DE1134322B

DE1134322B - Device for emitting sound signals on ships

Info

Publication number: DE1134322B
Application number: DEA37200A
Authority: DE
Inventors: Dr Willy Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1961-04-15
Filing date: 1961-04-15
Publication date: 1962-08-02

Description

Einrichtung zum Aussenden von Schallsignalen auf Schiffen Es ist eine bekannte Erfahrung, daß die Hörweite von Schallsignalen in Luft in hohem Maße von den meteorologischen Bedingungen abhängig ist. Nur bei vollkommen homogenem Medium pflanzen sich die Schallwellen, die von einem Schallsender ausgehen, geradlinig nach allen Seiten hin fort. Solche idealen Bedingungen bestehen aber normalerweise in der Schiffahrt nicht. Im allgemeinen weist die Luft eine Temperaturschichtung auf, die zur Folge hat, daß die Schallstrahlen von der Meeresoberfläche nach oben hin gekrümmt werden. Dies führt zu einer Verminderung der Hörweite gegenüber dem Fall einer geradlinigen Ausbreitung der Schallwellen.Device for emitting sound signals on ships It is one known experience that the hearing range of sound signals in air is to a large extent depends on the meteorological conditions. Only with a completely homogeneous medium the sound waves emanating from a sound transmitter plant themselves in a straight line away on all sides. However, such ideal conditions usually exist not in shipping. In general, the air has a temperature stratification on, which has the consequence that the sound beams from the sea surface upwards be curved towards. This leads to a reduction in hearing range compared to the Case of a rectilinear propagation of the sound waves.

Noch ausschlaggebender als die Temperaturschichtung der Luft ist aber für die Hörweite das Vorhandensein von Gegenwind. Gegenwind verringert die Hörweite von Schallsignalen ganz außerordentlich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Windgeschwindigkeit in der Nähe der Meeresoberfläche meistens geringer ist als in höheren Luftschichten. Je nach dem vorhandenen Windgradienten werden durch Gegenwind die Schallstrahlen mehr oder weniger stark, wie im Falle eines entsprechenden Temperaturgradienten, nach oben gekrümmt. In Richtung mit dem Wind erfolgt eine Krümmung der Schallstrahlen nach unten, und in dieser Richtung werden deshalb im allgemeinen die Schallsignale auf genügend große Entfernungen gehört, wenn die ausgesandte Schallenergie genügend groß ist. Für die Praxis kommt es deshalb besonders darauf an, Maßnahmen zu treffen, um die geringen Hörweiten in Richtung gegen den Wind zu vergrößern.But it is even more decisive than the temperature stratification of the air the presence of headwinds within earshot. Headwinds reduce hearing range of sound signals quite extraordinary. This is due to the fact that the Wind speed near the sea surface is mostly lower than in higher layers of air. Depending on the existing wind gradient, there are headwinds the sound rays more or less strong, as in the case of a corresponding temperature gradient, curved upwards. The sound beams bend in the direction of the wind downwards, and this is the direction in which the sound signals are generally generated Heard at sufficiently great distances if the emitted sound energy is sufficient is great. In practice, it is therefore particularly important to take measures to increase the short hearing distances in the direction against the wind.

Theoretische überlegungen zeigen, daß man eine nennenswerte Vergrößerung der Hörweite von Schallsignalen in Richtung gegen den Wind erzielen kann, wenn man den Aufstellungsort des Schallsenders so hoch wie möglich wählt, denn die Hörweite wächst bei einem gegebenen Krümmungsradius der Schallstrahlen proportional mit derWurzel aus der Aufstellungshöhe des Senders über der Meeresoberfläche. Das gleiche gilt für die Aufstellungshöhe des Beobachtungsortes.Theoretical considerations show that you can get a significant increase the hearing range of sound signals in the direction against the wind can be achieved if one selects the location of the sound transmitter as high as possible, because the hearing range grows proportionally with the root for a given radius of curvature of the sound rays from the altitude of the transmitter above the sea surface. The same goes for for the altitude of the observation site.

Im allgemeinen werden die Schallsender auf Schiffen am Schornstein angebracht. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß im allgemeinen mit Dampf oder Preßluft betriebene Schallsender verwendet werden, die durch Rohrleitungen mit den Energiequellen verbunden sind. Bei dieser Betriebsart besteht die Gefahr der Bildung von Kondenswasser und bei niedrigen Temperaturen die Gefahr des Einfrierens, wenn die Rohrleitungen nicht an einer warmen Stelle verlegt sind. Um eine bessere Zugänglichim keit der Schallsender für die Wartung und für Reparaturen zu erreichen, ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Schallsender selbst im Schiff anzuordnen und am Schornstein angebrachte Abstrahlvorrichtungen durch besondere Rohrleitungen mit den Schallerzeugern zu verbinden. Auch in diesem Falle hat man die Rohrleitungen im Schornstein verlegt und die Abstrahlvorrichtungen außen am Schornstein angebracht. Bei mit Preßluft oder elektrisch betriebenen Sendem ist man vielfach auch dazu übergegangen, die Schallsender am vorderen Schiffsmast anzubringen, um eine Behinderung der Abstrahlung des Schalles durch Decksaufbauten zu vermeiden, da die Schomsteine häufig nicht genügend Höhe haben, um dies zu erreichen. Der Gesichtspunkt, die Sender so hoch wie möglich über dem Deck des Schiffes anzuordnen, um möglichst große Hörweiten, insbesondere bei Gegenwind, zu erzielen, ist aber bisher nicht beachtet worden. Wenn man die Schallsender an den oberen Enden der Schiffsmasten anbringen wollte, so führt dies zu praktischen Schwierigkeiten, da das Gewicht der in der Schiffahrt üblichen Schallsender oft beträchtlich ist und die Wartung solcher am äußersten Mastende angebrachten Schallsender schwierig ist. Auch wären lange Energieleitungen erforderlich, was insbesondere bei mit Dampf oder Preßluft betriebenen Sendern nachteilig ist.In general, the sound transmitters on ships are placed on the chimney appropriate. The reason for this is to be seen in the fact that generally with steam or Compressed air operated sound transmitters are used, which are connected to the pipelines Energy sources are connected. In this operating mode there is a risk of formation of condensation and at low temperatures there is a risk of freezing if the pipes are not laid in a warm place. In order to be more accessible It is also possible to reach the sound transmitter for maintenance and repairs has already been proposed to arrange the sound transmitter itself in the ship and on Chimney-attached radiation devices through special pipelines with to connect the sound generators. In this case, too, you have the pipelines laid in the chimney and the radiation devices attached to the outside of the chimney. In the case of compressed air or electrically operated transmitters, there has often been a switch to to install the sound transmitter on the forward mast of the ship to prevent radiation to avoid the noise through deck superstructures, since the chimneys often do not have enough height to accomplish this. The point of view, the transmitter so high as possible above the deck of the ship in order to ensure the greatest possible hearing ranges, in particular in headwinds, but has not yet been taken into account. If you wanted to attach the sound transmitters to the upper ends of the ship's masts, so this leads to practical difficulties because of the weight of the shipping usual sound transmitters is often considerable and the maintenance of such is extreme Mast end attached sound transmitter is difficult. There would also be long power lines required, which is particularly disadvantageous in the case of transmitters operated with steam or compressed air is.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es darauf ankommt, die Stelle, von der aus Schallwellen abgestrahlt werden, so hoch wie möglich anzuordnen, und nutzt es aus, daß in neuerer Zeit auf den Schiffen im allgemeinen röhrenförmige, metallische Hohlmasten verwendet werden. Die Erfindung besteht darin, daß auf Schiffen mit Hohlmasten ein Schallerzeuger am unteren Ende eines Hohlmastes angeordnet ist, durch dessen Hohlraum die Schallwellen ohne besondere Rohrleitung zur Mastspitze gelangen und durch dort befindliche öffnungen abstrahlbar sind.The present invention is based on the knowledge that there is arrives, the point from which sound waves are emitted as high as possible to arrange, and takes advantage of the fact that in recent times on the ships in general tubular, metallic hollow masts are used. The invention consists in that on ships with hollow masts a sound generator at the lower end of a Hollow mast is arranged, through the cavity of which the sound waves without special piping reach the top of the mast and can be emitted through openings located there.

Der Schallsender kann an der unteren Öffnung des Mastes, gegebenenfalls in einem schalldichten Gehäuse, so angebracht werden, daß von seinem Trichter aus die Schallwellen senkrecht in der Richtung der Achse des Mastes nach oben geleitet werden. Der Schallsender kann hierfür auch in den unteren Teil des Mastes selbst eingesetzt werden. Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß der Schallsender seitlich am unteren Ende des Mastes aufgestellt wird - z. B. auf einem Deck, durch das der Mast hindurchgeht - und die Schallwellen unter Benutzung von Schallführungsflächen durch eine seitliche Öffnung in den Masthohlraum eingestrahlt werden. Die Öffnungen zur Schallabstrahlung an der Mastspitze werden zweckmäßig mit Trichtern oder geeigneten Schalleitffächen versehen, die den Schall im wesentlichen in horizontaler Strahlrichtung abstrahlen.The sound transmitter can be attached to the lower opening of the mast, if necessary in a soundproof housing, in such a way that the sound waves are directed vertically upwards from its funnel in the direction of the axis of the mast. The sound transmitter can also be used for this in the lower part of the mast itself. Another embodiment is that the sound transmitter is set up laterally at the lower end of the mast - z. B. on a deck through which the mast passes - and the sound waves are radiated into the mast cavity through a side opening using sound guide surfaces. The openings for sound radiation at the top of the mast are expediently provided with funnels or suitable sound-conducting surfaces which radiate the sound essentially in the horizontal beam direction.

Die Durchführung des Erfindungsgedankens ist für alle Arten von Schallsendern möglich. Man kann gemäß der Erfindung sowohl Membranschallsender, die durch Preßluft oder elektrischen Strom betrieben -werden, als auch Sirenen, Pfeifen oder Glocken in der vorgeschlagenen Weise anordnen.The implementation of the inventive idea is for all types of sound transmitters possible. According to the invention, you can use both membrane sound transmitters that are operated by compressed air or electric current, as well as sirens, whistles or bells arrange in the suggested manner.

Der wesentliche Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Schallsender am unteren Ende des Mastes leicht zugänglich sind und die Schallabstrahlung bis zum höchsten Punkt, der auf dem Schiff überhaupt erreichbar ist, verlegt werden kann. Es ergibt sich dabei der weitere Vorteil, daß die Belästigung der an Deck befindlichen Personen vermindert wird.The main advantage of the device according to the invention is that the sound transmitter at the lower end of the mast are easily accessible and the sound radiation up to the highest point that can be reached on the ship is, can be relocated. There is the further advantage that the annoyance the number of people on deck is reduced.

Die Erfindung möge an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert werden: In Fig. 1 stellt 1 einen rohrförmigen Schiffsmast dar, der auf ein Schiffsdeck 2 aufgesetzt ist und durch ein Oberdeck 3 hindurchführt. Das Schiffsdeck 2 weist an der Aufsatzstelle des Mastes eine Aussparung 4 auf, so daß das Mastinnere von unten her zugänglich ist. Von unten her ist an dieser Stelle ein elektrischer Schallsender 5 mit seinem Trichter 6 so angebracht, daß die von ihm erzeugten Schallwellen in den Hohlraum des Mastes 1 axial einstrahlen. Zweckmäßigerweise wird der gesamte Schallsender durch ein schallabschirmendes Gehäuse 7 umkleidet. Die erzeugten Schallwellen werden durch das Mastinnere zur Mastspitze geführt und unter Anbringung von Schalleitflächen 8 und 9 im wesentlichen horizontal abgestrahlt. Auf der Mastspitze kann, wie üblich, eine Morselampe 10 angeordnet werden, die bei der Abgabe von SchaUsignalen kurz aufblitzt. Durch die vorgeschlagene Einrichtung wird erreicht, daß die Schallabstrahlung am höchsten Punkt des Schiffes erfolgt und der Schallsender selbst trotzdem bequem zugänglich bleibt und leicht montierbar ist.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 : In FIG. 1 , 1 represents a tubular ship's mast which is placed on a ship's deck 2 and passes through an upper deck 3 . The ship deck 2 has a recess 4 at the attachment point of the mast, so that the interior of the mast is accessible from below. An electric sound transmitter 5 with its funnel 6 is attached from below at this point in such a way that the sound waves generated by it radiate axially into the cavity of the mast 1. The entire sound transmitter is expediently encased in a sound-shielding housing 7 . The sound waves generated are guided through the inside of the mast to the top of the mast and radiated essentially horizontally with the attachment of sound guide surfaces 8 and 9. As usual, a Morse code lamp 10 can be arranged on the top of the mast, which briefly flashes when the signal signals are emitted. The proposed device ensures that the sound is emitted at the highest point of the ship and the sound transmitter itself nevertheless remains easily accessible and can be easily installed.

In Fig. 2 ist im unteren Teil des Hohlmastes 1 eine Glocke 11 an einem durch den Mast hindurchgesteckten Stab 12 aufgehängt. Die Glocke ist durch eine öffnung von unten her in den Mast eingesetzt und die Öffnung durch eine Platte 13 wieder verschlossen worden, um eine Schallabstrahlung nach unten zu verhindern. Der Klöppel 14 kann durch einen Seilzug 15 von außen her an die Glocke angeschlagen werden. Die erzeugten Schallwellen pflanzen sich durch das Mastinnere nach oben hin fort und können, wie in Fig. 1, durch entsprechende Trichteranordnungen od. dgl. abgestrahlt werden.In Fig. 2, in the lower part of the hollow mast 1, a bell 11 is suspended from a rod 12 inserted through the mast. The bell has been inserted into the mast from below through an opening and the opening has been closed again by a plate 13 in order to prevent sound radiation downwards. The clapper 14 can be struck by a cable 15 from the outside of the bell. The generated sound waves propagate upwards through the inside of the mast and can, as in FIG. 1, be emitted through appropriate funnel arrangements or the like.

In Fig. 3 ist ein Schallsender, z. B. eine Sirene 16, die durch einen Motor 17 angetrieben wird, seitlich am unteren Ende des Mastes 1 auf dem Oberdeck 2 aufgestellt. Die erzeugten Schallwellen werden durch eine öffnung in das Mastinnere unter Verwendung von trichterförmigen Schalleitflächen 19 und 20 eingeführt. Auch in diesem Falle werden die Schallwellen durch das Mastinnere zur Mastspitze geführt und durch dort befindliche Öffnungen abgestrahlt.In Fig. 3 is a sound transmitter, for. B. a siren 16, which is driven by a motor 17 , set up laterally at the lower end of the mast 1 on the upper deck 2. The generated sound waves are introduced through an opening into the interior of the mast using funnel-shaped sound guide surfaces 19 and 20. In this case, too, the sound waves are guided through the inside of the mast to the top of the mast and emitted through openings located there.

Die Abstrahlung der Schallwellen am Mastende kann in der in Fig. 1 dargestellten Form vorgenommen werden, jedoch sind auch andere Ausführungsformen möglich, z. B. kann das Mastende oben geschlossen und die Abstrahlung durch am oberen Ende des Mastes angebrachte kreis- oder schlitzförmige Öffnungen mit angesetzten Trichtern durchgeführt werden.The emission of the sound waves at the end of the mast can be carried out in the form shown in FIG. 1 , but other embodiments are also possible, e.g. B. the end of the mast can be closed at the top and the radiation can be carried out through circular or slot-shaped openings with attached funnels attached to the upper end of the mast.

Auch können mehrere Sender, z. B. verschiedener Art (Signalhörner, Glocken, Pfeifen) vorgesehen seKMultiple transmitters, e.g. B. of various types (signal horns, Bells, whistles) provided sec

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for emitting sound signals on ships with hollow masts, characterized in that a sound generator (5) is arranged at the lower end of a hollow mast (1), through the cavity of which the sound waves reach the top of the mast without a special pipeline and through openings located there (8, 9) can be emitted.

2. Device according to claim 1, characterized in that a sound transmitter (5) at the lower opening (4) of the hollow mast (1) with its funnel (6) is flanged or installed in a special housing (7) in such a way that the sound waves can be transmitted from the sound transmitter vertically upwards in the direction of the hollow mast axis. 3. Device according to claim 1, characterized in that the sound transmitter (5), optionally with its funnel (6) as a whole, is inserted into the lower opening (4) of the hollow mast (1) and the sound waves within the mast (1) radiates vertically upwards. 4. Device according to claim 1, characterized in that the sound transmitter (5) is arranged laterally on the lower part of the hollow mast (1) and the sound waves through an opening (18) made in the mast wall using suitable sound guide surfaces (19, 20) in the mast (1) can be irradiated. 5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that at the sound openings at the hollow mast end in a known manner sound guide surfaces, for. B. in the form of funnels are attached, which radiate the sound essentially in the horizontal direction. References considered: British Patent No. 718 530; "The New Universe", 50th year, pp. 186/187.