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Membranschallsencler In Membranschallsendern,. z. B. selektiven Signalhörnern,
ist es zwecks Erhöhung der Lautstärke unter gewissen Umständen notwendig, die wirksame
Mernbranfläche va vergrößern. Diese Vergrößerung läßt sich aber nicht beliebig weit
treiben, unter anderem wegen des Umstandes, daß die immer größer werdende Membran
schließlich den Frequenzimpulsen, die die treibende Kraft der Membran zu erteilen
sucht, nicht mehr synchron folgen kann. Um diesen Nachteil mindestens einigermaßen
zu beseitigen, kann die treibende Kraft über die ganze Oberfläche der Membran verteilt
werden, beispielsweise durch die Verwendung eines Preßgases, wie Preßluft, anstatt
daß, wie bei gewöhnlichen elektromagnetischen Signalhörnern, die Triebkraft nur
auf einen kleinen Teil der Membran wirkt. Die Größe der Membran wird hauptsächlich
durch die gesteigerte Trägheit der größeren Membran und den höheren wirksamen Widerstand
der durch die Schwingungen der Membran in Schwingung zu versetzenden Luftmassen
begrenzt.
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Für gewöhnlich sind die Membranen von Membranschallsendern als kreisförmige
Platten ausgebildet. Solche Membranen, insbesondere solche größeren Flächeninhaltes,
weisen außerdem den Nachteil auf, daß ihr Hauptton nicht vollkommen rein wird, indem
leicht eine Überlagerung durch Eigenschwingungen verschiedener Frequenzen auftritt.
Es ist deshalb mit großen Schwierigkeiten verknüpft, eine derartige Membran zu schaffen,
die einen reinen Ton erzeugt und leicht mit der impulserzeugenden Kraftquelle in
Resonanz gehen kann.
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Die Benutzung einer zu großen Membran
zWeeks f:rzeugung von Töten höherer Fre- |
quenz unter Verwendung eines gewöhnlichen |
Hornes wird außerdem dadurch ausgeschlos- |
sen, daß Schallwellen, die von den äußeren. |
ilnlie an dem C'infan- der- 2#leinl)rari liegenden |
Teilen herrühren, mit phasenverschobenen |
Wellen, die von (lern mittleren Teil der Mein- |
Uran ausgehen. tni"iiiisti" zusaininenwiri |
Uni die finit der \"ci-«-endtrng einer gr' |
-Membran verknüpften Schwierigkeitenr.:h', |
@ erineiden, ist es bereits bekannt, anstatt |
einer großen --Membran mehrere kleine, v(-)ri- |
einander unahhätigige Einzelinenibranen zti |
erwenden und diese I#:inzelineinbranen durch |
f?lektromagnete zti betätigen. Hier treten |
@tlier dieselben -Nachteile in bezug auf die |
I-inzelnieuihr;iii auf, (lies wie oben angegeben, |
mit der Verwendung vonlelaromagneten |
ztir Betätig@nni- einer Membran iiherhaupt |
verknüpft sind. |
Aller auch hei Luftschallsendern ist die |
Verwendung einer Mehrzahl von Einzelniein- |
l,ranen bereits bekannt. f-Iierhei handelt e: |
sich aller nicht uin liei(lseiti" eingespannte |
Membranen, sond=ern um frei schwi.ngeti-Ie |
öder vielmehr ähnlich wie ein Kolben wir- |
kende -Membranen, bei welchen, wend inan |
(1i;- Einzehneinbranen als ein Ganzes betrach- |
tet, die TriVlikraft nur ein wenigen Punkten |
igreift. |
Die Eriin (Iring betrifft nun einten Membran- |
seli;tllsen,_Ier finit einer Mehrzahl von un<tb- |
hängi-en, zweckmä ßig überall gleich breiten |
handförmigen I?inzelnienlli@@arien, die durch |
eiii Druckgas betrieben sind. Hierdurch er- |
reicht nian eine möglichst vollkoininene Ver- |
teilung der Triebkraft. |
Die 1'i-fin(lu-lg besteht darin, (Maß sterirfFr- |
itiig in einem Kreis hzw. parallel zur _-'lchse |
::uf einem Zylindermantel angeordnete |
scli:nialme, voneinander durch @wischetiwäil.-1Fy |
r;ttrennte 1Ieinbranhänder, die an bei-1:n En- |
(kn eingespannt senil, (furch ein in unmittel- |
l,nrer Nähe der Meinbranbänder umlaufendes |
Schieberventil gleichzeitig oder in Gruppen |
(fier Einwirkung des Druckgases ausgesetzt |
und anchließend wieder entlastet werden. |
Die ei-fiil<Ititig;getiliiße Lösung stellt eine |
i!i(«gliclist vollkommene mechanische Uiter- |
teilun- einer großen Membran in Einzelnieln- |
branen dar, indem die letzteren je für sich |
ähnlich wie ehre Saite wirkenl, weil sie atis |
an zwei Luden eingespannten schmalen Ba n- |
-lern bestellen. Eine bandförmige lleinfii-an |
schwingt unter aller. Umständen reiner als. |
eine mehr verbreitete Meinhranfläche, il. h. |
sie besitzt eine mehr ausgeprägte Eigen- |
als eine ringsumher eingespannte |
sclieihenförinige Membran, wie weit diese, |
auch unterteilt ist. Durch diese erfindungs- |
gern,if,ae Ausbildung des Membranschallsen- |
(fers werden die oben- nannten Nachteile be- |
seitigt. |
In der Zeichnung sind verschiedene Aus- |
führungsformen des I?rfindttngsgegenstatxles |
beispielsweise dargestellt. |
Fig. i zeigt eine Ausführungsform mit in |
{#iiter ebenen I#läche radial verlegten Meinbra- |
ncii ein Schnitt nach Linie i-i der Feg.:. |
Fig. = ist ein Oberschnitt der .\ilsfiihriiiigs- |
rf(`.rin nach Linie 2-2 der Fig. i. |
Fig. 3 stellt eine Alnviclaung eines zentral |
durch den Schieber und die Menihranen der |
Ausführnnrsforin nach Fi-. i gelegtem |
chten Schnittes dar. |
Fig.-4 zeigt einen Teil eine: Axialschnittes |
(Irr Ausführungsforen nach Fig. i zwischen |
zwei 1Ienillranen ohne das Horn. |
Fig. 5 ist eine Seitenansicht und |
Fig. t-> eine Draufsicht der 1_insl>arrnvor- |
richtung für eine Membran. |
Fig. ; ist ehre Draufsicht eines "feiles der |
Membran- und Sehiebereinrichtung nach |
einer abge:inderten Ausführungsf(>rin der E_r- |
üiülung. |
1#i-. 8 ist ein allgewickelter Ouerschnitt |
durch die (litte des in I# ig. ; dargestellten |
i ingförmigen Teiles. |
Fit;. 9 ist ein senkrechter Schnitt durch |
eine andere Ausführungsforen der Membran- |
Und Schiebereinrichtung. |
Fig. io ist eine schematische Draufsicht |
,los Schielxrs tiiicl |
Fig. i i eine schematische Draufsicht einer |
1lenibraneinrichtung-nach einer vierten Aus- |
führung:f(@rni. |
Fig. 12 ist ein Axialschnitt <furch ein Horn |
abgeänderter Bauart. |
13 ist eine Seitenansicht einer Aus- |
füliritngsfarni in:it in einer Zylinderfläche |
axial angeordneten Membranen. |
Feg. ld. zeigt in vergrö ßertcin Maßstab |
dvii Menihränschallsender nach Fig. 13 für |
senkrechten Schnitt nach Linie r4-i.,< teer |
Fig. i ; ohne (las Horn und die zum Horn |
führenden Leitungen. |
Fig. i j ist ein Querschnitt nach Linie |
der Fig. 14. |
Fig. i( ist ein Querschnitt nach Linie ih-i(> |
der I# ig. 14. |
l#ig. t; ist eire Querschnitt mich Linie 1;-i; |
der Fig. 14. |
Fig. -zeigt einen "feil des Schnitte: nach |
Fig. i -i in größerem Maßstab. |
IC) ist ein Ouerschnitt nach Linie 19-1() |
der Fig. 18. |
In der in- Fig. i und -2 dargestellten Aus- |
fiihrungsforin ist i eint Behälter, der zur Auf- |
nahnie eines Druckgases, z. B. Druckluft, |
dient. und zwar wird diese Druckluft ent- |
Weiler einer äußeren Quelle entnommen oder |
in dellt Behälter i selbst erzeugt z. B. .durch |
einen im Behälter vorgesehenen Verdichter. Oben trägt der Behälter
i einen Kranz oder Ring 2, der an seiner oberen Mündung innen zu einer zylindrischen
Fläche 3 abgedreht ist. Diese Fläche 3 stellt den Schieberspiegel für einen umlaufenden
Schieber dar, der in Form einer Scheibe 4. ausgebildet und auf einer zentral durch
den Behälter i verlaufenden Triebwelle 5 festgekeilt ist. Die Scheibe 4. weist'
einen ungeteilten mittleren Teil und einen' riiigförinigen Umfangsteil auf. Dieser
ringtörmige Teil weist eine Reihe von Aussparungen 6, 7 auf, die zweckmäßig von
rechteckiger. Form sind und deren iängs-«clisen sich radial erstrecken. jede zweite
dieser Aussparungen besteht aus. einer. durch die Scheibe 4. hindurchgehenden Öffnung
6, wie im rechten Teil der Fig. i dargestellt, v ährend die übrigen Aussparungen
aus Rinnen 7 bestellen, die in der oberen Fläche der Scheibe ausgespart, aber von
dem Raum unterhalb der Scheibe abgeschlossen sind und nur am äußeren Umfang .der
Scheibe,d. gerade gegenüber dein Spiegelschieber 3 auslaufen (Eig. i, links). "
Im Kranz 2 sind eilte Reibe voll Öffnungen 8 vorgesehen, mit (teilen die Rinden
7 des Schiebers in Verbindung stehen, wenn diese Rinnen sich unterhalb der Membranen
befinden. Oberhalb des die Aussparungen 0, 7 aufweisenden Teiles des scheibenförmigen
Schiebers d. ist eine kreisförmige Reihe von radial allgeordneten Membranen 9 entsprechender
Forin und Lage wie die Aussparungen des Schieber; anghardliet. Die Teilung dieser
Membranen ist die-
selbe wie die der Öffnungen 6 bzw. Rinnen ; des Schiebers.
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Die Entfernung je zweier benachbarter Aussparungen 6, 7 des Schiehers
voneinander ist ain inneren Umfang des die Aussparungen aufweisenden Schieberteiles
gleich der Breite einer Membran. Die Entfernung zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Membranen 9 wird deshalb bei dieser Ausführung dreimal so groß wie die Entfernung
zwischen je zwei benachbarten Aussparungen.
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Die Membranen 9 sind aus nachgiebigem Blech von großer Festigkeit
hergestellt, z«-eckmäßig durch Abschneiden entsprechend langer Stücke eines Stahlbandes,
jede 9 wird zwischen dem Kranz 2 und einer mittleren Festspannungsscheibe io gespannt,
die sich oberhalb des mittleren Teiles des Schiebers 4 befindet und gegebenenfalls
ein Lager i i für die Welle 5 trägt. BeispieIsweise wird jede Membran unverrückbar
an der inneren Festspannungsscheibe io befestigt und an einen Flansch 12 des Kranzes
finit Hilfe von zwei Querstücken 13, 14 Fig. 5 und 6) festgehalten. Hierbei wird
da, nach oben gebogene äußere Ende der :lenlbran 9 zwischen jenen Querstücken 13,
1.4 mit Hilfe von Schrauben 15 festgespannt, wonach die Querstücke mit dem festgespannteil
Ende der Membran durch eine mittlere Schraube 16 all dein Flansch 12 festgehalten
werden, und zwar finit einem Druck, der durch die Mutter 17 eingestellt werden kann.
Die Membran ruht auf Rippen 1S, i9 (Fig. i) .der Teile io bzw. 2, um die wirksame
Länge der Membran festzulegen. Durch diese Anordnung kann jeder Membran auf die
gleiche Weise wie bei der Saite eines Musikinstrumentes eiti gewisser praktisch
reiner Ton mit Icicht einstellbarer Eigenfrequenz gegeben werden. Nachdem sämtliche
Membranen ein für allemal denselben Toll erhalten haben, entsprechen die Membranen
somit zusammen am-er einheitlichen Membran reinen Tones, deren sämtliche Teile iininer
gleichzeitig in Resonanz finit der auf die einzelnen Membranen wirkenden Schwingungskraft
schwingen.
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Der Kranz 2 und der zentrale Festspailnungsteil io für die Membranen
sind durch zwischen den einzelnen @leiiibranen liegende Zwischenwände 2o miteinander
verbunden, so daß durch diese Zwischenwände der innere Teil to durch den Kranz 2
getragen wird. Die Zwischenwände 20 zerlegen den Raum oberhalb der Membranen in
getrennte Schallkanäle, die von den einzelnen Membranen ausgehen. Die Zwischenwände2o
sind so ausgebildet; (laß sie sich auf ihrer unteren Seite mit iriüglichst kleinem
Spielraum an die obere Seite des. finit Aussparungen versehenen Teiles des Schiebers
4. anschmiegen. und zwar ist die betreitende obere Seite des Schiebers nach unten
gewölbt entsprechend der größten :\bwärtswölbung der Membran ( Fig. 4.). Ferner
schmiegen sich die Zwisclietiwäncle 2o so nahe wie möglich an die Seitenränder der
Membranen 9 all, um einen Luftdurchtritt all den Seiten der Membranen zti verhindern
(Fig. 3). Über dein mittleren Festspantlungsteil io und den Zwischenwänden 2o ist
eine Kappe angebracht, die in der dargestellten Ausführungsforni eine den inittlereil
Festspannungsteil io überdeckende innere Wand -21 und eitle äußere Wand
-2-2
aufweist, die auf dein Kranz -2 ruht, so daß zwischen diesen beiden Wänden
ein ringföriniger Raum entsteht, in dein die 2o sich aufwärts erstrecken und der
unten in die getrennten Schallkanäle der Membranen ausläuft. Die innere Wand 2i
kann dadurch auf ihrem Platz gehalten werden, daß sie zwischen die zylindrisch abgedrehten
inneren Enden der Zwischenwände 20 hinabgedrückt wird. Oben schließt sich die äußere
Wand 22 an ein mittleres Horn an, das zwecks Verteilung des Schalles nach allen
Richtungen gegebenenfalls drehbar angeordnet
ist. Die Zwischelewälede
20 verjüngen sich nach oben, wie in Feg. 3 dargestellt, und nelinien ferner
all Stärke und Höhe nach außen zu, damit die einzelnen Schallkanäle annähernd den
gleichen Ouerschnitt am äußeren Umfang wie am inneren Umfang erhalteii.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Während des Unilaufes des scheibenförmigen
Schiebers 4. gelangen abwechselnd die senkrecht verlaufenden Öffnungen 6, nämlich
die Belastungsaussparungen, und die nach der Seite hin auslaufenden Rinnen 7, nämlich
die Entlastungsaussparungen, unter die -Meinbranen 9. `Fenn sich die Üfinungen 6
unterhalb der Membranen befinden, hat die Druckluft im Behälter i Gelegenheit, von
unten her auf die Meinbranen zu -wirken, so daß diese aufwärts gedrückt werden und
ihrerseits eine Druckwelle im Horn hervorrufen, so daß ein Ton ausgesandt wird.
Wenn danach die Rinnen 7 unterhalb der :llenileranen d vorbeikoniinen, entweicht
die unterhalb der Membranen befindliche Druckluft durch die Löcher 8 des Kranzes
2, so daß die Membranen infolge ihrer Nachgiebigkeit wieder abwärts schwingen können.
Wie aus Gig. 2 und 3 herv orgelit, gelangt eine Rinne ;7 oder eine - Öttnung 6 nicht
unterhalb einer Membran an, bevor die vorhergehende Öffnung 6 oder Rinne 7 die Membran
ganz verlassen hat.
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Die Frequenz hängt von der Umlaufzahl und von der Anzahl der -Membranen
ab. Eine Erhöhung der Frequenz kann somit durch Erhöhung der Umlaufzahl des Schiebers.
oder durch Vergrößerung der Anzahl der -Membranen 9 oder durch beide 11laßnahinen
gleichzeitig erfolgen.
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Um die Anzahl der Membranen 9 erhöhen zu können, kann inan beispielsweise,
-wie es in Fig.= und 8 dargestellt ist, die Aussparungeie 6, 7 des Schiebers d.
schmaler machen als die Membran, indem beispielsweise die Breite eines- Aussparung
einem Drittel der Breite der Membran entspricht. Hierbei kann die Teilung der :Membranen
bis auf die Hälfte ein ZTergleicli zu der oben beschriebenen Ausführung herabgesetzt
werden. Wie aus Fig.8 Hervorgeht, befinden sich bei dieser Ausfühi-ungsform eine
Belastungsaussparung 6 und eine Entlastungsaussparung 7 gleichzeitig teilweise unterhalb
derselben lfeinbran, da die eine Aussparung unterhalb der Membran anlangt, -wenn
die andere Xussparung clie :Membran verläßt. Dies hat eine allmähliche Steigerung
des Druckes und eine ebenfalls allmähliche Entlastung des Druckes auf die Membranen
während jeder Arbeitsperiode zur Folge. Bei dieser Ausführungsform wird der Druck
allerdings in jedem Augenblick nur auf einen Teil jeder Membran -wirken, r@J>er
cla sich unter allen Umständen ein gewisscr Zwischenraum zwischen dein Schieber.i
und der H embra.n befindet, wird, praktisch genommen, die ganze Membran 9 dein D@
uch ausgesetzt, während eine Belastungsaussparung 6 unter ihr vorbeikommt.
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Eine andere Ausfiihrungsform ist in Fig.9 dargestellt, wo die Aussparungen
6, 7 und die -Membranen 9 die gleiche Breite aufweisen, al,er die #LIeeiibran an
den Seiten durch von den Zwischenwänden 20 leervorspringende Teile 3o abgeschirmt
ist, so daß sie mir in ihrer -litte dein Druck ausgesetzt wird.
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Eine weitere Ausfiihrungsforne ist in Fig. io und ii dargestellt.
Hier ist der Schieber .I nur niit Belastungsöffnungen 6 versehen, und die Membranen
9 sind iii wesentlich größerer Anzahl als diese Öffnungen 6 vorbanden. In der Zeichnung
sind beispielsweise vier symmetrisch liegende Belastungsöffnungen 6 des Schiebers
:4 dargestellt (vgl. Fig. fo) und zwanzig symmetrisch liebende Membranen 9 (vgl.
Fig. i i). Bei dieser Ausführungsform werden je vier Menibra.nen gleichzeitig dem
Druck ausgesetzt, und für die Entlastung steht eine fünfmal so lange Zeit zur Verfügung
wie für die Be-Die Druckentlastung kann deshalb beispielsweise absatzweise erfolgen.
In die-:ein Falle wird die Frequenz fünfmal so groß « ie die Frequenz jeder einzelnen
Membran :ein. Ferner wird den Membranen eine F_rniattung erspart, <1a sie nach
jeder schnellen Ausschwingung verhältnismäßig langsam zurückkehren können. Die Absätze
können einfi,ch von kleinen .Aussparungen an einem oder beiden Enden jeder Membran
hervorgerufen werden. Wenn erforderlich, kann der Schieber derart ausgebildet werden,
daß er die Aussparungen für jede .Membran während der Druckphase abschließt. jeder
einzelnen 'Membran öder Gruppe von 1lerebrancn, die zu der gleichen Druckphase gehören.
«-erden Leitkanäle zugeordnet, die zu einem grnieinsainen Horn führen, wo sich die
einzelnen Teiltöne ztt-ecks Erzeugung eines T ones hoher Frequenz überlagern.
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Damit das Horn den von den ,Membranen erzeugten Schall richtig wiedergeben
kann, soll die Anordnung in bekannter Weise so getroffen «-erden, dar) die Schwingungen
von wc-rschiedenen Radien der Membranen aus #ieicliförinig geleitet «-erden. Zu
diesem Zwecke können die beiden Wände 2 i und 22 rles unteren Teiles des Horns gleichförmig
ausgelbildet -werden, wie es in Gig. 12 veranscliauliclit ist.
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In clen oben beschriebenen Bauarten des 1Meinbranschallsenders -wirkt
der Druck ins I'ehälter r durch die Öffnungen 6 immer g@gele die Ebene, in -welcher
die untere Seite
der Membranen 9 liegt. Es braucht deshalb keine
größere Kammer vor jeder Betätigung einer Membran mit dem Druckgas gefüllt zu werden.
Wegen der Anordnung des scheibenförmigen Schiebers 4 in unmittelbarer Nähe der Membranen
9 erfolgt die Belastung und Entlastung der Membranen mit möglichst kleinem Zeitverlust.
Durch die Verwendung von getrennten Öffnungen für die Belastung und .die Entlastung
kommt eine Umsteuerung der Strömungsrichtung in den einzelnen Öffnungen nie in Betracht,
so daß das Auftreten nicht gewünschter Strömungen ausgeschlossen ist und die Verluste
an Energie und Zeit herabgesetzt werden.
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In .den oben beschriebenen Ausführungsformen liegen die Membranen
in der Hauptsache in einer ebenen Fläche, und zwar sternförmig zti einem Mittelpunkt,
der mit der Drehachse des Schiebers 4 zusammenfällt, welcher die Belastung und die
Entlastung der Membranen 9 überwacht. Diese Ausführungsform eignet sich im wesentlichen
für kleine und mittelgroße Membranschallsender. Für größere Membranschallsender
mit groren llembranflächen wird diese Bauart unz«-eclcmäßig groß. So z. B. verursacht
eine 1,rhöhung der Membranlänge eine Erhöhung des Durchmessers des ganzen Schallsenders,
und ebenso muß eine Erhöhung des Durchinessers beim Erhöhen der Membranbreite oder
der Anzahl der Membranen erfolgen, «weil die Membranen dort auf eine größere radiale
Entfernung vom Mittelpunkt des Schiebers verlegt werden müssen. Die Membranbreite
bzw. die Anzahl ,der Membranen hängt nämlich von dem gegenseitigen Größenverhältnis
zwischen den Membranen und den Schieberöffnungen an den inneren Enden der Membranen
ab.
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Nachstehend wird nun die in Fig. 13 bis i9 dargestellte Bauart beschrieben,
die sich auch für große Leistungen eignet, indem eine Erhöhung des Flächeninhaltes
der Membranen in dieseln Falle einfach durch axiale Verlüngerun- des .Gerätes ohne
Erhöhung des Durchmessers oder durch eine gleichzeitige mäßige Erhöhung des Durchmessers
oder schließlich allein durch, eine mäßige Erhöhung des Durclimes.sers,erfolgen
kann.
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Der in den Fig. i3 bis i9 dargestellte Meinbratischallsender ist lotrecht
aufgebaut und ruht auf einem Fußrahmen 31 auf. Auf diesem Rahmen ruht eine Platte
32, die.nebst den Säulen 33 und einem oberen, zusammenhaltenden Ring 34,das feste
Gestell eines umlaufenden Verdichters darstellt. Das Verdichterrad 35 ,ist auf einer
rohrförmigen Welle 36 festgekeilt, in welcher eine durchgehende zentrale Wellü 37
drehbar gelagert ist. Die Welle 36 ist teils in der Bodenplatte , 7,2 des
@"erdichtergestelles mit Hilfe des La-gers 38, teils in einer oberhalb des
Verdichterrades vorgesehenen feststehenden Platte 39 mit Hilfe des Lagers 4o gelagert.
Der zusammenhaltende Ring 34 des Verdichtergestelles trägt eine nach unten und innen
verlaufende Zwischenwand 4i,' die zusammen mit der Bodenplatte 32 einen Zuflußkanal
42 des Verdichters darstellt. Dieser Zuflußkanal ist ringsherum offen und nur durch
die Säulen 33 und durch innere Stützen 43 der Wand 41 unterbrochen. Oberhalb des
Verdichterrades ist ein Verteiler vorgesehen, der aus der obengenannten Platte 39
und einer durch die Zwischenwand 41 getragenen, nach eben und innen verlaufenden
Wand 44 sowie zt\-ischen der Platte 39 und der Wand 44 eingesetzten Flügeln besteht.
Der Verteilerkanal 4,9 führt zu einer zylindrischen Druckkammer 46, .die von einer
auf .dein oberen Rill- 3.I des Verdichtergestelles ruhenden Zylinderwand 47 umschlossen
und oben durch einen Deckel 48 verschlossen ist.
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Die Achse 37 ragt durch die Druckkaininer 46 hindurch und ruht mit
ihrem oberen Ende in einem im Deckel 48 angebrachten Lager 4.9. Im unteren Teil
der Kammer 46 ist ein Lager 50 für die Achse 37 dargestellt, und zwar ist
dieses Lager in einem als eine Fortsetzung der Platte 39 ausgebildeten Teil
51 angeordnet, der eine innere Führungswand iüi- das aus dem Verteilerkanal
45 austretende Druckgas bildet. In der Druckkammer 46 trägt die Achse 37 ein im
wesentlichen zylindrisches Schieberventil 52 mit Hilfe von unteren Armen
53 und einer oberen, ganzen Scheibe 5.1. Aus baulichen Gründen ist das Ventil zweiteilig
hergestellt. Das Ventil 54 oaßt finit möglichst kleinem Spielraum in eine zylindrische
Eindrehung 55 in der Wand 47. .Am unteren Ende des Ventils 52 ist eine I.abyrinthdichtung
56 vorgesehen.
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Das Ventil 52 dient dazu, das Druckgas in der Kammer 46 mit Zeitabständen
auf eine Anzahl von Membranen 63 wirken zu lassen, die in längslaufenden Aussparungen
der Wand 47 angeordnet sind, indem das Ventil zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Belastungen der Membranen eine Entlastung der Membranen bewirkt. Zur Belastung der
Membranen weist das Ventil eine Reihe von längslaufenden Öffnungen 57 oder wegen
der zweiteiligen Ausbildung des Ventils eine obere und eine untere Reihe solcher
Öffnungen auf (vgl. Fig. i4), die durch die Verbindungsringe
58 der Ventilteile
voneinander getrennt sind. Zur Durchführung der Entlastung der Membranen 63 weist
das Ventil 52 zwei entsprechende Reihen von längslaufenden Kanälen 59 auf, die abwechselnd
mit den Öffnungen 57 angeordnet sind und in die
äußere 1#läche des @-entils (furch Schlitze 6o |
derselben Breite wie die Öffnungen j; ans- |
münden (vgl. Fig. 13), während sie gegen (las |
Innere des Ventils, d. h. gegen die Druckkam- |
mer 1(i. geschlossen sind. Auferdeni sind die |
Kaliäle ;c) der oberen Reihe am oberen I:Ilile |
des Ventils und die der unteren Reilie ain |
unteren Ende (los Ventils offen, wie in Fig. 1-. |
d«rgestellt ist. uni mit feststehenden clberen |
l:zw. unteren Auslaßkanälen 61 liziv. 62 zu- |
die in einem L iI1tangs- |
thinsch des Deckels 4` bzw, im unteren Teil |
0 -r Wand .1; angeonbet sind. |
Die Anzahl der Melubranen 63 entspricht |
der Anzahl (log Öfinungen 3; l)zw. der Ka- |
V:ä le ;9 des Ventils 5a -Ne llentbranen sind |
breit, daß sie zusammen nahezu den hal- |
ben Umfang der Wand q; (lecken (vgl. Fig. |
1). Diejenigen Öffnungen der «'aii(1 .1;, die |
zur Aufnahme der Mend)ranen dienen, rei- |
;Aien aus baulichen Gründen bis zurrt ober=en |
Leide der Wand 1;. so daß diese Wand aus |
einer Anzahl voll Säulen (Fi,13) bestellt. |
(lie vi- ,n dem zusammenhängenden unteren |
!Ml (Fig.1;) der Wand .1; aufwärts ragen. |
f)imn werden die Säulen (furch eineu Ring 6d. |
(f# ig. 14) zusanunengehalten, auf welchem |
der Deckel 48 mit seinem Unifangsllansch |
ruht Lind durch den er urfit den Säulen starr |
verbunden ist. ltvecl;: Versteifung der Säu- |
len sind letztere mit auswändigen hippnl d;' |
versehen (Fig. 1 5 und i;-). Die -Membranen |
(13 Itel"(h@n in den genannten Öffnungen da- |
durch festgehalten, daß sie unten, und zwar |
im unteren Teil (leg Wand _1;, gegen flach |
guschliftene Flächen des genannten Wand- |
wils mit Hilfe von festgeschraubten Klemm- |
platten (); angepreßt MiuL Von ihrem unte- |
ren. festgespannten Ende ragt jede llemWmi |
.:tifwärts durch die entsprechende üffnung |
der Wand q,` und wird mit ihrem oberen |
I:n:d;( an e:hieni Vorsprung 66 des Ihnfangs- |
tlansches des D@cl;els .18 festgehalten z. lt. |
mit Hilfe von Schraube und Mutter6;. Da- |
mit die Schwingungen der bleinbranen 6 3 |
unigehindert vor sich gehen kömwn, werden |
dir llcnll)ranen in einer gewissen radialen |
Iaitferiitilig von= äußeren Unifang des Ven- |
Ols >? :;halten. Dies erfolgt mit Hilfe von |
quer laufenden Stiften n. dgl. 68, die in dis |
i gnungen zwischen den Wandsäulen .l; ein- |
gesetzt sind teils nahe den Enden jeder |
Mendiran, teils gerade gegeniilwr den "lusani- |
inonhaltungsringen ig (leg Ventilteile. Die |
l Befestigung, der Stifte (8 geht aus 1# ig. ic) |
larvor, soweit es sich tun den obersten Stift |
1<<iiidelt. Die Membranen 63 werden mit |
1lilfe von Deckeln 69 o. dgl. gegen die Stifte |
i-,;: angepreßt gelbalten. Jeder Membran ist |
u in derartiger Deckel zugeordnet, und zwar |
1(-gt sich der Deckel mit seinen Rindern s(i- |
"@ ic mit einem mittleren Ansatz gegen dir |
Membran gerarle gegenüber den Stiften |
(vgl. Fig.1q und il;). Die Deckel sind |
ei: cckm;iliig an die Wandsäulen .17 festge- |
#cili-;ttll)t (vgl. Fig. ig). Jeder Deckel 6(-) |
@%cist zwei getrennte Schallkanäle auf, und |
;:\t ar einen voni olleren und einen anderen |
n@ln unteren freien 1leinbranteil oder dessen |
>zclii@-inguiigszone. Diese Kanäle führen zti |
rillen Sammelrohr 7o, i11 wehhem die beiden |
Einzell;anä 1e in einen gemeinsamen Kanal |
;iuslatifeli. Die Rohre ;7o sind nicht fest finit |
den Deckeln (,c) verlninden, sondern «-erdelf |
v(@Il eillen2 (lehätIse;1 getragen, (las sich teils |
ih einem vereinigten Axial- und Radiallager |
_, das im unteren Teil der Wand d; ange- |
oi,lnet ist, teils in einem von den Deckeln 6(9 |
gctragenrn Radiallager;3 dreht. Das Ge- |
häuse ; 1 trägt ollen einen Ring 74, der eilten |
inneren Zahnkranz ; ; aufweist, in «-elchen |
eibi friellrad;6 auf der Welle eines Elektro- |
niotors ;; eingreift. 1--)er Motor ritlit aui |
einem am Deckel _1S befestigten Ständer;. |
Der ollere Ring ;d. des Gehätises;t bildet |
ein unilaufendes Absperrventil für die !1us- |
laßl;anäle 61. während der untere Teil des |
( irhä uses ein ähnliches Absperrventil für die |
Anslaßkanale h3 bildet. Diese Ventile sind |
so au<Ilildet, daß sie die Auslaikanäle 61. |
62 freilegen. wenn die M?hre;o mit deli |
Schallkanälen (leg Deckel 6g in Verbindung |
stehen, aller die Auslaßkanäle absperren, |
wenn diese Verbindung unterbrochen ist. |
an den Sanimelrohren;o gehen Lcitun- |
gell 7() aus, z. B. Schläuche (Feg. 13), die zu |
einem Horn So führen. das von einem auf |
dein I\>ing;.l ruhenden Gestell getragen wir(-. |
l fiese, Gestell besteht aus einem den Motor |
,-; umschließenden unteren Teil A und einem |
ol>ereii Teil S-t, (leg ein zum Horn So führen- |
des IZnierolw $3 trägt, an welches die |
Schläuche ; 9 lotrecht angeschlossen sind und |
vi'll Welchrtn das Horn waagerecht ausrollt. |
los Knierohr weist Zweckmäßig riffelt be- |
sontleren Kanal für jeden Schlauch aui. In |
der dargestellten Sirene Aul neun Schläuche |
cl vorgesehen, und das K=nierohr 83 hat (lo s- |
hall) neun getrennte Kanäle 1'o11 beispiels- |
weise rechteckigem Querschnitt, in welche=n |
Falle (las Knierohr selbst quadratischen |
Querschidtt hat und durch zwei Paare voll |
sich einarider senkrecht schneidenden 7_U- |
s(henwä nden in neun gleich große Kanä 1i# |
rechteckigen Querschnittes geteilt wird. Zit |
bemerken ist. @daß die Länge der Kanäle de; |
lsn:erohres je nach dein Kriininjungshall)- |
inosser der Kanäle verschieden ist. Diesem |
Unterschied wird in bekannter Wise durch |
eiasawechende ßeniessung der Länge der |
`rlllüuche Rechnung getragen. |
!um -Antrieb der Sirene sind die leiden |
Achsen 36 und 37 unten im hußrabmen 31 mit Seilscheiben 8.1. bzw.
85 versehen, durch welche (las Verdichterrad 35 bzw. das Schieberventil 52 angetrieben
wird. Wenn das Verdicbterrad 35 umläuft, saugt es die Luft durch den Banal 4.2 ein,
verdichtet dieselbe und gibt sie, zu dem gewünschten Druck verdichtet, an den Verteiler
45 ab, der die ver-(liclitete Luft der Druckkaininer4.6 zuführt. ZVenn das Schieberventil
52 umläuft, koninien die Öffnungen 5; und die Schlitze 6o a413wecliselrid
an einer Wandsäule d,` und einer .Membran 63 vorbei. Während des ganzen Voriibergehens
einer Öffnung 5; an einer t@'andsät'le .I7 bewegt sich ein Schlitz 6o an einer Membran
entlang und umgekehrt. Die Üfnungen 5; und die Schlitze 6o (Fig. i5), die von derselben
Breite sind, sind .-lmial im -N,@erliältnis zu den Menibran,n und den Wandsäulen,
so daß zwischen ihnen breite Dichtungswände entstehen, inilerhalb welcher sich die
Kanäle 59 nach den Seiten hin erweitern. Während sich die Öffnungen 5; gcrade gegenüber
den Wandsäulen befinden, wird die Druckkammer .46 durch die feststehendeg Wandsäulen
geschlossen gehalten; sobald die Öffnungen
57 den Bereich der Membranen 63
erreichen, wird der Druck in der Kammer den Membranen zugeführt, so (.-:ß diese
nach außen gebogen werden. Der Zwischenraum zwischen den Öffnungen 57 und den Membranen
63 ist so groß, daß die ganze Membranoberfläche während des ganzeil Vorübergehens
der Öffnungen an den Membranen durch den Druck belastet wird, «-ährend gleichzeitig
die Öffnungen wegen ihrer Parallel:bew,egmig in jedem Atvgenblick einen saitenähnlichen,
längslaufenden Teil der .Membran dein Druck unmittelbar aussetzen. Die Wirkung der
.Membranen wird hierdurch größtmöglich. Die schmalen Schlitze 6o. die an die Membranen
gelangen, .obald die Öffnungen
.57 die 'Membranen verlassen, -,wirken ähnlich
wie die Öffnungen 5;, insofern sie den Druck sozusagen aufsaugen, während sie sich
an der Membranoberfläche entlang bewegen, und erlauben das Ausströnien der durch
.die @uswölbun,g Ier -Meinhranen zwischen den 'Membranen und dem Ventil sich sammelnden
Druckgasinengen in die Kanäle-59 und weiter durch die Auslaßk<<nä 1e 61 und
62 ins Freie. Die Membranen v;er(leii hierdurch entlastet und schwingen durch ihre
Federeigenschaft wieder nach innen. Bei ihrer Ausschwingung erzeugen die Membranen
eine Druckwelle ( Schall-`@elle) in jedem Kanal der Deckel
69. Diese Druck-
oder Schallwellen vereinigen sich in den Rohren 7o und pflanzen sich- durch die
Schläuche ; 9 und_ das Knierohr 83 zu dem I-lorn 8o hin fort, wo sie sich zu einem
starheil Ton zusammensetzen. -Um nicht gewünsclite Interferenzerscheinungen auszuschließen,
mini in bekannter Weise dafür So-@r;gc - getragen «-erden, (Maß die Leitungen von
den einzelnen Sammelrohren ;o zu dein Vorn hin genau gleich lang sind, was. ivie
schon angedeutet, durch entsprechende Benicssung der Längen der Schläuche erfolgt.
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Durch den Motor ;; .kann (las Gehäuse ; i in_-'t den Sammelrohren
; o und dein Horn 8o :sowie den Verbindungen ; 9 zwischen ihnen ztveck. Verbreitung
des Schalles nach allen Dichtungen in Unidrehung versetzt werden. @@'ährend (Mieser
Umdrehung wird beim Be-%vegen der Rohre ;o zwischen je zwei Deckeln 6c ;i:e Verbindung
zwischen den Schallkanälen der Deckei und den Rohren ;o unterbroche_i, so (Maß die
Aussendung in (Miesem Ualk- unterbrochen wird. Während (fieser Zcit sind aber, wie
schon erwähnt, die Auslallkanäle 61 und 62 durch die als \-entile wirkenden Teile
des Gehäuses 7 1 geschlossen. Die Druckluft kann deshalb nicht austreten, solange
eine Aussendung des Schalles nicht vor sich geht. Ein Verlust an Energie durch Verlust
an Druckgas wird deshalb verlnieden. In der Zwischenzeit bleiben die Mem= 1»-anen
in ihrer ausgewölbten Lage und wirken als feste Wandteile. Sobald die Sammelr(:lire7o
«-feder mit den Kanälen der Deckel 6() in Verbindung treten, werden die Auslässe
()i und 62 freigelegt, so daß die Membranen aufs neue schwingen können und die Aussendung
des Schalles bewirken.
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Zu bemerken ist, (Maß die in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsfornien
nur als Beispiele zu betrachten sind und Änderungen ebne Altweichen vom Wesen der
Erfindung vorgenorninen werden können. Beispielsweise kann die Anzahl der .Membranen
vergröbert oder verringert werden, ebenso die Ab-
messungen der Membranen.
Bei der Ausfühl'Ungsform nach Fig. 13 bis i9 kann eine beliebige Erhöhung der 1Meinbranlänge
durch axiale Verlängerung des Geräts erfolgen. Es kann dort zweckmäßig sein, die
'Membranen in mehr als zwei Schwingungszonen aufzuteilen. Eine Erhöhung der Menibranseite
oder eine Erhöhung der Anzahl der .Membranen (Mieser Ausführungsform bei unveränderter'
Meinbranbreite bedingt eine Vergrößerung des Durchmessers des Schallsenders, ab-,:r
(Miese Vergrößerung kann ohne Schwierigkeit cifolgen, da schon eine mäßige Vergrößerung
des Durchmessers eine verhältnismäßig viel größere Erhöhung des Umfanges zur Folge
hat. Schallsender dieser Ausführung können daher ohne Schwierigkeit für beliebig
große Leistungen gebaut werden.
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Bei der Ausfiihrungsforni nach Fig. 13 bis ig ist das Horn nur um
eine lotrechte Achse
drehbar. Es versteht sich, daß inan auch die
Einrichtung so treffen kann, daß das Horn in anderen Richtungen beweglich ist, wie
z. B. drehbar um eine waagerechte Achse, wenn e3 sich um eine Signalisierung zti
Luftfabrzetigen o. dgl. handelt. Durch die Verwendung z: an besonderen Treibwellen
für das Verdichterrad und das Ventil wird es möglich, die Frequenz ohne Beeinträchtigung
der Arbeit des Verdichters zu verändern. lIan kann hierdurch den Druck bei allen
Frequenzen unverändert aufrechterhalten. Anstatt eines einzigen Hornes, das durch
seinen L"nilatif die Energie in allen Richtungen in der %vaagerechten Ebene verteilt,
kann inan jeder 1lenibran oder jeder Schtvingungszone einer 1leinbran ein besonderes
Horn zti@-)rdtieti. Bei der hier in Betracht kommenden Ausführtingsforin (Fig.
13 bis i9) kann man somit anstatt jedes Sammelrohres ;7o zwei feste I Iörner
vorsehen, die je in Verbindung mit einem der Schallkanäle des betreffenden Deckels
6o stehen. Hierbei werden diese beiden I-löi-ner in bekannter \@'eise zweckmäßig
übereinander In einer g?genseitigen 1---ntferntiiig itijebracht, die der
Halben Schallwellenlänge entspricht, wodurch eine Richtungswirkung erreicht wird,
indem die Seliallwellen von clen Leiden Rohren einander in bezug auf die lotrechte
Richtung aufheben, so claß die Energie ini wesentlichen «-aagereclit ausstrahlt.
Bei dieser Ausführungsform werden somit außer sie n Sammelrohren ;7o, die durch
die Förner ersetzt werden, das drehbare Gehäuse ;7i, die Schläuche und der Aufsatz
finit dein IIorn entbehrlich, was eine wesentliche Vereinf«chung der Bauart darstellt.
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Anstatt der Druckluft kann man ein anderes Druckgas, z. B. heiße Verbrennungsgase,
für die Betätigung der Membranen vertvenden. In diesem Falle erfahren die Membranen
wegen der Erhitzung eine gewisse Verlängerung. die bei fester Einspatinting der
Membranen die Spannung der .Membranen derart Herabsetzt, daß ein nicht gewiinschtei-Ton
entsteht. Zwecks Beseitigung diese Sachteiles kann man die -Membranen finit Hilfe
von Federn. z. h. langen Schraubenfedern, solcher V,jrsp annung festhalten, tl:iß
'die Verlängerung. die die Feder wegen der Meinbranenverlängerung erfährt, nur eine
so geringe Änderung der Federspannung bewirkt, daß sie vernachlässigt werden kann.
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Die Öffnungen des Schiebers oder Ventils, durch welche die Entlastung
der 1leinbrancil erfolgt, können anstatt zu der Außenhift zti einem Raum führen,
wo ein Unterdruck herrscht, oder inan kann auch dieselben an irgendeine Saugvorrichtung
anschließen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.
13 bis i9 mit eingebautem
Verdichter kann vor dein
Eintrittskanal .I2 zum Verdichter ein Schutz- |
gitter außerhalb der Säulen 33 angebracht |
@#: erden. |