kammern, einer äußeren Druckkammer 2o und einer inneren Schallkammer 21, bestehende Gehäuse 2, welches mit dem Schalltrichter 3 aus einem Stück gegossen ist. Der hintere Teil 22 des Schalltrichters, welcher die Druckkammer 2o von dem Hohlraum 21 des Schalltrichters 3 trennt, ist dabei ebenfalls aus einem Stück mit letzterem und dem Gehäuse 2 hergestellt. Hierdurch werden die Herstellungskosten erheblich verringert, da man den Schalltrichter 3 zusammen mit dem Gehäuse 2 als ein einziges Werkstück bearbeiten kann. Der Haltering q. für die Membran i trägt innen, wie bei 42, angedeutet ist, ein Gewinde, welches mit einem passenden Gewinde auf dem hinteren Rande des Gehäuses 2 zusammenarbeitet, um die Membran i, wie Abb. i zeigt, einzuspannen. Auf diese Weise werden sowohl die Membran i als auch die Kammer 2o und der Innenraum 21 des Schalltrichters 3 in richtiger gegenseitiger Lage gehalten, und insbesondere wird erreicht, daß derDurchmesser des Schalltrichterraumes 21 genau gleich der radialen Breite der ringförmigen Kammer 2o gemacht wird. Eine Druckflüssigkeit kann durch ein Rohr 23 eingeleitet werden, um die Membran i in Schwingungen zu versetzen.According to Fig. I, the membrane = a wall for the two chambers, an outer pressure chamber 2o and an inner sound chamber 21, existing housing 2, which is cast in one piece with the horn 3. The back part 22 of the horn, which the pressure chamber 2o from the cavity 21 of the horn 3 separates, is also made in one piece with the latter and the housing 2. As a result, the manufacturing costs are significantly reduced, since you can use the bell 3 can process together with the housing 2 as a single workpiece. The retaining ring q. for the membrane i has a thread inside, as indicated at 42, which cooperates with a matching thread on the rear edge of the housing 2, to clamp the membrane i, as shown in Fig. i. This way both the membrane i as well as the chamber 2o and the interior 21 of the horn 3 held in the correct mutual position, and in particular it is achieved that the diameter of the horn chamber 21 exactly equal to the radial width of the annular chamber 2o is done. A pressure fluid can be introduced through a pipe 23, to set the membrane i vibrating.

Der Aufbau des Nebelhornes mit dem gegen die Membran geführten Schalltrichterrohr und der darumliegenden äußeren Druckkammer ist an sich bekannt. Neu ist dagegen, bei einem solchen Nebelhorn die Membran in Knotenkreisen zu unterstützen.The structure of the fog horn with the horn tube guided against the membrane and the surrounding outer pressure chamber is known per se. What is new, however, is to support the membrane in knot circles in such a fog horn.

Abb. 3 stellt eine Ausführungsform des Nebelhornes dar, bei welchem die Druckkammer 2o11 zentral angeordnet ist, während die Schallkammer 2111 ringförmig die erstere umgibt. Dabei ist die zentral gelegene Druckkammer 2o11 in die Form eines leicht gekrümmten Rohres 22 a gebogen, dessen offenes Ende die eigentliche Druckkammer bildet, während der ringförmige Raum Zia zwischen diesem Rohre 22a und der Wand des Gehäuses 2 die Schallkammer darstellt. Auch Nebelhörner in diesem Aufbau mit dem gegen die Membranmitte geführten Druckmittelzuführungsrohr und darumliegender Schallkammer sind an sich bekannt. Neu ist, bei diesen Nebelhörnern die Membran in Knotenkreisen zu unterstützen.Fig. 3 shows an embodiment of the fog horn in which the pressure chamber 2o11 is arranged centrally, while the sound chamber 2111 is annular the former surrounds. The centrally located pressure chamber 2o11 is in the form a slightly curved tube 22 a bent, the open end of which is the actual Pressure chamber forms, while the annular space Zia between these tubes 22a and the wall of the housing 2 represents the sound chamber. Fog horns in this structure too with the pressure medium supply pipe guided towards the center of the membrane and surrounding it Sound chambers are known per se. What is new is the membrane of these fog horns support in node circles.

Die Form und Bauweise des Resonators des Schalltrichters 3 hat kaum einen Einfluß auf den abgegebenen Ton. Wird die Membran i erfindungsgemäß so unterstützt, daß der Durchmesser und die radiale Breite der die Membran i stützenden Kammern 2o, 21 in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen, so wird in jedem Falle das Nebelhorn einen scharfen, kräftigen und weittragenden Ton sowie ein scharfes und klares Echo erzeugen. Diese Eigenschaften des Nebelhornes nach der Erfindung sind im wesentlichen unabhängig von der Größe des Druckes, durch welchen die Membran in Schwingung versetzt wird, und werden hauptsächlich durch geeignete Einspannung der Membran sowie durch geeignete Lage ihrer Stützpunkte erreicht, wie in vorstehendem beschrieben ist.The shape and construction of the resonator of the horn 3 has hardly any an influence on the sound emitted. If the membrane i is supported according to the invention in such a way that that the diameter and the radial width of the chambers i supporting the membrane 2o, 21 are in an integer relationship to one another, so will in each case the foghorn has a sharp, powerful and far-reaching sound as well as a sharp one and produce a clear echo. These properties of the fog horn according to the invention are essentially independent of the magnitude of the pressure exerted by the membrane is vibrated, and are mainly by suitable clamping the membrane and achieved by suitable location of their support points, as in the preceding is described.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fog horn, its membrane on the bell or the housing is supported along concentric circles, thereby marked, that the support takes place along nodal circles of the membrane.

2. Foghorn according to claim i, characterized in that the membrane on its circumference one side by means of a retaining ring (q.) is supported, which the membrane edge pushes in the direction of the housing wall, but without touching it itself bring, and on their other side in a manner known per se through the edge of the Horn tube (Fig. I) or the pressure medium supply pipe (Fig. 3).