DE1100354B

DE1100354B - Device for generating strong sound and infrasound waves in open water with a large remote area

Info

Publication number: DE1100354B
Application number: DEK30866A
Authority: DE
Inventors: Otto Hauber; Arno Voeckler; Hanns Micheels
Original assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Current assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Priority date: 1957-01-19
Filing date: 1957-01-19
Publication date: 1961-02-23

Description

Vorrichtung zum Erzeugen von starken Schall- und Infraschallwellen in freien Gewässern mit großem Fernwirkungsbereich Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von starken Schall- und Infraschallwellen in freien Gewässern mit großem Fernwirkungsbereich. Die bisher bekannten Schwingungserzeuger erfüllen diese Aufgabe recht unvollkommen, da die Erzeugung tiefer und tiefster Frequenzen nur mit geringen Schallstärken gelang.Device for generating strong sound and infrasound waves in open waters with a large remote control area The invention relates to a device for generating strong sound and infrasound waves in open water with large Remote control area. The previously known vibration generators fulfill this task quite imperfect, since the generation of deep and deep frequencies is only possible with low Sound strengths succeeded.

Bekannt sind Vorrichtungen, welche eine Behandlungskammer mitsamt dem in ihr eingeschlossenen Medium schütteln. Hierdurch entstehen jedoch keine Schwingungen in der Flüssigkeit; letztere gerät vielmehr in eine gleichförmige Bewegung.Devices are known which include a treatment chamber shake the medium enclosed in it. However, this does not cause any vibrations in the liquid; the latter rather gets into a uniform movement.

Es gibt auch Beschallungsvorrichtungen für Gase, mittels deren in einem Behälter eingeschlossene Gase von Teilchen, beispielsweise Flüssigkeitströpfchen, befreit werden sollen. Sie arbeiten mit schwingenden Membranen, deren Hub jedoch viel zu gering ist, um damit Schwingungen in Flüssigkeiten, insbesondere in freien Gewässern, mit großem Fernwirkungsbereich in bezug auf starke Schallwellen zu erzeugen. Man hat auch schon in Waschmaschinen Flüssigkeitsströmungen hervorgerufen, jedoch keine periodischen Verdichtungen und Verdünnungen, welche letzteren auf das außerhalb des Gerätes liegende Medium übertragen werden und sich kugelförmig ausbreiten. Es sind auch Vorrichtungen zur Abgabe von Unterwassersignalen bekannt, bei denen eine Membran durch einen Elektromagneten in Schwingungen versetzt wird. Auch hier ist der Hub viel zu gering, um eine nennenswerte Fernwirkung bei gleichem Aufwand zu erzielen. Die gleichen Nachteile besitzt eine bekannte Vorrichtung zur Erzeugung von Schallwellen durch Wasser oder Erde mit auf rein mechanischem Wege zwangläufig in beiden Richtungen bewegten Membranen, bei welcher in einer rotierenden Scheibe eine in sich selbst zurückkehrende Nut mit wellenförmigen oder ähnlichen Kanten angeordnet ist, in welche das freie, gegebenenfalls mit Rollen versehene Ende eines mit der Membran fest verbundenen Bolzens eindringt, so daß bei Drehung der Scheibe Bolzen und Membran in Schwingungen versetzt werden. Hierbei werden die Schallwellen, die nur geringe Schallstärke haben, durch je eine Membran, die fest mit dem Kurbeltrieb verbunden und an ihrem Umfang fest eingespannt ist, erzeugt. Das gleiche gilt von einer bekannten Vorrichtung zum Reinigen von Gewebe, bei welcher das Erregersystem aus einem oder mehreren schwingenden Paaren von Membranen besteht. Auch hierbei entstehen die erforderlichen Amplituden zur Schallerzeugung durch die Membranen selbst, die am Umfang fest eingespannt sind.There are also sound systems for gases, by means of which in gases of particles enclosed in a container, for example liquid droplets, should be freed. They work with vibrating diaphragms, but their stroke is far too low to allow vibrations in liquids, especially in the open Bodies of water, with a large remote action area with regard to strong sound waves. Fluid currents have also been created in washing machines, however no periodic densifications and dilutions, the latter on the outside The medium lying in the device are transmitted and spread out spherically. It Devices for the delivery of underwater signals are also known in which a Diaphragm is set in vibration by an electromagnet. Here too is the stroke is far too small to have a significant long-range effect with the same effort achieve. A known device for generating has the same disadvantages of sound waves through water or earth with inevitably in a purely mechanical way membranes moved in both directions, in which in a rotating disc a self-returning groove with undulating or similar edges is arranged, in which the free, optionally provided with rollers end of a with the membrane firmly connected bolt penetrates, so that upon rotation of the disc Bolt and membrane are set in vibrations. Here the sound waves, which only have a low sound intensity, through a membrane that is firmly attached to the crank mechanism is connected and firmly clamped around its circumference, is generated. The same is true of a known device for cleaning tissue, in which the pathogen system consists of one or more vibrating pairs of membranes. Here too the necessary amplitudes for generating sound are created by the membranes even that are firmly clamped around the circumference.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen von starken Schall- und Infraschallwellen in freien Gewässern mit großem Fernwirkungsbereich, welche mehrere in einem Gehäuse angeordnete mechanisch angetriebene Kolben besitzt, zu schaffen. Die Lösung wird dabei in der Weise herbeigeführt, daß die Kolben derart angeordnet sind, daß sie sich zwangläufig alle gleichzeitig nach außen bzw. alle gleichzeitig nach innen bewegen und ihre Schwingungen nach verschiedenen Richtungen aussenden, und daß die Kolben je in einer Membran elastisch aufgehängt sind.The invention is based on the object of a device for generating of strong sound and infrasound waves in open waters with a large remote area, which has several mechanically driven pistons arranged in a housing, to accomplish. The solution is brought about in such a way that the piston so are arranged so that they are inevitably all outwards or all at the same time at the same time move inwards and their vibrations in different directions send out, and that the pistons are each resiliently suspended in a membrane.

Dabei kann die Membran aus Gummi oder aus einem anderen elastischen Werkstoff bestehen.The membrane can be made of rubber or some other elastic membrane Material.

Die Antriebsvorrichtung für die Kolben kann aus einem Elektromotor oder aus einem Schaufelrad oder aus einer Schiffsschraube bestehen, deren Propeller vorzugsweise verstellbar ist, so daß die gewünschte Frequenz durch entsprechende Winkelverstellung der Schaufel bzw. der Schraube erzielt werden kann. Man kann auch Kraftmaschinen zum Antrieb verwenden, welche durch Kernenergie angetrieben sind.The drive device for the pistons can consist of an electric motor or consist of a paddle wheel or a ship's propeller, the propeller of which is preferably adjustable so that the desired frequency by appropriate Angular adjustment of the blade or the screw can be achieved. One can also Use prime movers for propulsion, which are powered by nuclear energy.

Bei Verwendung des Schwingungserzeugers unter Wasser werden die Kolben je nach Einsatztiefe durch den Druck der jeweiligen Wassertiefe entsprechend beansprucht, d. h., die Kolben erfahren ein zusätzliches hydrostatisches Moment, welches eine höhere Antriebsleistung erfordert. Es ist bekannt, das Gehäuse im Inneren mit einer bestimmten Menge Luft oder einem anderen gasförmigen Stoff derart zu füllen, daß der Innendruck gleich dem Außendruck wird.When using the vibrator under water, the pistons depending on the depth of use, stressed by the pressure of the respective water depth, d. That is, the pistons experience an additional hydrostatic moment, which is a higher drive power required. It is known to have the housing inside with a to fill a certain amount of air or another gaseous substance in such a way that the internal pressure becomes equal to the external pressure.

Im Gehäuse können aber auch eine oder mehrere Öffnungen angeordnet sein, welche dem durch die Kolben beschallten Medium den Zutritt in das Gehäüseirinere -gestatten und so die Kolben durch den entstehenden Druckausgleich entlasten: Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von starken Schall- und Infraschallwellen in freien Gewässern mit großem Fernwirkungsbereich schematisch im Schnitt dar, und zwar zeigt Abb. 1 eine Ausführung mit Kurbelantrieb und Abb. 2 eine Ausführung mit Exzenterantrieb.However, one or more openings can also be arranged in the housing which allows the medium sonicated by the piston to enter the housing -allow and so relieve the piston by the resulting pressure equalization: The drawing represents embodiments of the device according to the invention for generating strong Sound and infrasound waves in open water with a large range of action schematically in section, namely Fig. 1 shows an embodiment with a crank drive and Fig. 2 shows a version with an eccentric drive.

Zu Abb. 1: In einem Gehäuse 1. sind zwei Kolben2, 2 a angeordnet, welche über die Gelenke 3, 3a, die Pleuelstangen 4, 4 a, die Exzenter 6, 6 a, die Kurbelzapfen 5, 5 a und die Antriebswelle 7 mit der Antriebsvorrichtung 8 in Verbindung stehen. Die Kolben 2, 2c, sind in Gummi oder in einem anderen elastischen Werkstoff 9, 9 a aufgehängt und mit Geradführungen 10, 10a versehen. Das Gehäuse 1 kann mit einem Schwanzstück 11 versehen sein.To Fig. 1: In a housing 1. two pistons 2, 2 a are arranged, which on the joints 3, 3a, the connecting rods 4, 4 a, the eccentrics 6, 6 a, the Crank pin 5, 5 a and the drive shaft 7 with the drive device 8 in connection stand. The pistons 2, 2c are made of rubber or another elastic material 9, 9 a suspended and provided with straight guides 10, 10a. The housing 1 can with be provided with a tail piece 11.

Zu Abb. 2: In einem Gehäuse 1 sind zwei mit Geradführungen 10, 10a versehene Kolben 2, 2d angeordnet, welche durch zwei auf der Antriebswelle 7 um 180° versetzt angeordnete Exzenterscheiben 6, 6 a unter Zwischenschaltung einer Kolbenstange 13, 13 a nach außen mit Unterstützung durch die Federn 12, 12a wieder nach innen zurückbewegt werden können. Um die Kolben 2, 2 a herum sind Öffnungen 14, 14 u im Gehäuse 1 angeordnet. To Fig. 2: Two pistons 2, 2d provided with straight guides 10, 10a are arranged in a housing 1, which are pushed outwards by two eccentric disks 6, 6a arranged on the drive shaft 7 offset by 180 ° with the interposition of a piston rod 13, 13a can be moved back inward again with the support of the springs 12, 12a. Openings 14, 14 u in the housing 1 are arranged around the pistons 2, 2a.

Durch die in der vorliegenden Erfindung getroffenen Maßnahmen können große Schall-Leistungen bei hohem Wirkungsgrad, insbesondere im Infraschall-und im Tonfrequenzbereich übertragen werden.The measures taken in the present invention can great sound power with high efficiency, especially in infrasound and be transmitted in the audio frequency range.

Claims

PATENT CLAIMS_ 1. Device for generating strong sound and Infrasound waves in open waters with a large remote area of action by several Mechanically driven pistons arranged in a housing, thereby gekennzaichne4 that the pistons (2, 2a) are arranged in such a way that they inevitably all move at the same time outwards or all - move inwards at the same time and adjust their vibrations send out in different directions, and that: the pistons (2, 2a) j e in a membrane (9, 9a) are elastically suspended.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the membrane is made of rubber or some other elastic material.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the drive device (8) for the piston (2, 2 a) consists of an electric motor.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the drive device (8) for the pistons (2, 2a) consists of a paddle wheel or a ship's propeller, whose propeller is preferably adjustable.

5. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that the drive device (8) for the pistons (2, 2a) consists of an engine driven by nuclear energy.

6. Device according to claims 1 to 5,. Characterized in that the housing (1) is filled in a manner known per se with a gaseous substance in such a way that the external pressure acting on the pistons (2, 2a) in the operating state is equal to the internal pressure is.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that -in the housing (1) one or more openings (14, 14a) are arranged which allow the medium to be sonicated access into the interior of the housing. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 221 927, 506 539; U.S. Patent Nos. 2,552,970, 2,587,848, 2,585,464; 2,569,707; French patent specification No. 401264.