-
Vorrichtung zum Registrieren oder Anzeigen von Echoimpulsen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Registrieren oder Anzeigen von Echoimpulsen
mit einem in n gleiche Teile unterteilten Lotbereich und einem umlaufenden, die
Auslösung des Senders steuernden Träger des Registrier- oder Anzeigeelementes. Es
sind Registriervorrichtungen für Echolote bekannt, bei denen die gesamte zur Verfügung
stehende Breite des Registrierstreifens für die Auf zeichnung eines Teillotbereiches
ausgenutzt wird.
-
Eine derartige Vorrichtung ist in der Fig. 1 der Zeichnung schematisch
dargestellt. Mit 1 ist ein in Pfeilrichtung umlaufendes, endloses Band bezeichnet,
das einen Schreibstift 2 trägt, der beim Umlaufen auf einem Papierstreifen 3 die
Aufzeichnung vornimmt.
-
Dabei wird das iiber eine Rolle 4 geführte Papier in Richtung des
Pfeiles weiterbewegt. Auf dem Band 1 ist ein Schaltnocken 5 befestigt, der den Sendekontakt
6 in dem Augenblick betätigt, in dem der Schreibstift 2 den oberen Rand des Papierstreifens
3 erreicht hat. Es sei angenommen, die Loteinrichtung sei für eine Tiefe von 600
m ausgelegt, und der Weg, den der Schreibstift 2 im Bereich des Papiers 3 zurücklegt,
entspricht nur einem Lotbereich von 0 bis 300 m. Um auch den Teillotbereich von
300 bis 600 m erfassen zu können, ist ein Umschalter 12 vorgesehen. Legt man diesen
um, dann wird der Kontakt 6 wirkungs los. Statt dessen wird der Sender 15 durch
den Nocken 5 über einen weiteren Kontakt 7 ausgelöst.
-
Der gegenseitige Abstand der beiden Kontakt 6 und 7 entspricht der
Breite des Papierstreifens 3.
-
Somit beginnt die Aufzeichnung erst bei 300 m und endet bei 600 m.
-
Da mit dieser Vorrichtung nur eine verhältnismäßig grobe Unterteilung
des Lotbereiches erfolgt und in der Praxis eine feinere Unterteilung gewünscht wird,
hat man auch schon den Lotbereich in eine größere An zahl gleicher Teillotbereiche
unterteilt. Eine solch vorbekannte Vorrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt.
-
Bei der Beschreibung der Wirkungsweise sei wieder von einem Gesamtlotbereich
ausgegangen, der nunmehr aber in sechs gleiche Teilabschnitte unterteilt ist, dementsprechend
sind auch sechs ortsfeste, mit dem Nocken 5 in Wirkverbindung tretende Kontakte
6, 7.
-
8, 9, 10, 11 vorgesehen, die jeweils um eine Papierbreite voneinander
entfernt sind. Der Umschalter 12 kann nunmehr sechs Stellungen einnehmen, von denen
im Ausführungsbeispiel der Bereich 300 bis 400 m eingestellt ist. Da durch die Unterbringung
der Kontakte die Länge des Bandes 1 beträchtlich zugenommen hat, ist eine dritte,
nicht bezeichnete Führungsrolle erforderlich. Eine solche Ausführungsform einer
Registriereinrichtung ist noch mit mancherlei Mängeln behaftet, die nicht zuletzt
in der Unterbringung des Bandes und in der Gewährleistung des Durch-
zuges begründet
sind. Diese Schwierigkeiten werden um so größer, je weiter man die Unterteilung
treibt.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten
Mängel bei Vorrichtungen zum Registrieren oder Anzeigen von Echoimpulsen mit einem
in n gleiche Teile unterteilten Lotbereich und einem umlaufenden, die Auslösung
des Senders steuernden Träger des Registrier- oder Anzeigeelementes zu vermeiden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem umlaufenden Träger lediglich
ein einziger Sendekontakt zugeordnet ist, der mit dem Sender über eine an sich bekannte
selbsttätige Zähleinrichtung verbunden ist, welche derart eingestellt werden kann,
daß der Sender nur bei jedem n-ten Schließen des Sendekontaktes ausgelöst wird,
während dem Empfänger eine weitere selbsttätige Zähleinrichtung vorgeschaltet ist,
die den Empfänger nur bei jedem m-ten Schließen des Kontaktes für die Dauer des
Teillotbereiches freigibt, wobei n und m beliebige ganze Zahlen sind, m aber stets
kleiner als n ist. Als Träger des Anzeige- oder Registrierelementes kann ein umlaufendes
Band oder eine rotierende Scheibe vorgesehen sein.
-
Die Erfindung wird an Hand der schematischen Fig. 3 bis 6 näher erläutert.
Hierin bedeutet 1 wiederum das endlose Band und 3 das Papier. Zur Vermeidung von
toten Zeiten ist das Band hier mit 3 Schreibstiften 2, 2' und 2" besetzt, die jeweils
um eine Papierbreite gegeneinander versetzt sind. Zur Vereinfachung der Darstellung
wird angenommen, daß die Schreibstifte auch den Sendekontakt 6 betätigen, der also
in diesem Falle mit dem oberen Rand des Papiers zusammenfällt. Es sei nun zunächst
angenommen, daß der Stift 2 den Kontakt 6 zur Zeit so betätigt (Fig. 4) und ein
Sendeimpuls 20 den Sender verläßt.
-
Bei der nächsten Kontaktbetätigung, die durch den
Stift
2' erfolgt, wird aber der Sender nicht erregt.
-
Hierfür sorgt ein Zählwerk 13, das den zweiten Impuls und auch den
dritten, vierten usw. - je nach seiner Einstellung - unterdrückt. Erst der zwölfte
Impuls 21 gibt wieder den Sender frei. Ist die Bandgeschwindigkeit beispielsweise
so gewählt, daß das tberfahreu einer Papierbreite einer Lottiefe von 50 m entspricht,
so entspricht der eingestellte Gesamtlot bereich bei dem gewählten Beispiel einer
Tiefe von 600 m. Die eingangs erwähnte Zahl n ist hier also gleich 12. Mit der Betätigung
des Kontaktes 6 zu den Zeiten t,, ti2, t24 . . . tn beginnt auch das Zählwerk 14
zu laufen. Dieses ist maßgebend dafür, welcher von den lt Teillotbereichen aufgezeichnet
wird, und gibt zu der gewählten Zeit tm den Empfänger frei, so daß die Echoimpulse
über den Schleifkontakt 23 an die Schreibeinrichtung gelangen, so daß ein Stromübergang
zwischen der Schreibfeder und dem Papier zustande kommt, der die dünne weiße Farbschicht
zerstört und die darunterliegende Graphitschicht zum Vorschein bringt, welche die
Schreibspur darstellt. In dem gewählten Beispiel wird die Empfangseinrichtung für
die Zeit zwischen den Impulsen 9 und 10 freigegeben, was einem Teillotbereich von
450 bis 500 m entspricht.
-
Die beiden Zähleinrichtungen 13 und 14, die durch den gleichen Impuls
in Lauf gesetzt werden, sind nur aus Gründen der Darstellung in zwei Einheiten aufgelöst.
In Wirksamkeit sind sie Teile einer einzigen Schaltung, die mit elektronischen Mitteln
arbeitet.
-
Das elektronische Zählen ist ein erprobtes Verfahren, das z. B. in
der Technik der-Rechenmaschinen angewendet wird und sehr zuverlässig arbeitet und
insbesondere von der Alterung der Röhren weitgehend unabhängig ist. Man kann dazu
bekannte Schaltungen verwenden, wie sie in der einschlägigen Literatur angegeben
sind. Die Schaltungen können mit gewöhn lichen Röhren aufgebaut sein und vorzugsweise
bistabile Multivibratoren enthalten. Es können aber auch speziell für Zählwerk entwickelte
Zählrohre, die meist gasgefüllt sind und eine Vielzahl von Elektroden besitzen,
mit Vorteil verwendet werden.
-
Eine besonders zweckmäßige Zählschaltung ist in Fig. 5 dargestellt.
Der elektronische Zähler ist ausgelegt für sechzehn Teillotbereiche von z. B. 50
m Länge. so daß insgesamt 800 m Wassertiefe in sechzehn Teilt lotbereichen hoher
Auflösung registriert oder aber auch an einem Gerät mit optischer Anzeige sichtbar
gemacht werden können.
-
Der Zähler hat die Aufgabe, die Zahl der Umläufe des endlosen Bandes
des Echographen auszuzählen und nach Erhalt von beispielsweise p Impulsen den Empfangsverstärker
für die Länge eines Teillotbereiches durchlässig zu machen und am Ende dieses Teillotbereiches
das erneute Aussenden eines Lotimpulses zu bewirken. Dies geschieht auf folgende
Weise: Der Kontakt 1 wird vom Auslösenocken, der am endlosen Band des Registriergerätes
befestigt ist, immer dann geschlossen, wenn die Schreibfeder den Nullpunkt der Skala
passiert. Dadurch zündet das Gasentladungsrohr 60 und entlädt den Kondensator 61,
der über den Widerstand 62 aufgeladen ist, über einen Widerstand 63, an dem eine
negative Spannungsspitze entsteht, die über den Kondensator 64 einer elektronischen
Zählstufe 65 zugeleitet wird. Die Wirkungsweise dieser Stufe darf als bekannt vorausgesetzt
werden; sie stellt einen rückgekoppelten Gleichstromverstärker dar, der bewirkt,
daß wedsel -weise entweder die Elektronenröhre 66 oder die Röhre
67 geschlossen ist.
Bei jedem Umlauf wird also über den Kontakt 1 abwechselnd die Röhre 66 oder 67 geschlossen,
so daß die negativen Spitzen hinter dern Kondensator 68 von der halben Frequenz
sind wie die Kontaktschließungen, also wie die Umläufe des endlosen Bandes am Registriergerät.
Die Zählstufe 69 bewirkt abermals eine Teilung durch 2, so daß hinter dem Kondensator
12 t/4 der Impulszahl am Kontakt 1 entsteht, hinter der Zählstufe 71 die Frequenz
l/8, hinter der Stufe 72 1/i6. Ein mit mehreren Schaltebenen 73, 74, 75 und 76 versehener
Bereichwahlschalter ist mit sechzehn Schaltstellungen versehen und ermöglicht das
Auszählen von z. B. jedes zweiten, jedes vierten, jedes achten und jedes sechzehnten
Teillotbereiches.
-
Über die Schaltebene 76 wird zunächst das Ende des Zählers gewählt,
d. h., es wird das Gitter des Gasentladungsrohrs 77 wahlweise an die erste, zweite,
dritte oder vierte Zählstufe gelegt und erhält positive Scbaltspitzen über den Kondensator
78, die die Röhre 77 zünden lassen und einen Kondensator 79, der über 80 aufgeladen
ist, über den Widerstand 81 entlädt.
-
Am Kondensator 82 ist der elektronische Zähler beendet. Die an diesem
Punkte entstehenden negativen Schaltspitzen schließen die Röhre 83 der Zähistufe
84.
-
In der Leitung 85 entsteht ein positives Rechtecksignal. das beginnt
mit dem Schließen von 83 und endet mit dem Schließen von 86, was durch das nächste
Schließen des Kontaktes 1 über die Leitung 87 geschieht. In dem Augenblick, in dem
86 geschlossen wird, erhält das Gitter des Gasentladungsrohrs 88 eine positive Schaltspitze
und bewirkt über Leitung 89 die Auslösung eines Lotimpulses.
-
Bei der Wirkungsweise des elektronischen Zählers wurde bisher nur
davon gesprochen, daß nur jeder zweite, vierte, achte oder sechzehnte Teillotbereich
gewählt wird. Die übrigen Bereiche, wie z. B. den dritten, fünften, sechsten, siebten
usw. Teilbereich erhält man dadurch, daß über die Schaltebenen 73, 74 und 75 des
Bereichschalters in Verbindung mit der Ebene 76 Rückschaltungen in der elektronischen
Zähleinrichtung vorgenommen werden. Soll z. B. der fünfte Teilbereich gewählt werden,
so ist über die Schaltebene 76 das Gasentladungsrohr 77 an das Ende der Zählstufe
71 gelegt. Die Stufe 69 wird über Schaltebene 74 vom Rückschaltimpuls in der Leitung
90 zurückgeschaltet und ebenfalls die Stufe 65 über die Schaltebene 73.
-
Der fünfte Teilbereich entsteht also nach dem Schema 91 aus 8-2-1.
Entsprechend wird der neunte Teile reich nach dem Schema 16-4-2-1 zusammengesetzt.
-
Der Bereichschalter mit den Ebenen73, 74 und 75 sowie 76 wird zweckmäßig
direkt mit den Teillotbereichen beschriftet, also z. B. 0 bis 50m, 50 bis 100 m
usw.
-
Eine besonders praktische Einstellvorrichtung für die beschriebene
Loteinrichtung mittels Zählwerk zeigt Fig. 6.
-
Über einer Skala 50, die z. B. von 0 bis 1000 m reicht und in Teillotbereiche
von 50 zu 50 m unterteilt ist, sind zwei Drehknöpfe 51 und 52 angeordnet, von denen
der äußere, der mit einer spitzen Nase 53 versehen ist, den Gesamtlotbereich bestimmt,
der in diesem Falle entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 mit 600 m gewählt
ist, während der innere Knopf eine flache Nase trägt, die den ausgewählten Teillothereich
überdeckt. Durch einen Nocken 54 ist dafür gesorgt, daß der innere Knopf nicht über
den äußeren hinweggedreht werden und somit m nicht größer als n eingestellt werden
kann.
-
Die Erfindung ist auf die dargestellte Ausführungsform nicht beschränkt.
So kann z. B. die Kontaktbetätigung
durch einen Induktionsstrom
ersetzt werden, den ein an dem Band angebrachtes Eisenstück in einer ortsfesten
Eisenkernspule verursacht. Auch eine Umschaltung der Bandgeschwindigkeit ist möglich,
so daß z. B. bei Herabsetzung der Geschwindigkeit auf die Hälfte sämtliche Lotbereiche
um den Faktor 2 vergrößert werden. Die Zähleinrichtungen werden dadurch in ihrer
Arbeitsweise nicht gestört, da sie frequenzunabhängig sind. Es kann auch verhindert
werden, daß die Schreibfedern, wenn sie nicht mit dem Empfänger verbunden sind,
unnütz auf dem Papier schleifen, indem Papier und Schreibvorrichtung normalerweise
außer Berührung gehalten und nur während des gewählten Registrierintervalls zusammengebracht
werden (Schlitten). Die Schreibfedern können in diesem Falle sogar dauernd mit dem
Empfänger verbunden sein. Der die Registrierperiode bestimmende Impuls wird dann
auf einen den Schlitten vorschiebenden Elektromagneten gegeben.
-
PATENTANSPRÜCE: 1. Vorrichtung zum Registrieren oder Anzeigen von
Echoimpulsen mit einem in n gleiche Teile unterteilten Lotbereich und einem umlaufenden,
die Auslösung des Senders steuernden Träger des Registrier- oder Anzeigeelementes,
dadurch gekennzeichnet, daß dem umlaufenden Träger (1) lediglich ein einziger Sendekontakt
(6) zugeordnet ist, der mit dem Sender (15) über eine an sich bekannte selbsttätige
Zähleinrichtung (13) verbunden ist, die derart einstellbar ist, daß der Sender nur
bei jedem n-ten Schließen des Sendekontaktes (6) ausgelöst wird, während dem Empfänger
eine weitere selbsttätige Zähleinrichtung (14) vorgeschaltet ist, die den Empfänger
(16) nur bei jedem m-ten Schließen des Kontaktes (6) für die Dauer eines Teillotbereiches
freigibt, wobei n und m beliebige ganze Zahlen sind, m aber stets kleiner als n
ist.