DE704702C

DE704702C - Echolotanzeigeraet

Info

Publication number: DE704702C
Application number: DEE52595D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Orlich
Original assignee: ELECTROACUSTIC HECHT und SCHMI
Current assignee: ELECTROACUSTIC HECHT und SCHMI
Priority date: 1939-05-28
Filing date: 1939-05-28
Publication date: 1941-04-22

Description

Echolotanzeigerät Es sind mechanische und elektrische Anzeigegeräte in Echolotanlagen bekannt, die eine stehende Anzeige ergeben und deren Meßwerk vor jeder Signalaussendung selbsttätig auf die Nullstellung zurückgeführt wird.
Derartige Anzeigegeräte sind bei Echolotanlagen aller Art, beispielsweise bei akustischen oder elektromagnetischen oder sonstigen Echolotanlagen, bekannt oder vorgeschlagen worden. Dabei wird die stehende Anzeige durch verschiedene bekannte oder vorgeschlagene Maßnahmen erreicht. In den Fällen, in denen man mit einer hohen Lotlolge arbeiten kann, wie dies z. B. beim Wasserlot in geringer Tiefe möglich ist, läßt sich das stehende Bild einfach durch ein umlaufendes Schauzeichen erreichen, das im Augenblick des ankommenden Echos zur Wirksamkeit gebracht wird.
In den Fällen dagegen, in denen eine derartig hohe Lotfoige nicht möglich ist, wie z.B. bei großen Tiefen im Wasser oder beim Luftlot, und zwar insbesondere beim akustischen Luftlot, läßt sich das Meßwerk nicht unmittelbar zur Erzeugung eines stehenden Bildes verwenden; es muß vielmehr zwischen das eigentliche Meßwerk und die Anzeige eine Speichervorrichtung geschaltet sein. Nach erfolgter Ingangsetzung der Speichervorrichtung durch das Meßgerät kann das Meßwerk wieder auf Null zurückgeführt werden. Hierbei sind sowohl für die Speichervorrichtung als auch für das Meßwerk mehrere Ausführungsformen bekannt und vorgescÄlagen worden. Es ergibt sich nun bei einer Reihe von Meßwerken eine besondere Schwierigkleit, deren Überwindung die der Erfindu!ng zugrunde liegende Aufgabe ist.
Diese Schwierigkeit tritt bei solchen Meßwerken ein die nicht stetig, sondern nach einem Start-Stopp-Prinzip arbeiten; die nach dem letztgenaunten Prinzip arbeitenden Meßwerke können dabei sowohl mechanisch als auch elektrisch eingerichtet sein. So gibt es z. B. Kurzzeitmesser, bei denen eine umlaufende Welle im Augenblick des Aussendens des Signals in Umlauf gesetzt und zum Zeitpunkt des ankommenden Echos festgehalten wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden., durch eine derartige Vorrichtung, beispielsweise über eine elektrische Fernübertragung, ein Anzeigegerät zu betreiben, das auf Grund einer richtig eingestellten Trägheit oder unter Zuhilfenahme eines besonderen Haltemagneten gleichzeitig als Speichervorrichtung wirkt und infolgedessen ein stehendes Bild ergibt. Sobald die Anzeige der Einstellung der umlaufenden Welle im Augenblick des ankommenden Echos erfolgt ist, ist das Meßgerät entbehrlich geworden, und es ist bei den vorgeschlagenen Einrichtungen infolgedessen eine Steuervorrichtung vorhanden, die periodisch kurz vor der Signalaussendung das Meßwerk wieder auf Null zurückführt.
Es gibt eine Reihe äquivalenter Abwandungen des soeben beschriebenen Echolotanzeigegerätes; so z. B. gibt es auch elektrische Anzeigegeräte, die mit der Aufladung oder der Entladung eines Kondensators arbeiten. Bei kleinen Lottiefen reicht es aus, einen großen Kondensator um einen geringen Betrag entweder aufzuladen oder zu entladen, der als Maß für die durchlaufene Lotzeit gilt; derartige Meßgeräte arbeiten also auch stetig. Jedoch ist man bei größeren Lot tiefen und infolgedessen größeren zu messenden Zeiten vielfach gezwungen, auch hier zum Start-Stopp-Prinzip überzugehen und den Meßkondensator periodisch auf eine bestimmte Ausgangsladung zu bringen.
Die Schwierigkeit, die sich bei den peri odischen, auf Null zurückzuführenden Meßwerken ergibt, besteht darin, daß unter Umständen, beispielsweise bei einer geringen Lottiefe, eine verhältnismäßig lange Zeit in der Anzeigestellung des Meßwerkes gewartet werden muß, bis die Zurückführung des Meßwerke in die Nullstellung eingeleitet wird.
Der Nullauf an sich ist selbstverständlich für geringe Lottiefen größer als für große Lottiefen. Bei den letzteren ist die Zeit in der Anzeigestellung gering, ebenso die Nullaufzeit. Dafür aber wird die Wartezeit in der Nullstellung bis zur Aussendung des neuen Lotimpulses groß.
Gemäß der Erfindung werden derartige Vedustwartezeiten dadurch vermieden und höhere Lotgeschwindigkeiten erreicht, daß das Anzeigegerät mit einem die Nullstellung des Meßwerkes bewirkcnden Verzögcrungsreiais, das durch das Echo in Tätigkeit gesetzt wird, kombiniert wird. Hierdurch wird erreicht, daß jeweils im Augenblick, in dem das Echo eintrifft und damit den Meßvorgang des Meßwerkes beendet, auch sogleich das Abschaltrelais in Tätigkeit tritt, das nur eine so große Verzögerung besitzen muß, daß die Zwischenzeit dazu ausreicht, die stehende Anzeige richtig einzustellen, also z. B. die elektrische Fernübertragung vom Meßwerk zum trägen Anzeigegerät zu betätigen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Im Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß das Meßwerk ein an sich bekannter Kurzzeitmesser ist, der aus einem auf einer Welle 1 mit konstanter Umdrehungszahl umlaufenden Drehmagneten 2 besteht, demgegenüber ein fester Stehmagnet 3 angeordnet ist. Auf einer axial verschiebbaren Welle 5 ist zwischen den beiden Magneten 2 und 3, die einen kleinen Luftspalt zwischen sich lassen, eine Ankerscheibe 4 befestigt. Auf der Welle 5 sitzt eine Herzscheibe 6, die mittels eines federnd angeordneten Eingriffes 7 eine weitere Ankerscheibe 8 einstellt. Die Ankerscheibe 8 kann durch einen fest angeordneten Stehmagneten 9 festgehalten werden, wodurch ein weiterer mit der Ankerscheibe 8 starr verbundener Zeiger 10 festgehalten wird. Der Zeiger 10 kann unmittelbar als stehende Anzeige dienen. Es kann auch in an sich bereits vorgeschlagener Weise, die in der Zeichnung nicht weiter ausgeführt ist, durch eine elektrische Fernübertragung, beispielsweise einen Widerstandsgeber, ein Tochtergerät vom Zeiger 10 gesteuert werden.
Das Meßwerk 2, 3, 4 wird durch einen Kontakt II in Gang gesetzt, der gleichzeitig mit der Signalaussendung kurzzeitig geöffnet wird.
Die Signalaussendung erfolgt durch ein Relais bzw. einen Sender 12, der von einer Nockenscheibe 13 gesteuert wird, die auf einer mit gleichbleibender Umlaufszahl umlaufenden Steuerwelle 14 sitzt.
Gemäß der Erfindung ist außer dem als Meßwerk dienenden Umlaufsgerät 2, 3, 4 noch ein zweites gleichartiges, als Relais dienendes Umlaufsgerät mit der Anlage kombiniert, das aus einem Drehmagneten 15, der auf einer Welle 16 mit gleichbleibender Umlaufszahl umläuft, einem Stehmagneten 17 und einer zwischen beiden Magneten axial verschieblich angeordneten Ankerscheibe I8 besteht.
Die Schaltung ist so getroffen, daß im Zeitpunkt des ankommenden Echos gleichzeitig das Meßwerk 2 bis 4 stillgesetzt und das Relais 15 bis 18 in Gang gesetzt wird.
Dies geschieht gemäß dem Ausführungsbeispiel durch eine Gitterröhre I9, an deren Gitter der Empfänger liegt. Sobald das Echos ankommt, wird dadurch die Röhre 19 kurzzeitig gesperrt und hierdurch der Haltestrom eines Elektromagneten 20 unterbrochen. Hierdurch fallen zwei Kontakte 21 und 22 ab, von denen der Kontakt 21 dazu dient, den Relaisstrom des Relais 20 völlig auszuschalten, während der Kontakt 22 den Drehmagneten 2 des Meßwerkes einerseits und den Stehmagneten 17 des Verzögerungsrelais andererseits abschaltet. Hierdurch kommt einerseits die Ankerscheibe 4 des Meßwerkes, die vom Stehmagneten angezogen wird, zum Stillstand und bringt das Herz 6 in eine feste Lage.
Hierdurch spannt sich die Feder des Hebels 7; ist -gleichzeitig durch den Kontakt 22 auch der Haltemagnet 9 von der Spannungsquelle abgeschaltet, so wird nunmehr die Ankerscheibe 8 in die dem Herz 6 entsprechende' Stellung nachgeführt und der Zeiger Io eingestellt. Andererseits. wird durch den geöffneten Kontakt 22 bewirkt, daß die Ankerscheibe 18 des Verzögerungsrelais vom Stehmagneten I7 losgelassen -und vom Drehmagneten 15 angezogen und in Umlauf gesetzt wird. Hierdurch werden der Reihenfolge nach die Nockenscheiben 23, 24 und 25 in Tätigkeit gesetzt. Die Nockenscheibe 23 schließt zunächst einen Kontakt 26, der das Relais 20 über einen Widerstand 27 an Spannun legt und damit zum Anziehen bringt.
Hierdurch schließen sich die Kontakte 21 und 22, wodurch erstens der Relaisstromkreis des Relais 20 wiederum über die Röhre 19 geschlossen und in Aufnalunebereitschaft versetzt und zweitens der Haltemagnet g an Spannung gelegt ist und dadurch die Stellung des Zeigers Io und der Ankerscheibe 8 sichert. Kurz danach öffnet die Nockenscheibe 24 für kürzere Zeit einen Kontakt 28, der den Stromkreis des Stehmagneten 3 des Meßwertes unterbricht und hierdurch den Anker 4, der vom Drehmagneten 2 angezogen wird, wieder in Gang setzt. Der Umlauf der Ankerscheibe 4 erfolgt so lange, bis eine Nockenscheibe 29, die auf der Welle der Ankerscheibe 4 sitzt, einen Kontakt 30 abhebt und hierdurch den Strom des Drehmagneten 2 und des Stehmagneten 17 unterbricht. Dies erfolgt gerade in dem Augenblick des Nulldurchganges, so daß also das Meßwerk wieder auf Null steht.
Inzwischen schaltet sich auch das Relais 15 bis 18 wieder aus und stellt sich selbsttätig wieder auf Null zurück. Dies geschieht auf folgende Weise: Kurze Zeit, nachdem die Nockenscheihe 24 das Meßwerk wieder in Gang gesetzt und damit auf die Nullstellung zurückgeführt hat, öffnet die Nockenscheibe 25 einen Kontakt 3 r, der den Drehmagneten 15 abschaltet. Während der Zeit, in der beide Magneten 15 und I7 des Verzögerungsrelais abgeschaltet sind, führt ein mit der Ankerscheibe I8 starr gekuppeltes Herz 34 die Ankerscheibe 18 und damit die Nockenscheiben 23, 24 und 25 in die Nullage zurück. Der Kontakt 30 wird durch einen Kontakt 38, der durch den Nocken 37 gesteuert wird, überbrückt, so daß also der Drehmagnet 4 und der Stehmagnet I7 wiedererregt werden. In der Nullstellung der Ankerscheibe 4 wird durch eine mit ihr starr gekuppelte Nockenscheihe 35 ein Kontakt 36 geöffnet, der den Stromkreis des Drehmagneten 15 des V,erzögerungsrelais unterbricht, auch nachdem die Nockenscheibe 2 5 weitergedreht worden ist und dadurch den Kontakt 31 wieder zum Schließen gebracht hat. Hierdurch wird bewirkt, daß die Ankerscheibe 18 vom Stehmagneten 17 angezogen und in der Nullstellung festgehalten wird. Das ganze Gerät ist nunmehr wieder aufnahmebereit.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Das Ausführungsbeispiel selber ließe sich zunächst in einigen Punkten noch abändern. So können beispielsweise die Wellen I und I6 oder auch alle drei Wellen I, 14 und i6 gemeinsam angetrieben werden. Es ist möglich, die beiden Laufwerke 2 bis 4 und 15 und I6 miteinander zu vereinigen. Auch können die Nockenscheiben durch äquivalente Steuervorrichtungen, beispielsweise Induktionskolntakte, ersetzt werden.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die besondere Ausführung des Verzögerungsrelais beschränkt, wie es im Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es könnte jedes beliebige Verzögerungsrelais Anwendung finden, des sen Verzögerungszeit so bemessen ist, daß während dieser Zeit eine Einstellung der stehenden Anzeige erfolgen kann. Die Ausbildung des Verzögerungsrelais als Umlaufseinrichtung ist allerdings von besonderem Vorteil bei solchen Echolotanlagen, die sich auf Luftfahrzeugen befinden, weil hierbei keine verzögerten Ankerabfälle benutzt werden, die unter Umständen in einem Luftfahrzeug durch plötzliche Beschleunigung vorzeitig in Gang gesetzt werden können. Im übrigen kann das Verzögerungsrelais unter Umständen auch durch eine entsprechende elektrische, an sich bekannte Kippvorrichtung, die mit gewisser Verzögerung arbeitet, ersetzt werden.
Schließlich findet die Erfindung bei jeder Art von Echolotung Anwendung, die mit einer Nullstellung des Meßwerkes arbeitet.
Sie ist also nicht auf akustische Lorung beschränkt. sondern kann auch beispielsweise bei elektromagnetischen Echoloten mit Vorteil angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mechanisches oder elektrisches Echolotanzeigegerät nach dem Start-Stopp-Prinzip mit mechanischem Zeiger, der durch das Meßwerk vor jeder Signalaussendung selbsttätig wieder auf Null zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch die Kombination mit einem die Nullstellung bewirkenden Verzögerungsrelais, das durch das Echo in Tätigkeit gesetzt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, vorztlgsweise für Echolotanlagen auf Luftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsrelais als Umlaufwerk ausgebildet ist, das beim Eintreffen des Echos anläuft und mittels einer oder mehrerer Nockenscheiben die Nullstellung bewirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsrelais als ein an sich bekanntes Kurzzeitmesserlaufwerk mit einem Stehmagneten, einem Drehmagneten und einer zwischen beiden axial verschieblich gelagerten Ankerscheibe ausgebildet ist, auf dessen Welle eine oder mehrere die Nullstellung bewirkende Nockenscheiben angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch I und 2 oder 3, deren Meßwerk als ein umlaufender Kurzzeitmesser mit Steh- und Drehmagnet und einer dazwischen axial verschieblich gelagerten Ankerscheibe oder als ein äquivalentes umlaufendes System ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk ein oder zwei Nockenscheiben trägt, die in der Nullstellung den Antrieb des Meßwerkes und des umlaufenden Verzögerungsrelais abschaltet und das Umlaufwerk des Verzögerungsrelais ein oder zwei Nockenscheiben trägt, die nacheinander zunächst das durch das Echo betätigte und den Anlauf des Meßwerkes herbeiführende Relais in seine Ausgangsstellung zurückführen und danach den Antrieb für das Meßwerk aberregen, so daß diese beispielsweise durch eine mechanische Vorrichtung auf Null gestellt werden kann.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das die periodische Signalaussendung bewirkende System (beispielsweise Nockenwelle) mit einer Steuervorrichtung (Nokken) ausgerüstet ist, die kurz vor jeder Signalaussendung das Verzögerungsrelais in die Ausgangsstellung zurückführt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben durch äquivalente elektrische Steuervorrichtungen, beispielsweise Induktionskontakte, ersetzt sind.