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Echolotanzeigegerät für Echolotsendeanlagen mit einer ortsfest angeordneten
Lichtquelle Die Erfindung geht aus von einem Echolotanzeigegerät für Echolotsendeanlagen
mit einer ortsfest angeordneten Lichtquelle, die zum Zeitpunkt des Eintreffens des
Echos aufleuchtet und deren Licht über einen von einer während des Betriebes ständig
umlaufenden Antriebswelle betriebenen Lichtleitzeiger durch Reflexion auf eine senkrecht
und konzentrisch zur Rotationsachse angeordnete, kreisförmige Skala geworfen wird.
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Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. Sie weist einen Lichtleitzeiger
aus Plexiglas auf, der an einer Motorwelle eines Kurzzeitmessers befestigt ist und
im Betrieb um eine ortsfest angebrachte Glimmlampe rotiert. Die Glimmlampe leuchtet
beim Eintreffen eines Echos auf. Das Licht wird von dem Lichtzeiger aus Plexiglas
auf eine kreisförmige Skala geworfen.
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Solche Echolotanzeigegeräte zeichnen sich aus wegen ihrer geringen
Größe und auch wegen des geringen erforderlichen Aufwandes. Die hierfür geeignete
Ankopplung des Anzeigegerätes an das Steuergerät ist bei der bekannten Vorrichtung
nicht näher ausgeführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnte Ankopplung
eines Echolotanzeigegerätes in geeigneter Weise vorzunehmen. Erfindungsgemäß ist
zwischen der Antriebswelle und dem Lichtleitzeiger eine Federreibungskupplung vorgesehen,
die von einem Elektromagneten oder manuell derart steuerbar ist, daß bei Auslösung
eines Schallimpulses in der Echolotsendeanlage der Lichtleitzeiger und die Antriebswelle
miteinander kuppelbar und nach einem Umlauf wieder voneinander entkuppelbar sind.
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Die Verwendung der Federreibungskupplung in Verbindung mit der Steuerung
durch den Magneten gestattet eine augenblickliche Mitnahme des zuvor sich in ruhender
Stellung befindenden Lichtleitzeigers. Es ist dadurch möglich, dieses Gerät entweder
hin und wieder zur genauen Anzeige von einzelnen Echoimpulsen zu verwenden oder
als Daueranzeigegerät laufen zu lassen.
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Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Echolotanzeigegerätes;
Fig. 2 stellt eine Ausbildungsmdglichkeit einer Federreibungskupplung dar.
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Das Echolotanzeigegerät nach Fig. 1 weist eine kreisförmige, auf
einem durchsichtigen Material angebrachte Skala 1 auf. Hinter dieser ist drehbar,
und zwar konzentrisch zu der kreisförmigen Skala, ein Lichtleitzeiger 2 vorgesehen.
Dieser besteht aus einer hohl ausgeführten Nabe3, an der ein gleichfalls als Hohlkörper
ausgeführter Arm 4 befestigt ist. Der Arm
steht rechtwinklig zur Längsachse der Nabe
3. Er ist an seinem unteren Ende zur Nabe hin geöffnet. Auf der Höhe der kreisförmigen
Skala besitzt der Lichtleitzeiger 2 einen unter 450 zu seiner Drehachse angebrachten
Umlenkspiegel 5. Gegenüber von dem Umlenkspiegel 5 weist der Arm 4 des Lichtleitzeigers
eine weitere Öffnung 6 in der Wand auf, die der Skala zugewandt ist. In der Nabe
3 des Lichtleitzeigers ist koaxial eine Glimmlampe 7 gehaltert. Ihre Lagerung besteht
einerseits aus einem federnden Kontakt 8 und andererseits aus einem Stützlager9,
das in einer abschraubbaren Kappe 10 untergebracht ist. Durch Abschrauben der erwähnten
Kappe 10 kann die Glimmlampe aus der Nabe 3 herausgenommen werden. Die Lage der
Glimmlampe ist derart, daß bei ihrem Aufleuchten ein Lichtstrahl durch den Lichtleitzeiger
auf den Spiegel 5 fällt und hier um 900 umgelenkt auf die Skalal geworfen wird.
Der Verlauf eines derartigen Lichtstrahles ist durch die strichpunktierte Liniell
gekennzeichnet. Die Nabe 3 des Lichtleitzeigers 2 ist an dem freien Ende einer Hohlwelle
12 befestigt.
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Durch diese hindurch ist die Anschlußleitung 13 für einen Pol der
Glimmlampe 7 geführt. Diese Anschlußleitung ist an den Echoverstärker der Echolotsendeanlage
angeschlossen. Der Anschluß an den anderen Pol der Glimmlampe erfolgt über das Stützlager
9 auf Masse.
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Die erwähnte Hohlwelle 12 ist mittels der beiden Lager 14 und 15
gehalten. An dem Ende der Hohlwelle 12, welches dem Lichtleitzeiger 2 abgewandt
ist, befindet sich ein Flansch 16. An diesem ist drehbar ein Flachdrehkeil 17 gelagert,
der in einen Schlitz 18 eines Spanuringes 19 hineinragt. Der Spannring ist um
eine
Reibtrommel 20 her umgelegt, die mit einer ihrer Stirnseiten an einem Stirnrad 21
befestigt ist, das auf der Hohlwelle 12 drehbar gelagert ist. Mit diesem Stirnrad
21 befindet sich ein weiteres Stirnrad 22 in Eingriff, das auf der Welle 23 des
Antriebsmotors 24 befestigt ist.-An dem Flachdrehkeil 17 ist eine Rastscheibe 25
vorgesehen, die über eine Druckfeder 26 (Fig. 2) mit einem Steuernocken 27.in einer
Richtung elastisch gekuppelt ist. Dieser Steuernocken 27 ist auf dem Flachdrehkeill7
frei drehbar angeordnet. Die Befestigung der Druckfeder 26, die übrigens in einem
in der Rastscheibe vorgesehenen Schlitz28 untergebracht ist, ist derart, daß ein
Befestigungspunkt 29 (Fig.2) in Verbindung mit dem Steuernocken 27 und der entgegengesetzte
Befestigungspunkt in Verbindung mit der Rastscheibe 25 ist.
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Die Rastscheibe 25 besitzt einen Rastabsatz 30, der einerseits, und
zwar in Drehrichtung des Lichtleitzeigers, gegen einen Sperrzahn 31 gelegt werden
kann Dieser Sperrzahn ist um die Achse des Lichtleitzeigers justierbar angebracht.
Andererseits, d. h. entgegen der Drehrichtung des Lichtleitzeigers, kann der Rastabsatz
mit einem Riegel 32 in Eingriff gelangen. Dieser Riegel ist um die Achse drehbar
im Gehäuse des Anzeigegerätes gelagert.
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Der in den Schlitz 18 des Spannringesl9 hineinragende Teil des Flachdrehkeils
17 weist rechteckigen Querschnitt auf. Dabei ist der Flachdrehkeil in seiner einen
Schaltstellung derart in dem Schlitz 18 untergebracht, daß seine größte Querschnittsausdehnung
radial verläuft. Durch Verdrehen des Flachdrehkeiles 17 um seine Längsachse werden
die Wände des Schlitzes 18 voneinander fort bewegt, der Spannring also auseinandergespreizt.
In der gespreizten Stellung ist der Spanuring 19 völlig von der Reibtrommel 20 abgehoben.
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Der Steuernocken 27 kann mit einer Sperrscheibe 33 in Eingriff kommen,
die an dem freien Ende des Ankers 34 des Elektromagneten 35 angebracht ist. Die
Symmetrieachse des Ankers verläuft parallel zur Drehachse des Lichtleitzeigers.
Der Anker kann axial verschoben werden. Die Verschiebung läßt sich dabei entweder
durch Betätigung des Druckknopfes 36 bewirken oder durch Beaufschlagung der Spule
37 des Elektromagneten hervorrufen. Der Druckknopf 36 ist an dem Ende des Ankers
34 befestigt, welcher der Sperrscheibe 33 abgewandt -ist Zwischen dem Druckknopf
36 und einer gehäusefesten Wand 38 befindet sich eine Druckfeder, und zwar eine
Schraubenfeder 39. Diese Schraubenfeder ist bestrebt, den Anker 34 stets gegen die
Betätigungsrichtung des Druckknopfes 36 zu bewegen. Der Magnet dagegen erzeugt eine
Kraft in entgegengesetzter Richtung, so daß der Anker bei Beaufschlagung der Spule37
in Richtung auf den Lichtleitzeiger bewegt wird. Dabei gelangt die Sperrscheibe33
aus der Bahn des Steuernockens 27 heraus und betätigt den Unterbrecherkontakt 40.
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Der Kontakt 40 gehört dem Anodenkreis 41 des Ablenkkippgerätes der
Echolotsendeanlage an. Parallel dazu ist eine gesondert vorgesehene Spannungsquelle42
geschaltet, in deren Stromkreis ein Schalter 43 angeordnet ist. Die Erregung der
Spule 37 des Elektromagneten 35 kann somit entweder durch das Ablenkkippgerät der
Echolotsendeanlage erfolgen oder durch die Spannungsquelle 42, indem der Schalter
43 geschlossen wird. Durch eine Bohrung 44 in der gehäusefesten Wand 38 ragt ein
Schallauslösekontakt
45 hindurch, der durch einen in der Fig. 1 nicht gezeigten Nocken
von dem Flansch 16 betätigt werden kann. Die Betätigung dieses Auslösekontaktes
erfolgt dann, wenn der Elektromagnet 35 von der Spannungsquelle 42 erregt wird.
Es sei jedoch bemerkt, daß die Auslösung des Sendeschallimpulses auch durch die
Schließung des Schalters 43 vorgenommen werden kann.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Angenommen,
es erfolgt eine Verstellung des Ankers 34 von Hand oder durch den Magneten, der
entweder von der Spannungsquelle42 oder vom Ablenkkippgerät der Echolotsendeanlage
einen Impuls erhalten hat, in die in Fig 1 dargestellte Lage, so wird der Nocken
27 freigegeben. Außerdem erfolgt die Unterbrechung des Anodenkreises des Ablenkkippgerätes
durch das Öffnen des Kontaktes 40.
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Unmittelbar nach seiner Freigabe stellt sich der Steuernocken 27
in die in Fig.2 strichpunktiert angegebene Stellung ein. Die Einstellung erfolgt
schlagartig unter der Wirkung der gespannten Druckfeder 26 sowie des gespreizten
Spannringes 19. Hat sich der Steuernocken in die strichpunktiert angegebene Stellung
eingestellt, so verläuft die größte Querschnittsausdehnung des Flachdrehkeiles 17
genau radial, und der Spannringl9 hat sich reibungsschlüssig um die Reibtrommel
20 gelegt. Zuvor aber sind die Rastabsätze der Rastscheibe 25 durch die Drehung
des Flachdrehkeiles sowohl von dem Rastzahn 31 als auch von dem Riegel 32 freigekommen.
Es erfolgt nun eine Mitnahme des Flansches 16 vermittels des in den Schlitz 18 des
Spanaringes 19 hineinragenden Flachdrehkeiles 17. Damit dreht sich gleichfalls,
über die Hohlwelle 12 mitgenommen, der Lichtleitzeiger 2 im Uhrzeigersinn. Es sei
dabei darauf hingewiesen, daß Fig.2 eine Ansicht der Federreibungskupplung in Richtung
des in Fig. 1 angegebenen Pfeiles 46 darstellt.
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Während des Umlaufs des Lichtleitzeigers wird vom Echoverstärker
der Echolotsendeanlage der Glimmlampe ein verstärker Echoimpuls mitgeteilt, worauf
diese aufleuchtet und über den UmlenkspiegelS ein Leuchtzeichen auf die Skala 1
wirft. Die Lage des Leuchtzeichens ermöglicht das Ablesen der gemessenen Lotentfernung
von der Skala 1.
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Nach einem Umlauf des Lichtleitzeigers 4 trifft der noch in der strichpunktierten
Lage stehende Steuernocken auf die Sperrscheibe 33 und wird im Uhrzeigersinn (Fig.2)
verdreht. Dabei erfolgt das Spannen der Druckfeder 26. Diese Spannung wird so lange
erhalten, als die untere Kante 47 des Rastabsatzes der Rastscheibe sich an der Außenkante
48 des Riegels 32 abstützen kann. Gelangt jedoch die Kante 47 des Rastabsatzes in
die Ausnehmung 49 des Riegels 32, so schnellt die Rastscheibe 25, gedrückt von der
gespannten Druckfeder 26, im Uhrzeigersinn herum. Dabei wird der Flachdrehkeil 17
in die in Fig. 2 angegebene Lage gedreht, der Spannring 19 gespreizt und von der
ständig umlaufenden Reibtrommel 20 abgehoben. Der Lichtleitzeiger kommt augenblicklich
zum Stillstand und befindet sich somit wieder in seiner Nullstellung.
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Es sei darauf hingewiesen, daß durch die besondere Ausbildung der
Steuerorgane der Reibungskupplung, das sind die Druckfeder 26, der Rastabsatz 30
und der Riegel 32, eine plötzliche Kupplung und Entkupplung des Getriebes mit oder
von den zu treibenden Teilen bewirkt wird. Hierdurch läßt sich ein größeres Nacheilen
des Lichtleitzeigers, welches die Genauigkeit der Anzeige beeinträchtigen würde,
vermeiden.
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Wie aus obiger Erläuterung eines Ausführungsbeispiels hervorgeht,
kann eine erfindungsgemäße Einrichtung in gleicher Weise vorteilhaft für Dauerlotung
und für Einzellotung Verwendung finden. Ferner läßt sie sich auf verschiedene Meßbereiche
einstellbar ausbilden und kann schließlich von einem Echolotschreiber, einem anderen
Lichtzeigerlot oder auch einem durch einen Motor oder von Hand getasteten Schallgeber
gesteuert werden, indem sie sich mit der Ultraschall-Taktfolge des angeschlossenen
Gerätes synchronisiert.