SE524605C2 - Luftdriven lågfrekvensljudgenerator samt metod för att reglera viloläget hos en kolv ingående i en dylik - Google Patents

Description

25 30 524 605 Ü, x S ~ J =~ :- v - - i _ ~. - 1 1 J t ß f , ~ J l - - ~_ ~ -; = ~ f f, ~. - - _. = . 1 ~ ' i! _, , _. , ~. ,~. ~.~.- w» detta är att gasen kan förorsaka korrosion på glidytorna mellan kolven och cylin- dern i samband med att den strömmar från resonansröret via cylindern in i behål- laren.

Eftersom det är ett mycket litet spel mellan kolvens ytteryta och cylinderns inneryta, kan korrosionsangrepp på cylindems insida vara förödande för mat- ningsenhetens funktion. Om det är för mycket korrosion, är det till och med risk för att kolven inte kan röra sig.

En annan nackdel med denna nämnda typ av ljudgenerator är att när mat- ningsenheten startas upp, börjar kolven inte omedelbart att röra sig med den rörelseamplitud den har i fortvarighetstillståndet. Det blir en progressiv start av kolven, vilket approximativt kan ta upp till en halv sekund innan den har kommit upp till den rörelseamplitud, som den har i fortvarighet.

Syftet med föreliggande uppfinning är primärt att lösa de problem, som beskrivs ovan. Detta uppnås i enlighet med denna uppfinning med hjälp av att en Iuftdriven làgfrekvensljudgenerator förses med den nya anordning, som definieras i kännetecknandedelen av patentkravet 1 och med en metod, som definieras i kännetecknandedelen av patentkravet 6_.

Genom att således utnyttja en metod och anordning för att bringa nämnda kolv i ett viloläge, där nämnda förbindelseöppning blockeras av kolven, genom att nämnda fiäderförsedda ände av den nämnda kolven påverkas av ett tilläggstryck, uppnås den stora fördelen, att korrosion på cylinderns inneryta förorsakat av bakåtgående gasström från resonansröret förhindras.

En annan betydandeifördel med föreliggande uppfinning är, att det blir en mycket snabbare uppstart av kolvrörelsen. l enlighet med föreliggande uppfinning påverkas den fjäderpåverkade delen av kolven av ett tilläggstryck, vilket resulterar i att förbindelseöppningen mellan behållaren och cylindern är helt tillsluten, vilket i sin tur betyder, att den trycksatta gasen till matningsenheten stängs. När detta tilläggstryck upphör, öppnas plötsligt nämnda förbindelseöppning helt och en kraf- tig gaspuls tillförs resonatorn varvid generatom omedelbart startar. Prov har visat, att den Ijudtrycksamplitud, som råder i fortvarighet, kan uppnås inom så kort tid som 1/10 sekund.

I de flesta fall resulterar föreliggande uppfinning i ett viloläge, där den andra nedre änden av kolven befinner sig i närheten av den öppna delen av cylin- dem, nära resonatorn. 10 15 20 25 30 524 605 s Ytterligare anordningar och fördelar med denna uppfinning framgår av de andra beroende patentkraven.

Med uttrycket ”lågfrekvent ljud” skall förstås ljud med frekvenser under 38 Hz. Ett lämpligt användbart frekvensområde är 15-35 Hz.

Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hjälp av en utföringsform, som endast tjänar som exempel, och med referens till bifogade schematiska rltningari vilka: Fig. 1 är en schematisk figur av en ljudgenerator enligt föreliggande uppfinning i drift med kolven i dess övre vändläge, Fig. 2 är en schematisk figur av en ljudgenerator enligt föreliggande uppfinning i drift med kolven i sitt nedre vändläge, och Fig. 3 är en schematisk figur av en ljudgenerator enligt föreliggande uppfinning när den äri ett intermittent stillestånd. inledningsvis refereras till Fig. 1 och Fig. 2. Den visade ljudgeneratom innefattar en matningsenhet 1 monterad på en resonator, som här åskådliggörs som ett resonansrör 2 av kvartsvågstyp. Matningsenheten innefattar en kolv 4, som är monterad så, att den kan röra sig fram och tillbaka inuti en cylinder 5, mel- lan ett övre vändläge 3, så som visas i Fig.1, och ett nedre vändläge 8, så som visas i Fig. 2. Kolven är fjäderpåverkad med hjälp av fjädern 6, som är fäst till cylinderns slutna ände. Cylindern och kolven är monterade i en behållare eller hus 7. En första tryckgaskälla 9, med ett konstant gastryck P01. företrädesvis tryckluft, är anslutet till behållaren 7. Cylindern har en öppen ände 11, som vetter mot reso- nansröret och är i förbindelse med detta. Cylindem har dessutom en ellerflera förbindelseöppningar eller portar 10 i mantelytan genom vilka tryckgasen i behålla- ren kan passera in i cylindem och fortsätta nedåt in i resonansröret. Vid cylin- derns övre slutna ände, ovanför kolven, finns en anslutningsöppning 18 förtryck- utjämning som endera kommunicerar med atmosfären eller med ett utrymme vid resonansrörets öppna ände.

När ljudgeneratorn är i drift varierar gastrycket pg i resonansrörets bakre ände, det vill säga den ände som kommunicerar med cylindem samt matnings- enheten under kolven enligt formeln pg = p1+ po sin 2nft 10 15 20 25 30 524 605 4 Där p1= det konstanta lufttrycket i resonansrörets bakre del po = ljudtrycksamplituden i resonansrörets bakre del f = den stående ljudvågens frekvens t = tid Om det konstanta lufttrycket ovanför kolven, pg, är lika stort som det kon- stanta trycket i resonansrörets bakre ände, p1, är tryckdifferensen över kolven po sin 21rft.

Kolven trycks upp till det övre vändläget som visas i Fig. 1 när tryckdifferensen är (+p0). l det läget är portama 10 i cylindem 5 öppna och en luftpuls 12 matas in i cylindern.

Kolven sugs ned till det nedre vändläget som visas i Fig. 2 när tryckdifferensen är (-p0), varvid portama är stängda. l enlighet med föreliggande uppfinning är en andra tryckgaskälla 14 anslu- ten till cylindems andra ände, det vill säga den ände som inte vetter mot resonans- röret och där kolvens fjäder är ansluten. Denna andra tryckkälla 14 tillhandahåller ett konstant gastryck, pcz, företrädesvis tryckluft, som regleras med en reglerventil 15. Trycket, pcz, hos denna tryckluft är mycket högre än gastrycket pg. Så länge som reglerventilen 15 äri den position som visas l Fig. 1 och Fig. 2, det vill säga när tillförseln från tryckgaskällan är stängd, rör sig kolven mellan det övre och det undre vändläget med samma frekvens, f, som den stående ljudvågen i resonans- röret.

När ventilen 15 öppnas så som visas i Fig. 3, verkar det höga tryckluft- trycket, pcz, som genereras av den andra tryckgaskällan 14 på kolvens övre ände och pressar därmed kolven nedåt. Gastrycket, P02, måste vara så högt i förhål- lande till gastrycket pg, att kolven pressas nedåt till ett läge, så att det övre vänd- läget kommer att befinna sig under portarna 10. Därigenom blockeras nämnda portar av kolven och gastrycket pm från den första gaskällan 9 stängs. Vid detta förhållande stannar ljudgeneratom eftersom kolvrörelsen upphör när tryckluften från den första tryckgaskällan 9 inte kan komma in i resonansröret 2. I utförings- 10 524 605 .. 'i :n H ' '» ~ ß , _ .. . »: z s «. ~. -1 wflf; ,, . s . .i .« t » <1 i 1 ~ a 'i w a w . fl - V71" 2 ___ _ _ , -, . , U- , _. formen, som visas i Fig. 3 pressas kolven ned mot ett säte 16, som finns vid cylin- derns nedre ände 5.

Ljudgeneratorn startas igen genom att läget hos ventilen 15 skiftas från den position som visas i Fig. 3 till den position som visas i Fig.1. Fjädem drar då kolven till ett läge ovanför portarna och kolven kan återigen röra sig mellan dess övre och nedre vändläge. Den trycksatta gasen från den första tryckgaskällan kan då återigen passera in i cylindem och vidare ned till resonansröret.

För att styra läget hos ventilen 15 används lämpligen någon typ av kontrollutrustning; Denna kontrollutrustning kan vara manuell eller någon känd automatisk utrustning.

Föreliggande uppfinning begränsas inte till den visade utföringsformen, som endast tjänar som exempel, utan kan modifieras och varieras i den omfattning som definieras av bifogde patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 524 6056 PATENTKRAV

1. Luftdriven lågfrekvensljudgenerator, innefattande dels en öppen resonator (2), som verkar som en ljudsändare och dessutom en matningsenhet (1 ), som genere- rar stående gasburna ljudvågor vilka producerar varierande ljudtryck inuti nämnda resonator (2), nämnda matningsenhet (1) innefattande en cylinder (5) med en öppen ände (11) som vetter mot nämnda öppna resonator (2) och kommunicerar med denna, vidare innefattande en kolv (4), som utför en fram- och återgàende rörelse inuti nämnda cylinder (5) och som har en första fjäderpàverkad ände och en andra motstående ände, som vetter mot nämnda resonator, också innefattande en luftbehållare (7), som åtminstone delvis omsluter nämnda cylinder och är ansluten till en första tryckluftkälla (9) för tillförsel av tryckluft till luftbehållaren (7) och vidare in i nämnda cylinder (5) via minst en förbindelseöppning (10) i cylinder- väggen med nämnda kolv (4) fungerande som en ventil för att reglera nämnda förbindelseöppning (10), kännetecknad av att den innefattar anordning (14) för att bringa nämnda kolv (4) till ett viloläge där nämnda förbindelseöppning (10) blocke- ras av kolven genom tillförsel av ett tilläggstryck på nämnda första fiäderpåver- kade ände av nämnda kolv (4).

2. Lågfrekvensljudgenerator enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den innefattar en andra tryckgaskälla (14) förbunden till nämnda cylinder (5) för att tillföra tryckgas till ett utrymme inuti nämnda cylinder och bakom nämnda kolv (4) för att exponera nämnda tryck pà kolvens fiäderpåverkade ände.

3. Lågfrekvensljudgenerator enligt patentkrav 2, kännetecknad av att den innefattar en reglerventil (15) för att reglera förbindelsen till nämnda andra tryck- gaskälla (14).

4. Lågfrekvensljudgenerator enligt patentkrav 3, kännetecknad av att den innefattar anordning för att öppna sagda reglerventil (15) när ljudgeneratom tillfäl- ligt skall ställas av och för att stänga nämnda ventil när ljudgeneratom skall startas igen. 10 15 20 25 30 524 605 7

5. Lågfrekvensljudgenerator enligt något av patentkraven 2-4, kännetecknad av att det finns ett säte (16) vid nämnda cylinders (5) öppna ände (11) och att nämnda andra ände av nämnda kolv (4) trycks ned mot detta säte (16) när den äri sitt viloläge.

6. En metod för att reglera viloläget hos en kolv ingående i en lågfrekvensljudgenerator, innefattande dels en öppen resonator (2), som verkar som en ljudsändare och dessutom en matningsenhet (1 ), som genererar stående gasburna ljudvågor vilka producerar varierande ljudtryck inuti nämnda resonator (2), nämnda matningsenhet (1) innefattande en cylinder (5) med en öppen ände (11) som vetter mot nämnda öppna resonator (2) och kommunicerar med denna, vidare innefattande en kolv (4), som utför en fram- och återgàende rörelse inuti nämnda cylinder (5) och som har en första fiäderpåverkad ände och en andra motstående ände, som vetter mot nämnda resonator, också innefattande en luft- behållare (7), som åtminstone delvis omsluter nämnda cylinder och är ansluten till en första tryckluftkälla (9) för tillförsel av tryckluft till luftbehållaren (7) och vidare in i nämnda cylinder (5) via minst en förbindelseöppning (10) i väggen på nämnda cylinder (5) med nämnda kolv (4) fungerande som en ventil för att reglera nämnda förbindelseöppning (10), kännetecknad av att nämnda kolv (4) bringas till ett viloläge, där nämnda förbindelseöppning (10) blockeras av kolven genom tillförsel av ett tilläggstryck på nämnda första fiäderpåverkade ände av nämnda kolv (4).

7. En metod enligt patentkrav 6, kännetecknad av att nämnda tilläggstryck åstadkoms av ett gastryck, som tillförs till nämnda cylinder (5) från en andra tryck- gaskälla (14) till nämnda cylinder.

8. En metod enligt patentkrav 7, kännetecknad av att förbindelsen till nämnda tryckgaskälla (14) regleras med en reglerventil (15).

9. En metod enligt patentkrav 8, kännetecknad av att nämnda reglerventil (15) är öppnas när làgfrekvensljudgeneratom tillfälligt skall ställas av att den är stängs när ljudgeneratorn skall startas igen. 524 eos 8

10. En metod enligt något av patentkraven 6-9, kännetecknad av att nämnda andra ände av nämnda kolv (4) trycks ned mot ett säte (16) vid nämnda cylinders (5) öppna ände (11) med hjälp av nämnda tilläggstryck.