DE812408C

DE812408C - Siren for generating directed sound waves

Info

Publication number: DE812408C
Application number: DEA178A
Authority: DE
Inventors: Willy Dr Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1951-08-30

Description

Sirene zur Erzeugung gerichteter Schallwellen Die Erfindung betrifft eine Sirene zur Erzeugung gerichteter Schallwellen. Es ist bekannt, solche Sirenen zur Erhöhung der Schalleistung mit mehreren Lochkränzen oder mit längeren Schlitzöffnungen zu versehen, die konphas geöffnet und geschlossen werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Phase der Bedeckung korrespondierender CSffnungen quer zur Richtung ihrer Relativbewegung wandert. Dadurch wird erreicht, daß die Hauptstrahlrichtung der Sirene beliebig aus der Normalrichtung zur Fläche der Sirenenöffnungen abweicht und daß die Schallstrahlung leicht von dem aus der Sirene austretenden Luftgleichstrom getrennt werden kann. Dies ist insbesondere bei der Ausscheidung von Schwebeteilchen aus Gasen von Bedeutung, wo der Luftgleichstrom aus der Sirene bei der Ausscheidung der Schwebeteilchen im Schallfeld störend wirken würde.Siren for generating directional sound waves The invention relates to a siren for generating directed sound waves. Such sirens are known to increase the sound power with several perforated rings or with longer slot openings to be provided, which are opened and closed at the same time. The essence of the invention consists in the fact that the phase of the covering of corresponding C openings transversely to the Direction of their relative movement migrates. This ensures that the main beam direction the siren deviates from the normal direction to the surface of the siren openings and that the sound radiation is slightly caused by the direct current of air emerging from the siren can be separated. This is especially true when removing suspended particles from gases of concern, where the air direct current from the siren is excreted the suspended particles would have a disruptive effect in the sound field.

Ferner ist durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen. Form und Lage der Richtcharakteristik in weiten Grenzen zu beeinflussen und den jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Man kann sowohl eine bestimmte Richtcharakteristik fest vorgeben als auch die Einrichtung so ausbilden, daB die Richtcharakteristik von Hand oder selbsttätig verstellt wird. Die selbsttätige Veränderung der Strahlrichtung läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß die Phasenverschiebung quer zur Bewegungsrichtung von öffnung zu öffnung sich gesetzmäßig verändert, derart, daß die abgestrahlte Frequenz quer zur Bewegung nach einem bestimmten Gesetz zu- oder abnimmt.Furthermore, the invention creates the possibility. Shape and To influence the directional characteristic within wide limits and the respective Adjust operating conditions. One can have both a certain directional characteristic as well as design the device in such a way that the directional characteristic is adjusted manually or automatically. The automatic change of the beam direction can be achieved particularly easily in that the phase shift transversely to Direction of movement from opening to opening changes lawfully in such a way that the emitted frequency at right angles to the movement according to a certain law or decreases.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine Sirene in schematischer Darstellung, Fig.2 einen Teil der beiden Lochkränze der Sirene in der Abwicklung, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 2.In the drawing, the invention is illustrated in two exemplary embodiments, namely FIG. 1 shows a siren in a schematic representation, FIG. 2 shows a part the two perforated wreaths of the siren in the development, Fig. 3 shows a cross section the line A-A of FIG. 2.

Stator und Rotor der dargestellten Sirene sind mit zylindrischen Lochkränzen i bzw. 2 versehen, durch die die Luft in Pfeilrichtung 3 radial nach außen tritt. Die schlitzförmigen Öffnungen 4 des feststehenden Lochkranzes i laufen parallel zur Achse der Sirene, sie liegen also auf Mantellinien des zylindrischen Lochkranzes. Die ebenfalls schlitzförmigen Öffnungen 5 des rotierenden Lochkranzes 2 sind sämtlich unter einem bestimmten Winkel a gegen die Axialrichtung und damit gegen die korrespondierenden Schlitze 4 im Stator geneigt.The stator and rotor of the siren shown are with cylindrical perforated rings i and 2, respectively, through which the air flows in the direction of the arrow 3 occurs radially outward. The slot-shaped openings 4 of the fixed perforated ring i run parallel to the axis of the siren, so they lie on the surface lines of the cylindrical Perforated wreath. The also slot-shaped openings 5 of the rotating perforated ring 2 are all at a certain angle a against the axial direction and thus inclined towards the corresponding slots 4 in the stator.

Die Schlitze 4 und 5 sind symmetrisch zur Mitte durch Stege 6 und 7 unterbrochen. Dadurch wird erreicht, daß der Öffnungsquerschnitt und mit ihm die Schallamplitude von der Mitte nach den beiden Enden der beiden Schlitze zu abnimmt. Auf solche Weise kann man die Nebenmaxima der Richtcharakteristik verringern. Dasselbe kann man auch durch Schlitze mit von der Mitte nach den Enden zu abnehmender Breite erreichen; ebenso lassen sich auch andere Formen der Richtcharakteristiken durch entsprechende Gestaltung und Anordnung der Öffnungen erzielen.The slots 4 and 5 are symmetrical to the center by webs 6 and 7 interrupted. This ensures that the opening cross-section and with it the Sound amplitude decreases from the center towards the two ends of the two slots. In this way, the secondary maxima of the directional characteristic can be reduced. The same thing can also be made through slits with a width decreasing from the center to the ends reach; other forms of directional characteristics can also be passed through achieve appropriate design and arrangement of the openings.

Die korrespondierenden Schlitzöffnungen 4 und 5 decken sich niemals über ihre gesamte Länge, sondern nur an ihrer Kreuzungsstelle 8, die für alle Schlitze, d. h. auf dem gesamtenUmfang der Sirene, jeweils an der gleichen Stelle quer zur Bewegungsrichtung liegt. Diese Bedeckungsstelle 8 ist der jeweilige Quellort des Schalles und wandert, wenn 9 die Drehrichtung des Rotors ist, bei jedesmaligem Vorbeibewegen eines Rotorschlitzes 5 vor einem Statorschlitz 4 einmal vom oberen zum unteren Schlitzende. Aus der Geschwindigkeit dieser Bewegung und der Schallgeschwindigkeit in der Luft oder dem sonstigen umgebenden Medium ergibt sich eine Schwenkung der Hauptstrahlrichtung i i aus der radialen Ebene in eine Kegelfläche um einen bestimmten Winkel ß und bei 9o° Drehung eine Abstrahlung in der Axialrichtung. Im dargestellten Beispiel ist zur Umwandlung der kegelförmigen Strahlung in eine Axialstrahlung ein kegelstumpfförmiger Reflektor io vorgesehen. Durch die Drehung der Strahlrichtung um den Winkel ß wird auch erreicht, daB der aus der Sirene austretende Gleichluftstrom 3 und die Schallrichtung i i nicht mehr zusammenfallen.The corresponding slot openings 4 and 5 never coincide over their entire length, but only at their intersection 8, which is for all slots, d. H. over the entire circumference of the siren, in each case at the same point across the Direction of movement. This covering point 8 is the respective source of the Sound and wanders, if 9 is the direction of rotation of the rotor, every time it passes a rotor slot 5 in front of a stator slot 4 once from the upper to the lower end of the slot. From the speed of this movement and the speed of sound in the air or the other surrounding medium results in a pivoting of the main beam direction i i from the radial plane into a conical surface at a certain angle ß and at 90 ° rotation there is radiation in the axial direction. In the example shown is a frustoconical radiation for converting the conical radiation into an axial radiation Reflector io provided. By rotating the direction of the beam by the angle ß becomes also achieves that the direct air flow 3 emerging from the siren and the direction of sound i i no longer collapse.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. Insbesondere kann man die Einrichtung so ausbilden, daß die Strahlrichtung von Hand oder selbsttätig regelbar ist. Eine Drehung der Strahlrichtung kann man zunächst durch Veränderung der Drehzahl der Sirene herbeiführen, wobei dann gleichzeitig eine entsprechende Frequenzänderung auftritt. Man könnte auch den Einstellwinkel a der Schlitzöffnungen veränderbar machen. Eine ständige, blinkstrahlartige Bewegung kann ferner dadurch erreicht werden, daß die Frequenz von einem Rand des Sirenenkranzes zum anderen abnimmt, so daß also die Phasenverschiebung quer zur Relativbewegung der Sirenenöffnungen von Öffnung zu Öffnung sich ändert. Zu diesem Zweck werden mehrere Lochreihen verschiedener Lochzahl angeordnet. Die gleiche Wirkung würde man erzielen, wenn der Rotor in mehrere verschieden schnell umlaufende Lochkränze unterteilt oder wenn der Stator aus mehreren mit relativ geringer und unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufenden Teilen bestünde. Es ist vorteilhaft, wenn die einzelnen Lochreihen Schwingungen nahe benachbarter Frequenz abstrahlen. Die Schwenkgeschwindigkeit des Blinkstrahles ist von der Größe der Frequenzänderung abhängig.The invention is not limited to the example shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible. In particular you can train the device so that the beam direction by hand or automatically is adjustable. The direction of the beam can be rotated by changing it the number of revolutions of the siren, and then at the same time a corresponding Frequency change occurs. One could also set the angle α of the slot openings make changeable. A constant, flashing beam-like movement can also be caused by this can be achieved that the frequency from one edge of the siren ring to the other decreases, so that the phase shift transversely to the relative movement of the siren openings changes from opening to opening. For this purpose, several rows of holes are made different Number of holes arranged. The same effect would be achieved if the rotor were in several perforated rings rotating at different speeds or if the stator consists of several parts rotating at relatively low and different speeds would exist. It is advantageous if the individual rows of holes vibrate in close proximity Radiate frequency. The swivel speed of the flashing beam is of the size the frequency change dependent.

Schließlich kann die Erfindung sinngemäß auch auf Sirenen anderer Bauart Anwendung finden, insbesondere könnten die Lochkränze statt auf einer zylindrischen Fläche auf einer Ebene liegen. Ordnet man sie auf einer Kegelfläche an, so kann man, wie ohne weiteres ersichtlich, leicht erreichen, daß der Luftstrom kegelförmig abgeblasen wird, während die Strahlrichtung radial oder axial liegt. Man kann auch den Luftaustritt gleichzeitig radial und axial vorsehen und die zugehörigen Schallwellen nach der Erfindung gleichrichten.Finally, the invention can also be applied to the sirens of others Design application, in particular, the perforated rings could be held on a cylindrical Surface on one level. If you arrange them on a conical surface, you can As is readily apparent, one can easily achieve that the air flow is conical is blown off while the jet direction is radial or axial. One can also provide the air outlet simultaneously radially and axially and the associated sound waves rectify according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Siren for generating directed sound waves with several rows of holes or longer slot openings, characterized in that the phase of the covering of corresponding openings migrates transversely to the direction of their relative movement.

2. Siren according to claim i, characterized in that the corresponding openings (4, 5) located transversely to the direction of movement and mutually inclined lines run.

3. Siren according to claim i or 2, characterized characterized in that the beam direction by adjusting the mutual relative Position of the openings can be changed.

4. Siren according to claim i to 3, characterized in that that the beam direction can be changed automatically.

5. Siren according to claim 4, characterized characterized in that by different sequence of opening and closing in adjacent Row of holes radiated vibrations of different, preferably closely adjacent frequencies will.

6. Siren according to claim i to 5, characterized by such a training of the slot openings that the sound amplitude transversely to the direction of movement is unequal distributed, especially in the middle of the transverse extent larger than at its ends is.