DE607050C

DE607050C - Echo sounder device with impact sound transmitter

Info

Publication number: DE607050C
Application number: DES110948D
Authority: DE
Original assignee: Submarine Signal Co
Current assignee: Submarine Signal Co
Priority date: 1932-11-11
Filing date: 1933-09-10
Publication date: 1934-12-17

Description

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.Echo sounder device with impact sound transmitter The invention relates to this Field of depth sounding and in particular the method in which a pressure wave signal is sent out as soon as a revolving display element is in a zero position and in which the distance from the object whose distance is to be measured reflected time is received by a receiver and the display device can address.

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.In this device, the display device causes the response when the echo signal is received, a display on a scale or a diagram sheet, .that is classified for the depths. With facilities of this type, it is common to a striking device striking a membrane for generating sound waves to use. When a striking signal is used, it is known to be the percussion hammer retract by an electromagnet or a solenoid against the action of a spring and trigger the hammer either mechanically or electrically so that it the Membrane strikes as soon as the movable display element through the zero position of the Scale goes. It has been found that sometimes- is difficult; to prevent a double blow of the impact device because very often after the first blow of a hammer striking a membrane second impact occurs shortly thereafter as a result of the hammer hitting the membrane.

Der Zweck der Erfindung ,besteht darin, den zweiten Schlag des Hammers oder Schlaggliedes auf die Membran des Schlagsenders zu vermeiden.The purpose of the invention is to make the second blow of the hammer or to avoid impact link on the membrane of the impact transmitter.

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.In older establishments, this was partly due to the use of so-called buffer springs, which are brought out of their position by the hammer and received such tension that after the first blow on the Membrane and the springing back of the impact device - the hammer is not the required possessed kinetic energy in order to strike the springs down again to press.

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.This facility has been used successfully; but it persisted some difficulty in maintaining steady and steady work. It often happened that after a short, satisfactory job, the attitude the feathers changed so much that they did not serve their purpose. Further affect the springs, which help to avoid a second blow of the hammer to serve on the diaphragm, even the full force of the first Blow, so that the springs must be relatively weak to serve their purpose. It should also be noted that the buffer spring itself is caused by the movement of the striking device is tensioned and therefore opposite to the fall of the impact device Direction of impact of the impact device a certain energy through the buffer spring is granted.

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.These disadvantages are eliminated according to the invention, after by an automatically acting arrangement immediately after the impact device has hit on the membrane of the electrical device current is supplied to the impact device to withdraw before a second blow can be made. If necessary, the buffer spring can be maintained, and the two facilities can be used together to prevent a double hit on the membrane.

Auf .der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung für die ganze Einrichtung beispielsweise und schematisch dargestellt.On .der drawing is the subject of the invention for the whole Facility for example and shown schematically.

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.In the figure, the striking device is designated with i and the rotating disk with ? - , which carries the indicator member 3. A constant speed motor can drive the disc: 2. However, other suitable devices can also be used in which the device operates intermittently.

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.The display element 3 is actuated by a receiving circuit, not shown in the drawing, which responds in the usual way to the sound waves picked up by a microphone or hydrophone. The disk: 2 is driven by the same shaft 4 as a cam disk 5, which acts on spring contacts 6 and 7. The spring contacts 6 and 7 are seated on an arm B pivotable at 9. The lower end of the arm 8 rests on a cam disk ii which is seated on a shaft i2 by means of a roller io. Cam disks 1i, 13, 14 and i5 all sit on the shaft 12 and are driven by gears 16 and 17 by means of a reduction gear 18, i9 which is driven by the shaft 4. The cam disks 1i, 13, 14 and 15 are driven at a considerably lower speed than the cam disk 5. The reason will be given later.

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.The striking device i has a membrane 2o which is washed over by the water or which can be in contact with the hull of the ship. The striking device or a hammer 21, which is moved up and down in a solenoid 22, acts on the membrane 2o. When the solenoid 22 withdraws the striking device 21, a spring 2.3 is compressed thereby. If the current in the solenoid is interrupted, the striking device 2i is triggered and can strike the membrane. The solenoid 22 * is fed by a line z4. Its work is controlled by a cam device consisting of cocci 5, 13, 14 and 15. The cams 13, 14 and 15 serve to switch enough resistance into the circuit shortly before the opening of the solenoid circuit in order to interrupt only a very weak current when the cam disk 5 opens the contact between the electrodes 6 and 7. This is done by means of resistors 25, 26 and 27. These resistors are in series in one strand of the line. Contacts 28, 29 and 3o, when closed, serve to turn off these resistors. Contact 30 switches off resistor 27, contact 29 switches off the two resistors 26 and 27 and contact 28 switches off all three resistors. Resistor 3 1 is always in series with contacts 6 and 7 and determines the maximum current in the circuit.

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.When a roller 32 leaves the cam of the cam disk 1 5 , the contact 30 is closed. Similarly, when the rollers 33 and 34 come free, the resistor -6 and 25 are removed from the circuit. The cam plate ii is used in this device to raise the roller io once per revolution and thereby enable the roller 35 to act as an interrupter via the cam plate 5 as soon as the cam of the cam plate comes under the roller.

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.For the operation of the facility it should be assumed that all Contacts are open as shown in the drawing. When the disk revolves 2 in the clockwise direction, roller 34 goes down first and effects a closing of the contact 28 and thus switching off all resistors 25, 26 and 27. Then the contact 6, 7 is closed because the cam 5 rotates faster than the cam 13, and electricity is thereby immediate supplied to the solenoid 22.

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.After the contact 28 is closed, the rollers 33 and 32 go down one after the other and close the contacts 29 and 30. By closing the contacts 6, 7 the solenoid is energized and the hammer is withdrawn against the force of the spring 23 until it does has reached its highest position. When the cam disks 13, 14 and 15 continue to rotate, the contact 28 is first opened again, so that the resistor 25 is switched on in the solenoid circuit. The contact 2g is then opened and the resistor 26 is switched on. Finally, the contact 30 is opened and the resistor 27 is switched on. Shortly thereafter, the roller io rests on the cam of the cam disk ii and brings the roller 35 at the other end of the arm 8 into the area of the cam disk 5. When the roller io is raised, the cam of the disk 5 only lifts the roller 35 once, while at the next full revolution of the disk 5, the roll io has already started again from the cam of the disk ii. As should be noted, the contact 6, 7 is opened during this rotation when the cam .der cam 5 occurs under the roller 35. This will break the circuit and allow hammer 2i to strike the diaphragm.

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.The timing of the occurrence of the events is regulated in such a way that contact is made occurs immediately after the current feeding the solenoid 22 is interrupted and the hammer 2i has struck the membrane. Since the cam 5 with about .the ten times the speed of the cam 13 rotates, you can do a very Timing it precisely to deliver power to solenoid 22, after the impact device has struck the membrane.

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.The facility begins to work again in the manner described above, when the roller 34 begins its downward movement, the resistors 25, 26 and 27 can be short-circuited.

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.In the above description it is indicated that the circuit of the solenoid was closed immediately after the strike. The cam 5, which serves to open the solenoid circuit at the critical point in time, so that the impact occurs in the zero position of the indicator to the scale, also serves to close the circuit a little later. The time of closing is regulated so that the impact device is lifted upwards when it springs back for the first time will, but not before or later.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Echosounder with impact sound transmitter and an electrical device for withdrawing the striking device from the membrane, characterized by an automatic device for exciting the electrical Set up immediately after the strike.

2. Device according to claim i, characterized characterized in that the electrical device is comprised of a solenoid that controls the hammer withdraws from the membrane against a spring force in a manner known per se, and an automatic switching device is formed, which the circuit of the solenoid opens to emit a sound signal and closes the circuit after a period of time, which is only slightly larger than the one that the hammer used to cover the way the raised position until the diaphragm hits.

3. Establishment according to claim 2, characterized in that a plurality of mechanically operated switch in sequence belongs to which the solenoid feeds To switch off the current step by step, then to interrupt the circuit and close immediately after the strike has occurred. q .. device according to claim i, in which the transmitter is provided with springs, so that the impact device from the Membrane springs back, characterized in that the electrical device is energized is, while the impact device is the first spring back from the membrane moved away.