DE170852C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger, welcher die unter Wasser fortgeleiteten, durch eine Schraube, ein Rad, durch das Kielwasser eines Segelschiffes, durch den gleichmäßigen Schlag der Ruder, kurz durch ein regelmäßiges, längere Zeit anhaltendes Geräusch erzeugten Schallwellen in bedeutender Entfernung auffängt und durch einen Anzeigeapparat von teilweise

ίο bekannter Konstruktion anzeigt, aus welcher Richtung und ungefähr mit welcher Geschwindigkeit ein noch nicht sichtbares Schiff sich nähert. Der Empfänger soll in erster Linie ein Meldeapparat für Kriegsschiffe und Hafenbefestigungen sein, die sich gegen feindliche Kriegsschiffe und Torpedoboote schützen wollen, in zweiter Linie zur Vermeidung von Schiffszusammenstößen bei Nacht und Nebel in engen Gewässern beim Geräusche des Sturmes dienen.

Der im Wasser versenkte und mit dem auf Deck oder in einer Kajüte, am besten aber unmittelbar neben dem Schiffskompaß befindlichen Anzeigeapparat durch ein Rohr oder biegsames Kabel verbundene Empfänger . besteht demgemäß aus einem zylindrischen, gegen Seewasser widerstandsfähigen Metallgehäuse, in dessen Mantel in radialer Richtung, den Richtungen der Windrose entsprechend, Schallrohre angeordnet sind, welche die eintreffenden Schallwellen aufnehmen und einem einen elektrischen Anzeigeapparat beeinflussenden Empfänger zuleiten.

Im Gehäuse wurde bisher häufig die Luft verdünnt und die Schallrohre öfters mit schalldämpfenden Hüllen aus Blei, Filz, Kautschuk und dergl. überzogen, um die nicht in der Richtung eines der Schallrohre auftreffenden Schallwellen zu schwächen. Diese Einrichtungen haben sich aber vielfach als ungenügend erwiesen und war eine genaue Richtungsangabe der Schallwellen daher schwer zu erreichen, da auch die auf das Gehäuse auf treffenden Schallwellen, Stöße und dergl. den Anzeigeapparat beeinflußten.

Durch vorliegende Erfindung soll nun erreicht werden, daß auf den Empfänger ausschließlich die von dem zugehörigen Schallrohre aufgefangenen Schallwellen einwirken. Zu diesem Zwecke ist eine Erhöhung des Schalleitungsvermögens der Schallrohre dadurch erreicht, daß dieselben mit elastischen Stahlzylindern ausgefüllt sind und daß ferner das Gehäuse zur Vermeidung einer Weiterleitung der auf dasselbe auftreffenden Schallwellen und Stöße unter dem äußeren Metallmantel der Reihe nach eine Bleikapsel, eine Baumwollage und einen Mantel aus mit Paraffin getränktem weißen Fichtenholz besitzt und in seinem Inneren mit Wasserstoff oder einem anderen leichten und infolgedessen den Schall schlecht leitendem Gas ausgefüllt ist. ,

Zur Ausfüllung der Öffnungen der Schallrohre wurde Stahl deshalb gewählt, weil unter allen Metallen Eisen oder Stahl den Schall am besten leitet; nach Wertheim beträgt die Schallgeschwindigkeit bei 20 ° C. 5035 m in der Sekunde gegen 1454 m in Seewasser und 333 m in der Luft. Zur

Füllung des Kästchens eignet sich Wasserstoff oder ein anderes sehr leichtes Gas besser als verdünnte Luft, weil diese weit beweglicher und elastischer sind als Luft und infolgedessen sehr wenig geeignet sind, den Schall fortzuleiten.

Jedem Stahlzylinder der Schallrohre gegenüber befindet sich eine elektrisch isolierte Metallplatte e (Fig. 2 und 4). Unmittelbar hinter dieser Platte ist eine ebenso isolierte Elektrode / eingefügt. Anstatt der schwingenden Platte oder besser noch neben derselben kann mit einigen Abänderungen auch ein Mikrophonkontakt eingeschaltet werden.

Die Leitungsdrähte führen von den Elektroden durch die Verbindungsrohre oder das Kabel hinauf zum Anzeigeapparat, der sich auf Deck oder dergl. befindet. In diesem sind sowohl die Elemente E als auch die Elektromagnet^ M untergebracht, welch letztere sowohl in ihrer Anzahl als auch in ihrer Lage ganz genau den Schallrohren des Empfängers entsprechen. Die Wirkungsweise ist nun folgende:

Nähert sich ein Schiff, so wird das regelmäßige Geräusch der Schraube oder dergl. im Meerwasser mit einer Geschwindigkeit von 1454 m in der Sekunde fortgepflanzt, gelangt an den Eisenzylinder d, pflanzt sich in diesem mit noch größerer Geschwindigkeit fort und setzt entweder mittelbar oder unmittelbar die Platte e in Schwingungen. Diese berührt die unmittelbar dahinter befindliche Elektrode / und schließt dadurch den Stromkreis. Dadurch wird der Eisenkern m des Elektromagneten M, der am besten aus einem Bündel ausgeglühter Eisendrähte oder noch besser aus einer mit chemisch reinem Eisenpulver gefüllten Glasröhre besteht, um remanenten Magnetismus zu verhüten, zeitweise magnetisch und zieht die darüber befindliche astatische Nadel i, Z₁ an. Über dieser befindet sich in einer durch eine Eisenplatte I gegen den Einfluß des Elektromagneten M geschützten Bussole eine einfache Magnetnadel L₂, welche die Nord-Südrichtüng weist. Aus dem Winkel zwischen beiden läßt sich die Richtung unmittelbar ablesen, namentlich dann, wenn die Gradeinteilungen beider Magnetnadeln, durch ein starres System genau orientiert, miteinander drehbar so verbunden sind, daß die obere Nadel, welche gegen Norden weist, genau in die Nord-Südlinie der Teilung eingestellt werden kann; dann zeigt auch die Nord-Südlinie der unteren Teilung genau gegen Norden und die Abweichung der durch einen Elektromagneten angezogenen astatischen Nadel von der Nord-Südlinie der Teilung gibt genau die Deklination an. Zugleich ist eine Glocke G in den Stromkreis eingeschaltet, die bei einem regelmäßigen Geräusch infolge der regelmäßigen Bewegung der Schraube oder dergl. auch regelmäßig anschlagen wird. Zur Kontrolle kann man durch einen Umschalter U auch einen Fernsprecher T einschalten, um die Richtigkeit der Schalldiagnose zu bestätigen und um zu entscheiden, ob das Geräusch durch eine Schraube, Rad oder dergl. hervorgebracht wird. Außerdem dient der Fern-Sprecher dazu, um abzuschätzen, in welcher Entfernung ungefähr das herannahende Schiff sich befindet und mit welcher Geschwindigkeit es sich nähert.·

Um nur Schallwellen einer bestimmten Richtung aufzufangen, alle anderen dagegen auszuschließen, ist die Außenseite des Empfängergehäuses poliert, um die störenden Schallwellen zu reflektieren. Die Basis der Eisenzylinder d ist mit Platin plattiert und gerauht; das erstere, damit da.s Seewasser die Zylinder nicht zerstört, das zweite, um die an dieser Stelle auffallenden Schallwellen nicht zu reflektieren. ¹Om nun aber auch keine elastischen Stöße durch die Wand fortzupflanzen, befindet sich unter der Metallkapsel ρ noch eine Bleikapsel r, dann folgt eine Lage Baumwolle oder Filz 0, dann eine Kapsel η aus weißem Fichtenholz, das mit Paraffin getränkt wurde und das womöglich go parallel zu den Jahresringen geschnitten sein soll, weil nach den Untersuchungen von Wertheim und Chevandier die Leitfähigkeit des Holzes für Schallwellen in dieser Richtung am geringsten ist. Der innerste Raum, in dem die Schallrohre mit ihren Eisenkernen und ebenso die prismatischen Kästchen mit den Elektroden sich befinden, ist evakuiert oder besser mit Wasserstoff oder irgend einem anderen sehr leichten Gase gefüllt, weil diese sehr wenig geeignet sind, den Schall fortzuleiten. Der Eisenkern ist ebenfalls mit einer Hülle aus Blei, Kautschuk oder Holz umgeben. Dort wo die Leitungsdrähte austreten, ist die Schallisolation noch eine Strecke weit fortgesetzt, bis die Röhre aus dem Wasser ist. Um nun zu verhindern, daß die astatische Nadel zwei Richtungen zu gleicher Zeit anzeigt, ist es am besten, eine ungerade Anzahl von Elektromagneten zu nehmen, die zum Schütze vor gegenseitiger Induktion mit einem Messingmantel umgeben sind. Auch sind diese mit einem Relais zu verbinden, wodurch ein anderer Stromkreis geschlossen und eine farbige Glühlampe zum Aufleuchten gebracht wird. Die Schaltung ist folgende:

Der Strom fließt vom positiven Pol des Elementes E durch die Leitung g zur oberen Klemme des Schallkastens im Empfänger, durch die schwingende Platte e zur Elektrode f, von hier durch die Leitung h in den

Anzeigeapparat zurück zum Elektromagneten M, sodann zur positiven Sammelstelle s, durch deren Hauptklemme zur Glocke G, von dieser zur Hauptklemme der negativen Sammelstelle t und durch eine Nebenklemme derselben zum negativen Pol desselben Elementes zurück.

Da nur diejenigen Schallstrahlen, welche parallel zu den radial angeordneten Stahlzylindern auf die Basis eines solchen auffallen, zur Geltung kommen, während alle anderen reflektiert, vernichtet oder doch wenigstens sehr geschwächt werden, so kann auch die eigene Schraube des Schiffes keine Störung verursachen, weil der dazwischenliegende Schiffsrumpf ein Auffallen der Schallstrahlen parallel zum Radius verhindert, die von der Seite kommenden aber größtenteils vernichtet werden. Kommen mehrere Schiffe von verschiedenen Seiten, so werden die zugehörigen Elektromagnete erregt, diese ziehen den Anker eines hier nicht gezeichneten Relais an, schließen einen Ortsstromkreis und bringen eine Glühlampe zum Leuchten. Die astatische Nadel wird dann von demjenigen Elektromagneten am stärksten angezogen und festgehalten werden, der zuerst erregt wurde und bei dem die Frequenz und Energie des intermittierenden Strom-Schlusses am größten ist. Dieser Apparat muß aber auch in der Luft und in der Erde ansprechen auf Schallwellen, die aus einem Sprachrohr stammen oder von einer Dampfsirene oder Dampfpfeife, einem Nebelhorn oder dergl.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schallrichtungsanzeiger für unter Wasser fortgepflanzte Schallwellen, bei welchem die aus einer beliebigen Richtung anlangenden Schallwellen durch eines von mehreren in einem unter Wasser getauchten Gehäuse in radialer Richtung angeordneten Schallrohren aufgenommen und einem der hinter jedem der Schallrohre befindlichen und einen elektrischen Anzeigeapparat beeinflussenden Empfänger zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß, zum Zwecke, auf jeden der Empfänger ausschließlich die von dem zugehörigen Schallrohr aufgefangenen Schallwellen einwirken zu lassen, einerseits die Schallrohre zur Erhöhung des Schalleitungsvermögens mit elastischen Eisenzylindern ausgefüllt sind, während andererseits das Gehäuse zur Verhinderung einer Weiter-. leitung der auf dasselbe auftreffenden Schallwellen und Stöße unter dem äußeren Metallmantel der Reihe nach eine .Bleikapsel, eine Baumwollage und einen Mantel aus mit Paraffin getränktem weißen Fichtenholz besitzt und in seinem Innenraum mit Wasserstoff oder einem anderen sehr leichten und infolgedessen den Schall schlecht leitenden Gase ausgefüllt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.