Pfeife

Hintergrund

Eine Pfeife ist ein einfaches Gerät, das Geräusche erzeugt, wenn Luft durch eine Öffnung gedrückt wird. Ihr lauter, aufmerksamkeitsstarker Knall macht Pfeifen für Polizisten und Sportschiedsrichter unverzichtbar. Sie können Leben retten, wenn sie von Rettungsschwimmern, verlorenen Campern oder Opfern von Straftaten verwendet werden. Unzählige Organisatoren und Leiter, vom Lehrer bis zum Schlagzeugmajor, nutzen sie, um Aufmerksamkeit zu lenken und Autorität zu demonstrieren.

Neben den von Menschen geblasenen Pfeifen dienen mechanisch betriebene Pfeifen vielen Zwecken. Zum Beispiel kann eine Art Pfeife die Durchflussrate einer Flüssigkeit in einem Herstellungsprozess messen und sogar den Flüssigkeitsfluss steuern. Pfeifen können das Entweichen von Gas signalisieren, der gewöhnliche Teekessel ist das einfachste Beispiel. Pfeifen, die aktiviert werden, wenn ein Filter verstopft ist, wurden für eine Vielzahl von Geräten entwickelt, darunter Haushaltsöfen, Autokatalysatoren und Haartrockner.

Beim Betrieb einer Pfeife ist eine komplexe Aerodynamik beteiligt. Bei der bekannten Konstruktion, die als amerikanische Polizeipfeife bekannt ist, strömt Luft, die durch das Mundstück geblasen wird, ein rechteckiges Rohr hinunter, bis sie auf einen Schlitz oben in der Pfeife trifft. Die hintere Kante des Schlitzes teilt den Luftstrom in zwei Teile. Der obere Teil wird in Locken nach oben abgelenkt, wie die Rinde von einer Frucht abgezogen wird, und bildet wirbelnde Luftwirbel. Dieser wirbelnde Strom verursacht Schwingungen in der Luft über dem Schlitz, wodurch Schallwellen erzeugt werden. Der untere Teil der einströmenden Luft wird nach unten in die tonnenförmige Kammer der Pfeife umgelenkt, wo er um die gewölbte Wand herumwirbelt, bis er wieder ganz oben ankommt. Es drückt sich dann durch den Schlitz nach oben und verstärkt die Vibrationen, die durch die wirbelnde obere Schicht des Luftstroms verursacht werden.

Eine solche Pfeife benötigt keine Kugel in der Kammer, um einen effektiven Ton zu erzeugen. Wenn jedoch eine Kugel vorhanden ist, wirbelt auch diese in der Kammer herum und blockiert und gibt abwechselnd einen Teil des Austrittsschlitzes frei. Diese Aktion erzeugt einen trällernden Tonwechsel, der den Klang der Pfeife aufmerksamer macht.

Sogenannte "erbsenlose" Pfeifen funktionieren ohne das Vorhandensein einer Kugel in der Kammer. Oft verwenden sie eine Kombination von Kammerformen, um mehrere Töne zu erzeugen, die den Klang der Pfeife gegenüber anderen Geräuschen wie jubelnden Menschenmengen oder heulendem Wind besser hörbar machen. Eine solche Pfeife ist so konzipiert, dass die verschiedenen Töne phasenverschoben zueinander erzeugt werden, sich abwechselnd aufheben und verstärken, um einen Trillereffekt zu erzeugen.

Verschiedene Hersteller behaupten, die „lauteste Pfeife der Welt“ zu produzieren. Die objektive Lautstärke basiert auf einem Dezibel-Wert, der für jede Pfeife gemessen werden kann; die lautesten erzeugen einen Ton von etwa 120 Dezibel. Subjektive Lautstärkebewertungen spiegeln die Tatsache wider, dass bestimmte Tonlagen selbst bei gleichem Dezibelpegel lauter zu sein scheinen als andere. So kann in einer lauten Indoor-Arena ein hoher Pfeifton lauter erscheinen als ein tieferer Pfiff, der eine etwas höhere Dezibel-Bewertung hat.

Verlauf

Pfeifen aus Knochen oder Holz werden seit Tausenden von Jahren zu spirituellen, praktischen und Unterhaltungszwecken verwendet. Eine der markantesten Pfeifen ist die Pfeife des Bootsmanns, die an Bord von Marineschiffen verwendet wird, um Befehle zu erteilen und Würdenträger zu begrüßen. Es hat sich aus Pfeifen entwickelt, die im antiken Griechenland und Rom verwendet wurden, um den Schlag von Galeerensklaven zu halten. Eine mittelalterliche Version wurde während der Kreuzzüge verwendet, um englische Armbrustschützen an Deck für einen Angriff zu sammeln. Das derzeit von der Acme Whistle Company in Birmingham, England, produzierte Modell wurde erstmals 1868 vom Firmengründer Joseph Hudson hergestellt.

Die moderne Ära des Pfeifengebrauchs begann im Jahr 1878, als ein Schiedsrichter während eines Sportereignisses zum ersten Mal eine Pfeife pfiff. Hudson, ein Werkzeugmacher, der von Pfeifen fasziniert war, fertigte ein Blechblasinstrument an, das in einem Spiel des Nottingham Forest Soccer Club verwendet wurde. Dieses Gerät erwies sich als dem üblichen Signal des Schiedsrichters, ein Taschentuch zu schwenken, überlegen.

Im Jahr 1883 gab die Londoner Polizei bekannt, dass sie nach einem alternativen Geräuscherzeuger suchte, um die schwere, umständliche Handrassel der Beamten zu ersetzen. Hudson erfand eine leichte, kompakte Pfeife, die zwei unharmonische Töne erzeugte, die mehr als eine Meile weit gehört werden konnten. Es wurde sofort übernommen und das gleiche Design wird noch heute verwendet.

Im folgenden Jahr erfand Hudson die "Erbsenpfeife". Die Bewegung eines kleinen Balls, der in der Luftkammer der Pfeife eingeschlossen ist, erzeugt den bekannten Trillereffekt, der heute allgemein mit amerikanischen Polizei- und Schiedsrichterpfeifen in Verbindung gebracht wird. Die Erbsenpfeife ist nach wie vor die meistverkaufte Art der Welt.

Rohstoffe

Hergestellte Pfeifen werden entweder aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Die einzigen in den USA hergestellten Metallpfeifen bestehen aus Messing (einer Legierung aus Kupfer und Zink); Die Tatsache, dass sie vernickelt oder verchromt sind, führt zu einem weit verbreiteten Missverständnis, dass sie aus Stahl bestehen. Messing wird wegen der gleichen Klang- und Resonanzeigenschaften verwendet, die es in Musikinstrumenten wirksam machen. Da Messing ein relativ teures Metall ist, werden diese Pfeifen für etwa 3 US-Dollar verkauft.

Entgegen der gängigen Terminologie besteht die in Erbsenpfeifen enthaltene Kugel tatsächlich aus Kork (außer bei billigen Kunststoffversionen). Die American Whistle Corporation hat ein synthetisches Korkmaterial entwickelt, das sich in jeder Hinsicht wie Naturkork verhält, außer dass es keine Feuchtigkeit aufnimmt. Dies verhindert, dass der Ball in der Pfeife stecken bleibt und nicht frei herumwirbelt.

Da Metallpfeifen hart sind und bei sehr heißem oder kaltem Wetter Temperaturschwankungen unterliegen, werden Gummimundstücke als optionales Zubehör hergestellt. Neben einem gepolsterten Mundgriff und einer zuverlässig angenehmen Temperatur bietet das Zubehör auch einen Mechanismus, um der Metallpfeife Farbe zu verleihen.

Plastikpfeifen wurden erstmals 1914 in Großbritannien hergestellt, nachdem frühere Versuche, ein zufriedenstellendes Modell aus Vulkanit (gehärtetem Gummi) herzustellen, gescheitert waren. Dies ermöglichte Designvariationen und Farben, die bei den Verbrauchern beliebt wurden. Die Komponenten moderner Kunststoffpfeifen können entweder verklebt oder ultraschallverschweißt werden.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Der folgende Prozess wird verwendet, um die Art von Metallpfeife herzustellen, die üblicherweise mit amerikanischen Militär-, Polizei- und Sportanwendungen in Verbindung gebracht wird.

1. Messingbleche werden von Vorratsspulen abgerollt und Stanzmaschinen zugeführt. Für die drei Hauptteile der Pfeife sind Rohlinge gestanzt:das rechteckige Lufteinlassrohr, die tonnenförmige Kammer und ein Anschlussstück für die Rückseite der Pfeife, das einen Ring hält, an dem der Benutzer ein Trageband (Kordel) befestigen kann. . Für die beiden Hauptfunktionsteile der Pfeife werden unterschiedliche Messinggüten (Härten) verwendet.
2. Die Teile durchlaufen eine Reihe von Stanzwerkzeugen und Pressen, die eine Reihe von Schneid- und Biegevorgängen ausführen, um sie in die erforderlichen Formen zu bringen. Der Firmenname (oder ein benutzerdefiniertes Logo eines Kunden) wird auf die Spitze der Pfeife gestempelt.
3. Maßgeschneiderte Maschinen halten die drei Teile der Pfeife in Position Erbsenpfeifenrohlinge werden für die drei Hauptteile der Pfeife gestanzt:das rechteckige Lufteinlassrohr, den Lauf -förmige Kammer und eine Halterung für die Rückseite der Pfeife, die einen Ring hält, an dem der Benutzer ein Lanyard (Kordel) befestigen kann. Während Lötzinn auf die Verbindungen aufgetragen und die Baugruppe erhitzt wird, werden die Teile miteinander versiegelt.
4. Jede Pfeife ist in einer anderen Maschine montiert, wo ein Schwingschleifer die Außenfläche zu einem vorgefertigten Finish glättet.
5. Die Außenseite der Pfeife wird vernickelt oder verchromt.
6. Die Korkkugel wird in die Pfeife gesteckt. Eine Maschine komprimiert den Korken und schießt ihn durch den Schlitz oben auf der Pfeife. Im Inneren kehrt der Kork in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch er zu groß wird, um durch den Schlitz herauszufallen.
7. In die Halterung auf der Rückseite der Pfeife wird ein Tragebandring aus Metall eingesetzt.
8. Standardpfeifen sind in einer Plastikblase verpackt, die auf einem Kartonrücken befestigt ist. Teurere Versionen, die sich als Geschenk oder Auszeichnung eignen, werden in einer Kunststoffbox oder einem Holzetui montiert.

Innovationen

Abgesehen von kosmetischen Details wie einer vergoldeten, roségravierten, mit Zirkonia besetzten Sicherheitspfeife für einen geliebten Menschen haben sich die Metallpfeifen der American Whistle Corporation in den letzten 40 Jahren nicht wesentlich verändert. Ebenso ist die röhrenförmige, erbsenlose Polizeipfeife im europäischen Stil der Acme Whistle Company das gleiche Modell, das sie seit mehr als 100 Jahren produziert. Die Designs sind klassisch.

Andererseits entwickeln Erfinder immer wieder neue Arten von Pfeifen. Im Jahr 1987 erfand Ron Foxcroft, ein kanadischer Basketball-Schiedsrichter, eine erbsenlose Plastikpfeife, die ein Trällern ähnlich der traditionellen Pfeife im Schiedsrichterstil erzeugt. 1992 wurde die All-Weather Safety Whistle Company gegründet, um Die Korkkugel wird in die Pfeife gesteckt. Im Inneren kehrt der Kork in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch er zu groß wird, um durch den Schlitz herauszufallen. Beim Aufeinanderprallen von Luft und Korkkugel entsteht der bekannte Trillereffekt. Herstellung und Vermarktung einer Pfeife, die von Howard Wright, einem amerikanischen Zahnarzt, erfunden wurde; Diese ungewöhnliche Pfeife wurde entwickelt, um sogar unter Wasser zu funktionieren.

US-Patentanmeldungen offenbaren ausgeklügelte Anpassungen von Pfeifen für eine unglaubliche Palette von Anwendungen. Einige wurden entwickelt, um ernsthafte Anforderungen zu erfüllen, wie z. B. ein Gerät, das einen Alarmton ausgibt, wenn ein ungenügender Gasfluss in einem Anästhesiegerät vorhanden ist. Einige dienen einem praktischen Zweck von weniger zwingender Bedeutung, wie beispielsweise ein Sensor, der pfeift, wenn ein Stück Fleisch bis zum gewünschten Gargrad gegart wurde. Einige sind rein unterhaltsam, wie ein gefrorenes Konfekt mit einer eingebetteten Pfeife. Und einige sind vielseitig einsetzbar, wie der Instant-Kühler für eine Getränkedose, der bei Aktivierung nicht nur den Inhalt kühlt, sondern auch ein buntes Gas ausstößt und dabei ein amüsantes Pfeifen von sich gibt.