DE214118C

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Publication number: DE214118C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Einrichtung zur Aufnahme von Si- j gnalen unter Wasser, welche Einrichtung den Zweck hat:The subject matter of the present invention is a device for receiving Si j under water, which facility has the purpose:

i. die Lage einer unterseeischen Schallquelle nach den Richtungen der Windrose sowie die Entfernung dieser Schallquelle vom Beobachtungsorte zu bestimmen und die Anzeige oder Angabe sofort nach verschiedenen ίο Orten zu übertragen;i. the position of a submarine sound source in the directions of the wind rose as well as to determine the distance of this sound source from the observation site and the display or stating to transfer immediately to different ίο places;

2. die Geschwindigkeit einer dem Beobachtungsort sich nähernden oder von ihm sich entfernenden Schallquelle . zu bestimmen;2. the speed of one approaching or departing from the observation site receding sound source. to determine;

3. die menschliche Tätigkeit hierbei auf ein Mindestmaß zu beschränken.3. To limit human activity to a minimum.

Zu diesem Zweck ist an dem Beobachtungsorte (Schiff, Leuchtturm usw.) ein mit beweglichem, unter Wasser befindlichem Schallsucher versehener Empfänger angeordnet, der die eintreffenden bzw. aufgefangenen Schallwellen in entsprechende Schwankungen des elektrischen Stromes umsetzt, welche zunächst mechanische Schwingungen einer Membran o. dgl. herbeiführen. Diese mechanischen Schwingungen bewirken unter Zuhilfenahme einer optischen Einrichtung und eines Körpers, dessen Stromleitungsfähigkeit sich unter dem Einfluß des Lichtes ändert, wie z. B. des Selens, das Schließen des Stromkreises eines akustischen Signals.For this purpose, at the observation site (ship, lighthouse, etc.) a movable, located under water sound finder provided receiver arranged, the incoming or captured sound waves converts into corresponding fluctuations in the electrical current, which initially mechanical vibrations of a membrane or the like. These mechanical vibrations cause with the help of an optical device and a body, the conductivity of which is under the influence of light changes, such as. B. selenium, the closing of the circuit an acoustic signal.

Gleichzeitig werden die durch die eintreffenden Schallwellen entstehenden Schwankungen des elektrischen Stromes durch eine Telephoneinrichtung wieder in Schallwellen umgewandelt, wobei die entstehenden Luftwellen gegebenenfalls auf eine Einrichtung wirken können, welche die Tonhöhe bzw. die dieser Tonhöhe entsprechende Schwingungszahl kenntlich macht.At the same time, the fluctuations caused by the incoming sound waves the electric current is converted back into sound waves by a telephone device, whereby the air waves that arise can possibly act on a facility, which identifies the pitch or the number of vibrations corresponding to this pitch power.

In den Zeichnungen ist -eine derartige unterseeische Signalaufnahmevorrichtung dargestellt. Such a submarine signal pick-up device is shown in the drawings.

Fig. ι veranschaulicht den unter Wasser befindlichen Empfänger in Verbindung mit dem über Wasser auf einem Schiffe oder 4-5 Leuchtturm angeordneten Anzeigeapparat im Vertikalquerschnitt. Fig. 2 zeigt den Anzeigeapparat in der Draufsicht. Fig. 3 zeigt den die selbsttätige Signalgebung und die Bestimmung der. Tonhöhe ermöglichenden Apparat im senkrechten Schnitt. Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung aller die Empfangsvorrichtung bildenden Teile des Apparates.Fig. Ι illustrates the underwater receiver in connection with the display device arranged above water on a ship or 4-5 lighthouse in the Vertical cross-section. Fig. 2 shows the display apparatus in plan view. Fig. 3 shows the the automatic signaling and the determination of the. Apparatus enabling pitch in vertical section. Fig. 4 shows the circuit arrangement of all of the receiving apparatus forming parts of the apparatus.

Der Empfängsapparat A der vorliegenden Signalvorrichtung (Fig. 1) besteht aus einem unter Wasser befindlichen, um seine vertikale Achse . drehbaren Schallsucher 1, der vorteilhaft die Form eines Ellipsoidballons hat und aus ■ einem durch Meerwasser nicht angreifbaren Material hergestellt ist. Der Schallsucher 1 ist an dem unteren Flansch 2 eines Rohres 3 wasserdicht befestigt, welches sowohl als Drehachse für den Schallsucher als auch zum Durchführen der nachstehend angeführten Leitungen dient. Dieses Rohr durchsetzt, bei Anwendung des Apparates auf Schiffen, gutThe receiving apparatus A of the present signaling device (Fig. 1) consists of a submerged one around its vertical axis. rotatable sound finder 1, which advantageously has the shape of an ellipsoidal balloon and is made of a material that cannot be attacked by seawater. The sound finder 1 is attached in a watertight manner to the lower flange 2 of a pipe 3, which serves both as an axis of rotation for the sound finder and to lead through the lines listed below. This pipe penetrates well when the apparatus is used on ships

gedichtet den Schiffsboden 4, an welchem auch das Lager 5 für das drehbare Rohr 3 befestigt ist.seals the ship's bottom 4, on which also the bearing 5 for the rotatable tube 3 is attached.

In das Innere des Schallsuchers 1 ragt ein aus elastischem Metall hergestellter massiver oder, wie dargestellt, hohler und in diesem Falle nach außen offener Zylinder 6,' der schalldicht gelagert ist, beispielsweise durch eine Kautschukhülle 7, ein Bleirohr 8, einen Kautschukschlauch 9 und schließlich durch ein Messingrohr 10 von der Umgebung gesondert ist. Das Innenende des Zylinders 6 ragt in "eine Trommel 11, welche die eigentlichen Empfangsorgane enthält. Auf dem Ende des Zylinders 6 sitzt dicht ein Resonator 12 auf, der auf einen bestimmten Ton abgestimmt sein kann.In the interior of the sound viewfinder 1 projects a made of elastic metal solid or, as shown, hollow and in this case open to the outside cylinder 6 'which is mounted soundproof, for example by a rubber sheath 7, a lead pipe 8, a rubber hose 9, and finally is separated from the environment by a brass tube 10. The inner end of the cylinder 6 protrudes into a drum 11, which contains the actual receiving organs. A resonator 12, which can be tuned to a specific tone, sits tightly on the end of the cylinder 6.

Die Austrittsdüse 13 des Resonators ragt in den Schalltrichter 14 eines Mikrophons 15, dessen Zuleitungsdrähte 16, 17 durch das Rohr 3 nach oben geführt sind. Die Trommel 11 ruht auf einer schalldichten oder schalldämpfenden Unterlage auf, welche z. B. aus Lagen von Kautschuk 18, Holz 19, BleiThe outlet nozzle 13 of the resonator protrudes into the horn 14 of a microphone 15, whose lead wires 16, 17 are passed through the tube 3 upwards. The drum 11 rests on a soundproof or sound-absorbing pad which, for. B. made of layers of rubber 18, wood 19, lead

20. und Kautschuk 21 besteht; ebenso ist das Mikrophongehäuse von der Trommelwand durch schalldämpfendes Material gesondert, so daß eine Fortpflanzung des Schalles durch die Wand des Schallsuchers 1 bzw. der Trommel 11 ausgeschlossen ist.20. and rubber 21; likewise the microphone housing is through from the drum wall Sound-absorbing material separately, so that a propagation of the sound through the Wall of the sound finder 1 or the drum 11 is excluded.

Die Trommel 11 kann auch mit einem unter höherem Druck stehenden Gase gefüllt sein, wodurch die Empfindlichkeit des Mikrophons 15 gesteigert wird.The drum 11 can also be filled with a gas under higher pressure be, whereby the sensitivity of the microphone 15 is increased.

Auch eine -empfindliche Hebelübersetzung leistet dieselben Dienste.A sensitive leverage also provides the same services.

Das Rohr 3 wird in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. mittels der Zahnräder 22, 23, von einer durch einen beliebigen Motor oder die Schiffsmaschine angetriebenen Welle 24 mit gleichförmiger Geschwindigkeit gedreht, so daß in dem Augenblick, wo der Zylinder 6 in die Fortpflanzungsrichtung einteilender Schallwellen gelangt, diese vom Empfänger aufgenommen werden.The tube 3 is in any suitable manner, e.g. B. by means of the gears 22, 23, of a shaft 24 driven by any motor or the ship's engine rotated uniform speed, so that at the moment when the cylinder 6 in the Direction of propagation dividing sound waves arrives, these received by the receiver will.

Der Empfangsapparat A steht mit einer über Wasser angebrachten Anzeigevorrichtung B unmittelbar in Verbindung.The receiving apparatus A is directly connected to a display device B mounted above water.

Das Rohr 3 durchsetzt mittels des mit ihm verbundenen oder in einem Stück hergestellten Oberteiles das Gehäuse 25 der Anzeigevorrichtung, in dessen Deckel eine runde matte Glasscheibe 26 mit einer Teilung 27 (Fig. 2) eingesetzt ist. Eine nach einem Durchmesser des Teilkreises verlaufende Marke 28 kennzeichnet in ähnlicher Weise wie bei einem Kompaß die Lage der Schiffsachse. Das Außenende des Rohres 3 bzw. seines Oberteiles trägt einen Zeiger 34, der ober-The tube 3 penetrates by means of the connected to it or manufactured in one piece Upper part of the housing 25 of the display device, in the lid of which a round matt glass pane 26 with a division 27 (Fig. 2) is used. A mark running along a diameter of the pitch circle 28 identifies the position of the ship's axis in a manner similar to that of a compass. The outer end of the tube 3 or its upper part carries a pointer 34, the upper

60' halb der Teilung 27 sich bewegt und so an-. gebracht ist, daß er stets die Lage und Richtung des Zylinders 6 des Schallsuchers 1 angibt. Ein die Teilscheibe umgebender, aus Isoliermaterial bestehender Ring 29 (Fig. 2) enthält der Teilung entsprechend angeordnete Einsteckhülsen 30 für einen Steckkontakt 31 (Fig. 1). Die mit diesem Steckkontakt verbundene Leitungsschnur 32 ist mit der einen ■ Leitung 33 eines Stromkreises verbunden, dessen zweite Leitung an alle Einsteckhülsen η₀ 30 angeschlossen ist. In diesem von einer beliebigen Stromquelle gespeisten Stromkreis sind in bekannter Weise eingerichtete Indikatoren eingeschaltet, welche an allen jenen j Stellen des Schiffes oder Leuchtturmes angeordnet sind, an welchen die Anzeige erwünscht ist.60 'half of the division 27 moves and so on. is brought that it always indicates the position and direction of the cylinder 6 of the sound seeker 1. A ring 29 (FIG. 2), which surrounds the graduated disk and is made of insulating material, contains insert sleeves 30 for a plug contact 31 (FIG. 1) which are arranged according to the division. The line cord 32 connected to this plug-in contact is connected to one line 33 of a circuit, the second line of which is connected to all of the plug-in sleeves η _{0 30.} In this circuit, which is fed by any power source, indicators set up in a known manner are switched on, which are arranged at all those points on the ship or lighthouse at which the display is desired.

In dem Gehäuse 25 sind Glühlampen angeordnet, um die Teilscheibe 26 von unten beleuchten zu können.In the housing 25 incandescent lamps are arranged around the graduated disk 26 from below to be able to illuminate.

Der Empfangsapparat A ist ferner mit einem Apparat C (Fig. 3 und 4) elektrisch verbunden, welcher die Aufgabe hat, beim Eintreffen, und beim Empfang der Schallwellen die selbsttätige Signalgebung und die Bestimmung der Tonhöhe bzw. der Entfernung der sich nähernden oder entfernenden Schallquelle zu ermöglichen.The receiving apparatus A is also electrically connected to an apparatus C (FIGS. 3 and 4), which has the task of automatically signaling and determining the pitch or the distance of the approaching or departing sound source when the sound waves arrive and are received to enable.

Zur Herstellung dieser elektrischen Verbindung sind auf dem Rohr 3 zwei isolierte, auf _go Hochglanz polierte, leitende Scheiben 35 und 36 (Fig. 1) befestigt, welche mit den vom Mikrophon 15 kommenden Leitungen 16 und 17 verbunden sind.To prepare these electrical connecting conductive disks 35 and 36 (Fig. 1) are isolated on the tube 3, two polished to _go high gloss attached, which are connected to the next by the microphone 15 lines 16 and 17.

Auf den beiden Scheiben 35 und 36 schleifen Stromabnehmerfedern 37 und 38, welche durch Leitungen 39 und 40 mit der Primärspule 41 (Fig. 4) eines einen Bestandteil des Apparates C bildenden, in dem lichtdicht geschlossenen Kasten 42 (Fig. 3) eingeschlossenen _1Oo Induktionsapparates i verbunden sind.On the two disks 35 and 36 grinding pantograph springs 37 and 38 which forming an an integral part of the apparatus C through lines 39 and 40 to the primary coil 41 (Fig. 4) in which light-tightly closed box 42 (Fig. 3) included _1O o Induction apparatus i are connected.

In dem Stromkreis des Mikrophons 15 ist eine Batterie b (Fig. 4) eingeschaltet.In the circuit of the microphone 15, a battery b (Fig. 4) is switched on.

An Stelle der Metallscheiben 35, 36 mit den Schleifkontakten 37, 38 können auch Kontaktbügel verwendet werden, die sich nach Art des Ampereschen Gestells in einer ringförmigen Quecksilberwanne bewegen und hierj bei in das Quecksilber tauchen.Instead of the metal disks 35, 36 with the sliding contacts 37, 38, contact clips are used, which are based on the type of Amperes frame in a ring-shaped Move the mercury tank and immerse yourself in the mercury.

Die Vorderwand des lichtdicht geschlossenen Kastens 42 hat eine Durchbrechung 43 (Fig. 3), welche durch ein Diaphragma 44 bis auf eine j kleine Öffnung geschlossen ist. Vor dem Diaphragma befindet sich außerhalb des Kastens 42 eine Glühlampe 45, und hinter dem Dia- n₅ ! phragma ist innerhalb des Kastens eine bikonvexe Linse 46, deren einer Brennpunkt in der Öffnung des Diaphragmas liegt, so daß die auf die Linse auffallenden Strahlen ! in ' Form eines parallelen Strahlenbündels 47 aus der Linse austreten. Das Lichtbündel 47 fällt auf einen kleinen Hohlspiegel 48, derThe front wall of the light-tight closed box 42 has an opening 43 (FIG. 3) which is closed by a diaphragm 44 except for a small opening. In front of the diaphragm there is an incandescent lamp 45 outside the box 42, and behind the dial ₅ ! phragma is a biconvex lens 46 inside the box, one focal point of which lies in the opening of the diaphragm so that the rays incident on the lens! emerge from the lens in the form of a parallel bundle of rays 47. The light beam 47 falls on a small concave mirror 48, the

aus Eisen besteht und durch drei in geringer Entfernung voneinander im Dreieck angeordnete magnetische Spitzen 49, 50, 51 (Fig. 3 und 4) gehalten wird. Zwei dieser Spitzen (49 und 50) sind auf den Polschenkeln eines kräftigen Magneten 52 befestigt, während die dritte Spitze 51 auf einem Hebel 53 sitzt, der mit der Membran eines Telephons 54 verbunden ist, so daß beim Schwingen der .10 Membran deren Bewegung in verstärktem Maße auf den Spiegel 48 übertragen wird, wodurch letzterer um die durch die zwei anderen Spitzen 49 und 50 gebildete Achse schwingt.consists of iron and three arranged in a triangle at a short distance from each other magnetic tips 49, 50, 51 (Figs. 3 and 4) is held. Two of those tips (49 and 50) are attached to the pole legs of a powerful magnet 52, while the third tip 51 is seated on a lever 53 which is connected to the membrane of a telephone 54 is connected, so that when the .10 membrane vibrates, its movement in amplified Dimensions is transferred to the mirror 48, causing the latter to by the two other points 49 and 50 formed axis swings.

Das Telephon 54 ist durch Leitungen 55,56 vorteilhaft über einen oder mehrere Kondensatoren 57 an die Sekundärspule 41¹ des Induktionsapparates i angeschlossen (Fig. 4).
Das vom. Spiegel 48 reflektierte Strahlen-The telephone 54 is connected by lines 55, 56 advantageously via one or more capacitors 57 to the secondary coil 41 ^{1 of} the induction apparatus i (FIG. 4).
That from. Mirror 48 reflected rays

ao bündel 47^x fällt bei der Spiegelbewegung durch ein Rohr 58 auf eine in der Abschlußwand 59 des letzteren isoliert angebrachte Selenzelle 60, welche in dem Stromkreis 61, 62 einer Batterie 63 eingeschaltet ist. Dieser Stromkreis enthält auch ein polarisiertes Relais r, welches dazu dient, einen zweiten Stromkreis 64 zu schließen, welcher eine Läutebatterie 65, ein Läutewerk 66 bekannter Art und einen Handschalter 67 enthält.Ao bundle 47 ^x falls during the mirror movement through a tube 58 onto a selenium cell 60 which is insulated in the end wall 59 of the latter and which is switched on in the circuit 61, 62 of a battery 63. This circuit also contains a polarized relay r, which is used to close a second circuit 64 which contains a bell battery 65, a bell 66 of known type and a manual switch 67.

In einem Nebenschluß 68, 69 zur Stromleitung 55, 56 ist ein zweites, auf der Decke des Kastens 42 außerhalb desselben angebrachtes Telephon 70 eingeschaltet. Diese .Nebenschlußleitung 68, 69 kann mittels eines Handschalters 71 geschlossen und unterbrochen werden, welch letzterer mit dem Handschalter 67 derart vereinigt sein kann, daß beim Schließen der Nebenschlußleitung 68, 69 die Leitung 64 unterbrochen wird und umgekehrt.In a shunt 68, 69 to the power line 55, 56 is a second one on the ceiling of the box 42 mounted outside the telephone 70 is turned on. These Shunt line 68, 69 can be closed and interrupted by means of a manual switch 71 be, which the latter can be combined with the manual switch 67 that when Closing the shunt line 68, 69, the line 64 is interrupted and vice versa.

Dem Telephon 70 gegenüber ist auf der Decke des Kastens 42 ein Resonator η angebracht, der vorteilhaft aus zwei teleskopartig ineinanderschiebbaren Teilen 72 und 73 besteht, von denen der eine (72) feststeht, wahrend der andere (73) längs einer Führung 74 verschiebbar ist, so daß durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Innenraumes des Resonators η dieser innerhalb gewisser Grenzen auf Resonanz eingestellt werden kann. Von einer auf dem beweglichen Teil 73 des Resonators aufgetragenen, empirisch bestimmten Teilung n¹ kann man für jede Einstellung des Resonators die betreffende Schwingungszahl ablesen. Um aber diese Resonanz nicht allein akustisch, sondern auch optisch wahrnehmen zu können, dringt die Austrittsdüse 75 des Resonators η in ein Gehäuse 76 (Fig. 3), welches auf seiner Oberseite durch eine Glasplatte yj abgeschlossen .ist und im Innern eine mit Kreisteilung versehene Scheibe 78 enthält, über welcher sich ein auf einer leicht drehbar gelagerten Spindel 79 sitzender Zeiger 80 bewegt.Opposite the telephone 70, a resonator η is mounted on the ceiling of the box 42, which advantageously consists of two telescoping parts 72 and 73, one of which (72) is fixed, while the other (73) is displaceable along a guide 74, so that by enlarging or reducing the interior of the resonator η it can be adjusted to resonance within certain limits. From an empirically determined graduation n ¹ plotted on the movable part 73 of the resonator, the relevant frequency of oscillation can be read off for each setting of the resonator. However, to this resonance to be able to not only acoustically but also perceive visually, penetrates the outlet nozzle 75 of the resonator η in a housing 76 (Fig. 3) which .is closed off on its top by a glass plate yj and inside a provided with cyclotomic Disc 78 contains, over which a pointer 80 seated on an easily rotatably mounted spindle 79 moves.

Mit der Spindel 79 ist das eine Ende einer sie umgebenden dünnen Uhrfeder 81 verbunden, deren anderes Ende an der Gehäuseinnenwand befestigt ist. Auf der Spindel 79 sitzt ein vorteilhaft aus Glimmer hergestelltes Windrädchen 82, welches durch die beim Ansprechen des Resonators η aus der Düse 75 austretende Luft in Drehung versetzt wird. Der größte beobachtete Ausschlag des Zeigers zeigt den stärksten Ton bei Resonanz an.-One end of a thin clock spring 81 surrounding it is connected to the spindle 79, the other end of which is fastened to the inner wall of the housing. A pinwheel 82, advantageously made of mica, sits on the spindle 79 and is set in rotation by the air emerging from the nozzle 75 when the resonator η responds. The largest observed deflection of the pointer indicates the strongest tone at resonance.

Dieser Apparat C ermöglicht aber auch die Bestimmung der Geschwindigkeit, mit der sich eine Schallquelle, welche einen Ton von bestimmter Höhe hervorbringt, dem Beobachter nähert oder von ihm entfernt.However, this apparatus C also enables the determination of the speed with which a sound source, which produces a tone of a certain height, approaches or moves away from the observer.

Die Wirkungsweise der aus den Apparaten A, B und C bestehenden Einrichtung ist, unter Annahme eines Schiffes als Beobachtungsort, folgende: The mode of operation of the device consisting of apparatuses A, B and C , assuming a ship as the observation site, is as follows:

Der außerhalb des Schiffsrumpfes auf allen Seiten vom Wasser umgebene und für Schallwellen ringsum zugängliche Empfänger A (Schallsucher 1) wird langsam um seine Achse 3 gedreht, wobei er einmal jene Richtung einnehmen wird, bei welcher die fremde Schallquelle und der Schallzylinder 6 des Empfängers in einer Geraden liegen. Die Schallwirkung wird sodann am stärksten sein und das Mikrophon 15 am stärksten erregt werden. The receiver A (sound seeker 1), which is surrounded on all sides by the water outside the hull and is accessible to sound waves all around, is slowly rotated around its axis 3, whereby it will once assume the direction in which the foreign sound source and the sound cylinder 6 of the receiver in one Lie straight. The sound effect will then be strongest and the microphone 15 will be excited the strongest.

Die hierdurch entstehenden Stromschwankungen werden durch die Leitungen 16, 17, die Schleifkontakte 37, 38 und die Leitungen 39, 40 auf die Primärspule 41 des Induktionsapparates i übertragen. Beim Ansprechen des Mikrophons wird demnach in der Sekundärspule 41¹ des Induktionsapparates ein Wechselstrom induziert, der, durch den Kondensator 57 verstärkt, das Telephon 54 beeinflußt und dessen Membran in Schwingungen versetzt, welche durch die Hebelübertragung 53 in verstärktem Maße auf den Spiegel 48 übertragen werden. Der in Schwingung versetzte Spiegel 48 wirft das Lichtbündel 47¹ auf die Selenzelle 60, welche hierdurch den Strom der Batterie 63 durch die Leitungen 61, 62 und das Relais r fließen läßt. Letzteres schließt den Stromkreis 64 des Läutewerkes 66.The resulting current fluctuations are transmitted through the lines 16, 17, the sliding contacts 37, 38 and the lines 39, 40 to the primary coil 41 of the induction apparatus i. When the microphone responds, ^{an alternating current is induced in the secondary coil 41 1 of} the induction apparatus, which, amplified by the capacitor 57, influences the telephone 54 and sets its membrane in vibrations, which are transmitted to the mirror 48 to a greater extent by the lever transmission 53 . The oscillating mirror 48 throws the light beam 47 ¹ onto the selenium cell 60, which thereby allows the current of the battery 63 to flow through the lines 61, 62 and the relay r. The latter closes the circuit 64 of the bell 66.

Wird alsdann das Läutewerk 66 ausgeschaltet, d. h. der Schalter 67 geöffnet und der Schalter 71 geschlossen, so wird der Stromkreis 68, 69 des Telephons 70 geschlossen, und dieses bringt einen den empfangenen Schallwellen entsprechenden Ton hervor.If the bell 66 is then switched off, i. H. the switch 67 is open and the switch 71 is closed, the circuit 68, 69 of the telephone 70 is closed, and this produces a sound corresponding to the received sound waves.

Durch Einstellen des vor dem Telephon 70 befindlichen Resonators η auf Resonanz wird der Ton so verstärkt, daß er auf größere Entfernung vernommen werden kann. By setting the resonator η located in front of the telephone 70 to resonance, the sound is amplified in such a way that it can be heard from a greater distance.

Während sich der mit dem Scliallsucher 1 verbundene Zeiger 34. langsam dreht, wird,While the one with the dial finder 1 connected pointer 34. rotates slowly, becomes,

sobald bei einer bestimmten Zeigerstellung die Stärke des Schalles am größten ist, diese . Zeigerstellung durch Einführen des Steckkontaktes 31 in die betreffende Einsteckhülse 30 (Fig. 2) markiert. Hierdurch wird, wie oben angegeben, der Stromkreis 32, 33 geschlossen und die Zeigerstellung nach allen jenen Stellen des Schiffes, z. B. Steuerkabine und Torpedoraum, signalisiert, an welchen die erwähnten Indikatoren angeordnet sind.as soon as the strength of the sound is greatest at a certain pointer position, this . Pointer position by inserting the plug contact 31 into the relevant plug-in sleeve 30 (Fig. 2) marked. In this way, as stated above, the circuit 32, 33 is closed and the pointer position to all those points of the ship, z. B. Control cabin and torpedo room, indicates on which the mentioned indicators are arranged.

Wird durch das Telephon 70 nicht ein von dem entfernten Objekt auf natürliche Weise hervorgebrachtes Geräusch, z. B. dasjenige der arbeitenden Schiffsschraube, sondern ein auf künstlichem Wege, ζ. Β. durch eine Glocke, eine Sirene oder einen Summer, hervorgebrachter. Ton von bestimmter Schwingungszahl wiedergegeben, so kann man nach dem bekannten D op pier sehen Prinzip die Geschwindigkeit der entweder sich nähernden oder entfernenden Schallquelle leicht berechnen, da man beim Nähern einer Tonquelle, welche einen Ton bestimmter Schwingungszahl hervorbringt, einen höheren und beim Entfernen der Tonquelle einen tieferen Ton wahrnimmt.Does not naturally become one of the distant object through the telephone 70 generated noise, e.g. B. that of the working propeller, but one on artificial way, ζ. Β. brought about by a bell, siren, or buzzer. Sound reproduced with a certain number of vibrations, so one can after the well-known D op pier see principle the speed easily calculate the either approaching or departing sound source, since when approaching a sound source, which produces a tone of a certain number of vibrations, a higher one and at Removing the sound source perceives a deeper sound.

Es sei nun angenommen, daß vN«. die vereinbarte Schwingungszahl, »c« die normale Schallgeschwindigkeit im Wasser (1435 m in der Sekunde) und »c¹« die zu bestimmende Geschwindigkeit des sich nähernden oder entfernenden Objektes sei.It is now assumed that vN «. the agreed number of vibrations, "c" is the normal speed of sound in water (1435 m per second) and "c ¹ " is the speed of the approaching or moving object to be determined.

Man stellt, sobald das Telephon 70 anspricht, den Resonator η auf Resonanz ein und liest von der Teilung die Schwingungszahl ab, welche, je nachdem sich das Objekt nähert oder entfernt, höher oder tiefer ist ■ als die vereinbarte Schwingungszahl N. Diese beobachtete höhere oder tiefere Schwingungszahl sei »iV¹«.As soon as the telephone 70 responds, the resonator η is set to resonance and the number of vibrations is read from the graduation, which is higher or lower than the agreed number of vibrations N. Let the lower number of vibrations be "iV ¹ ".

Die das Doppler sehe Prinzip wiedergebende Formel lautet:The one reproducing the Doppler see principle Formula is:

N¹ = N —, N ¹ = N -,

c — c¹ c - c ¹

bei Annäherung undwhen approaching and

bei Entfernung des Objektes. In ersterem Fall ist demnachwhen the object is removed. In the first case it is

und im zweiten Falland in the second case

N — N¹
,— c. N - N ¹
, - c.

■■ N¹ N ¹

Man kann aber auch mittels dieser Formel die Geschwindigkeit des Beobachters, also etwa des Schiffes selbst, berechnen, wenngleich dies praktisch von keiner solchen Bedeutung ist wie die früher erwähnten Fälle.But you can also use this formula to determine the speed of the observer, i.e. about of the ship itself, although this is practically of no such importance like the cases mentioned earlier.

Nähert sich das beobachtende Objekt der feststehenden Schallquelle, so ist:If the observing object approaches the fixed sound source, then:

r C + C¹ r C + C ¹

N¹ N ¹

c¹ — c - c ¹ - c -

Ν¹ — ΝΝ ¹ - Ν

Entfernt sich dagegen das beobachtende Objekt von der feststehenden Schallquelle, so istIf, on the other hand, the observing object moves away from the fixed sound source, so is

_ci _c i

N — N¹ N - N ¹ _cc ^^

Aus diesen Formeln läßt sich daher die Geschwindigkeit berechnen, wenn man die normale bzw. vereinbarte Schwingungszahl der Tonquelle kennt, wie dies beispielsweise zufolge Vereinbarung bei Feuerschiffen, bei Annäherung an Leuchttürme ο. dgl. oder durch Abgabe von Signalen bestimmter Tonhöhe bei Schiffen desselben Geschwaders usw. der Fall ist; die Schwingungszahl kann man auch experimentell, etwa durch Einstellung des Resonators auf Resonanz, bestimmen.The speed can therefore be calculated from these formulas if the knows the normal or agreed number of vibrations of the sound source, such as this, for example according to agreement with lightships, when approaching lighthouses ο. Like. Or by Emission of signals of a certain pitch in ships of the same squadron, etc. the case is; the number of oscillations can also be determined experimentally, for example by adjusting the resonator on response, determine.

Von Vorteil ist es, auf der Teilung n¹ des Resonators nicht nur die einzelnen Schwingungszahlen über und unter der Normalschwingungszahl, sondern auch gleich die zugehörigen experimentell bestimmten Geschwindigkeiten aufzutragen, da die Grenzen für die Geschwindigkeiten der Schiffe ziemlich enge sind. .It is advantageous to plot not only the individual vibration numbers above and below the normal vibration number on the division n ^{1 of} the resonator, but also the associated experimentally determined speeds, since the limits for the speeds of the ships are rather narrow. .

Aus diesen Geschwindigkeiten läßt sich ein ziemlich sicherer Schluß auf die Gattung des fraglichen Schiffes ziehen, da die stündliche Normalgeschwindigkeit eines Postdampfers ungefähr mit 10 Knoten, eines Linienschiffes ungefähr mit 18 Knoten, eines Kreuzers ungefähr mit 23 Knoten, eines Schnelldampfers ungefähr mit 23 Knoten und eines Torpedofahrzeuges ungefähr mit 30 Knoten angenommen wird.From these speeds a fairly certain conclusion can be drawn about the genus of the ship in question, since the normal hourly speed of a mail steamer is approximately 10 knots, a ship of the line about 18 knots, a cruiser about with 23 knots, a fast steamer with about 23 knots and a torpedo craft about 30 knots is assumed.

Aris obigen Formeln läßt sich auch empirisch eine Formel für die Entfernung einer Schallquelle ableiten.Ari's above formulas can also be empirical derive a formula for the distance from a sound source.

Claims

Patent Claims:

i. Device for receiving signals under water by means of a sound-insulated, elastic cylinder in contact with water, characterized in that the cylinder end with a resonator (12) is connected, the outlet nozzle (13) of which in front of a microphone (15) is arranged that this through

the air waves emerging from the resonator are excited and thus the incoming waves Converts sound waves into electrical waves. ·

2. Device according to claim i, characterized in that the per se known rotation of the underwater part of the receiver by causes the ship's engine with the aid of an appropriate translation becomes, for the purpose of achieving a permanent and steady movement.

3. Device according to claim 1, characterized by a device which converts the electrical waves excited by the incoming sound waves in the microphone circuit into mechanical vibrations of the membrane of a telephone (54) in order, by means of an optical device (mirror 48) and a selenium cell ( 60), which changes its conductivity when exposed to light, a relay (r). to influence which is the circuit of an acoustic signal device (bell

66) closes.

4. A device according to claim 1, characterized in that in front of a by the current waves in the microphone circuit directly or by means of an induction apparatus (i) influenced telephone (70) for producing acoustic waves corresponding to the incoming sound waves in a known manner adjustable to resonance resonator (n ) is arranged, which acts by means of air vibrations on a display device indicating the pitch or the number of vibrations, for the purpose (on the basis of Doppler's principle) to be able to calculate the speed of the moving external sound regulator or to be able to read it directly from an empirically determined scale.

5. Device according to claim 1, characterized by a slightly movable pinwheel (82) which is arranged in front of the air outlet nozzle (75) of the resonator (s) and which is connected to a spring (81) such that the size of the spring tension is a measure of the forms acoustic waves amplified by the resonator and can be measured by the deflection of a pointer (80) moving with the pinwheel.

1 sheet of drawings.