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Echoloteinrichtung mit Schlagschallsender Die Erfindung betrifft das
Gebiet der Tiefenlotung und insbesondere das Verfahren, bei dem ein Druckwellensignal
ausgesendet wird, sobald sich ein umlaufendes Anzeigeglied in einer Nullstellung
befindet, und bei dem die von dem Gegenstande, dessen Abstand gemessen werden soll,
reflektierte Weile von einem Empfängerempfangen wird und die Anzeigeeinrichtung
ansprechen läßt.
- [0002]
Bei dieser Einrichtung bewirkt das Ansprechen der Anzeigevorrichtung
beim Empfang des Echosignals ein Anzeigen auf einer Skala oder einem Diagrammblatt,
.das für die Tiefen eingeteilt ist. Bei Einrichtungen dieser Art ist es üblich,
eine eine Membran anschlagende Schlageinrichtung zur Erzeugung von Schallwellen
zu verwenden. Wenn ein Schlagsignal verwendet wird, ist es bekannt, den Schlaghammer
durch einen Elektromagneten oder ein Solenoid gegen die Wirkung einer Feder zurückzuziehen
und den Hammer entweder mechanisch oder elektrisch derart auszulösen, daß er die
Membran anschlägt, sobald das bewegliche Anzeigeglied durch die Nullstellung der
Skala geht. Es hat sich herausgestellt, daß es bei solchen Loteinrichtungen manchmal-
schwierig ist; einen doppelten Schlag der Schlageinrichtung zu verhindern, weil
sehr häufig nach dem ersten Schlage eines eine Membran anschlagenden Hammers ein
zweiter Schlagkurz darauf infolge Rückschlages des Hammers auf die Membran erfolgt.
- [0003]
Der Zweck der Erfindung ,besteht darin, den zweiten Schlag des Hammers
oder Schlaggliedes auf die Membran des Schlagsenders zu vermeiden.
- [0004]
Bei älteren Einrichtungen wurde dies zum Teil durch die Verwendung
sogenannter Pufferfedern erreicht, die durch den Hammer aus ihrer Lage gebracht
wurden und eine derartige Spannung erhielten, daß nach dem ersten Schlag auf die
Membran und dem Zurückfedern der Schlageinrichtung -der Hamrner nicht die erforderliche
kinetische Energie besaß, um die Federn zum nochmaligen Anschlagen nach unten zu
drücken.
- [0005]
Diese Einrichtung wurde zwar erfolgreich verwendet; aber es bestand
eine gewisse Schwierigkeit darin, ein dauerndes und gleichmäßiges Arbeiten aufrechtzuerhalten.
Es kam häufig vor, daß nach kurzem, zufrie-.denstellendem Arbeiten die Einstellung
der Federn sich .derart veränderte, daß sie ihren Zweck nicht erfüllten. Ferner
beeinträchtigen die Federn, die zum Vermeiden eines zweiten Schlages des Schlaghammers
auf die Membran dienen, auch die volle Kraft des ersten
Schlages,
so daß die Federn verhältnismäßig schwach sein müssen, um ihren Zweck zu erfüllen.
Es ist auch zu beachten, daß die Pufferfeder selbst durch die Bewegung der Schlageinrichtung
gespannt wird und deshalb beim Rückgang der Schlageinrichtung entgegengesetzt zur
Schlagrichtung der Schlageinrichtung eine bestimmte Energie durch die Pufferfeder
erteilt wird.
- [0006]
Diese Nachteile werden nach der Erfindung beseitigt, nach der durch
eine selbsttätig wirkende Anordnung unmittelbar nach dem Aufschlagen der Schlageinrichtung
auf die Membran der elektrischen Einrichtung Strom zugeführt wird, um die Schlageinrichtung
zurückzuziehen, ehe ein zweiter Schlag .erfolgen kann. Gegebenenfalls kann die Pufferfeder
beibehalten werden, und die beiden Einrichtungen können zusammen verwendet werden,
um einen Doppelschlag auf die Membran zu verhindern.
- [0007]
Auf .der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung für die ganze
Einrichtung beispielsweise und schematisch dargestellt.
- [0008]
In der Figur ist die Schlageinrichtung mit i und die umlaufende Scheibe
mit ?-
bezeichnet, die das Anzeigegl.ied 3 trägt. Ein Motor von konstanter
Drehzahl kann als Antrieb der Scheibe :2 dienen. Es können aber auch andere geeignete
Vorrichtungen verwendet werden, bei denen die Einrichtung intermittierend arbeitet.
- [0009]
Das Anzeigeglied- 3 wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten
Empfangskreis betätigt, der in üblicher Weise auf die von einem Mikrophon oder Hydrophon
aufgenommenen Schallwellen anspricht. Die Scheibe :2 wird von derselben Welle 4
wie eine Kurvenscheibe 5 angetrieben, die auf Federkontakte 6 und 7 einwirkt. Die
Federkontakte 6 und 7 sitzen an einem bei 9 schwenkbaren Arm B. Der Arm 8 legt sich
mit seinem unteren Ende mittels einer Rolle io auf eine Kurvenscheibe i i, die auf
einer Welle i2 sitzt. Kurvenscheiben 1i, 13, 14 und i5 sitzen sämtlich auf der Welle
12 und werden durch Zahnräder 16 und 17 mittels eines Untersetzungsgetriebes 18,
i9 angetrieben, das seinen Antrieb von der Welle 4 erhält. Die Kurvenscheiben 1i,
13, 14 und 15 werden mit beträchtlich geringerer Geschwindigkeit als die
Kurvenscheibe 5 angetrieben. Der Grund wird später angegeben.
- [0010]
Die Schlageinrichtung i hat eine Membran 2o, die vom Wasser bespült
ist oder mit der Schiffswand in Berührung stehen kann. Auf die Membran 2o wirkt
die Schlageinrichtung oder ein Hammer 21, der in einem Solenoid 22 auf und ab bewegt
wird. Wenn das Solenoid 22 die Schlageinrichtung 21 zurückzieht, wird eine Feder
2.3 dadurch zusammengepreßt. Wenn der Strom im Solenoid unterbrochen wird,
wird die Schlageinrichtung 2i ausgelöst und kann die Membran anschlagen. Das Solenoid
22 *ird von einer Leitung z4 gespeist. Seine Arbeit wird durch eine Nokkeneinrichtung
gesteuert, die aus den Kokken 5, 13, 14 und 15 besteht. Die Nocken 13, 14 und
15 dienen dazu, kurz vor dem Öffnen des Solenoidstromkreises genügend Widerstand
in den Stromkreis zu schalten, um nur einen sehr schwachen Strom zu unterbrechen,
wenn die Kurvenscheibe 5 den Kontakt zwischen den Elektroden 6 und 7 öffnet. Dies
erfolgt mittels Widerständen 25, 26 und 27. Diese Widerstände liegen in dem einen
Strang der Leitung in Reihe. Kontakte 28, 29 und 3o dienen, wenn sie geschlossen
werden, dazu, diese Widerstände auszuschalten. Der Kontakt 30 schaltet den
Widerstand 27 aus, der Kontakt 29 schaltet die beiden Widerstände 26 und 27 aus
und der Kontakt 28 sämtliche drei Widerstände. Der Widerstand 3 1 liegt immer
in Reihe .mit den Kontakten 6 und 7 und bestimmt die Höchststromstärke im Stromkreis.
- [0011]
Wenn eine Rolle 32 den Nocken der Kurvenscheibe 15 verläßt,
wird der Kontakt 30
geschlossen. Wenn die Rollen 33 und 34 frei kommen, wird
in ähnlicher Weise der Widerstand--6 bzw. 25 aus dem Stromkreis ausgeschaltet. Die
Kurvenscheibe i i dient bei dieser Einrichtung dazu, die Rolle io einmal je Umdrehung
anzuheben und dadurch zu ermöglichen, daß die Rolle 35 über die Kurvenscheibe 5
als Unterbrecher wirkt, sobald der Nocken der Kurvenscheibe unter die Rolle tritt.
- [0012]
Für das Arbeiten der Einrichtung soll angenommen werden, daß sämtliche
Kontakte geöffnet sind, wie in der Zeichnung dargestellt. Beim Umlauf der Scheibe
2 in der Richtung des Uhrzeigers geht die Rolle 34 zuerst nach unten und bewirkt
ein Schließen des Kontaktes 28 und damit ein Ausschalten sämtlicher Widerstände
25, 26 und 27. Darauf wird der- Kontakt 6, 7 geschlossen, weil die Kurvenscheibe
5 schneller als die Kurvenscheibe 13 umläuft, und dadurch wird Strom unmittelbar
dem Solenoid 22 zugeführt.
- [0013]
Nach dem Schließen des Kontaktes 28 gehen die Rollen 33 und 32 nacheinander
nach unten und schließen die Kontakte 29 und 30. Durch das Schließen des Kontaktes
6, 7 wird das Solenoid erregt, und der Hammer wird gegen die Kraft der Feder 23
zurückgezogen, bis er in seine- höchste Stellung gelangt ist. Beim weiteren Umlaufen
der Kurvenscheiben 13, 14 und 15 wird dann zuerst wieder der Kontakt 28 geöffnet,
so daß der Widerstand 25 in den Solenoidstromkreis eingeschaltet wird.
Darauf
wird der Kontakt 2g geöffnet und der Widerstand 26 zugeschaltet. Schließlich wird
der Kontakt 30 geöffnet und der Widerstand 27 zugeschaltet. Kurz darauf legt
sich die Rolle io auf den Nocken der Kurvenscheibe i i und bringt die Rolle 35 am
anderen Ende des Armes 8 in den Bereich der Kurvenscheibe 5. Bei angehobener Rolle
io hebt der Nocken der Scheibe 5 nur einmal die Rolle 35 an, während beim nächsten
vollen Umlauf der Scheibe 5 die Rolle io bereits wieder vom Nocken der Scheibe i
i angelaufen ist. Wie zu beachten, wird bei dieser Umdrehung, wenn der Nocken .der
Kurvenscheibe 5 unter die Rolle 35 tritt, der Kontakt 6, 7 geöffnet. Dadurch wird
der Stromkreis unterbrochen, und der Hammer 2i kann auf die Membran schlagen.
- [0014]
Das zeitliche Eintreten der Vorgänge ist so geregelt, daß das Kontaktgeben
unmittelbar erfolgt, nachdem der das Solenoid 22 speisende Strom unterbrochen ist
und der Hammer 2i die Membran angeschlagen hat. Da die Kurvenscheibe 5 etwa mit
.der zehnfachen Geschwindigkeit der Kurvenscheibe 13 umläuft, kann man eine sehr
genaue zeitliche Regulierung vornehmen, um den Strom dein Solenoid 22 zuzuführen,
nachdem die Schlageinrichtung die Membran angeschlagen hat.
- [0015]
Die Einrichtung beginnt wieder in der vorbeschriebenen Weise zu arbeiten,
wenn die Rolle 34 ihre Abwärtsbewegung beginnt, indem die Widerstände 25, 26 und
27 kurzgeschlossen werden.
- [0016]
In der vorstehenden Beschreibung ist es angegeben, daß der Stromkreis
des Solenoides unmittelbar nach dem Schlag geschlossen wurde. Die Kurvenscheibe
5, die zum öffnen des Solenoidstromkreises im kritischen Zeitpunkt dient, so daß
der Schlag in der Nullstellung des Anzeigegliedes zur Skala erfolgt, dient auch
dazu, den Stromkreis etwas später zu schließen. Der Zeitpunkt des Schließens ist
so geregelt, daß die Schlageinrichtung beim ersten Zurückfedern nach oben gehoben
wird, aber nicht vorher oder später.