DE2223798A1

DE2223798A1 - Otter bzw. tauchtiefenregler fuer seismische kabel

Info

Publication number: DE2223798A1
Application number: DE19722223798
Authority: DE
Inventors: Raymond H Pearson
Original assignee: WHITEHALL ELECTRONICS CORP
Current assignee: WHITEHALL ELECTRONICS CORP
Priority date: 1972-01-25
Filing date: 1972-05-16
Publication date: 1973-09-06
Also published as: NL7206690A; IT958324B; FR2169016B1; NL175762B; CA950574A; NL175762C; DE2223798C2; FR2169016A1; GB1345462A; US3774570A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf bei seismischen Untersuchungen zu benutzende Kabelanordnungen mit einer Einrichtung, durch die ein seismisches Kabel bzw. einsogenannter Schleppstrang in einer vorbestimmten Wassertiefe gehalten wird, und sie betrifft insbesondere eine Otterkonstruktion für eine Anordnung, bei der mehrere Otter mit dem nachschleppbaren seismischen Kabel an mehreren durch gleichmäßige Abstände getrennten Punkten drehfest verbunden sind und dazu dienen, den Schleppstrang in einer vorbestimmten Wassertiefe zu halten; hierbei sprechen die Otter auf ein auf dem Schleppfahrzeug erzeugtes Tiefenbefehlssignal so an, daß die gewünschte Wassertiefe, in der der Schleppstrang bewegt werden soll, ohne Rücksicht darauf eingeregelt wird, daß sich das Kabel dreht oder in sich verwindet, so daß die damit verbundenen Otter entsprechende Drehbewegungen ausführen.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die dazu dienen, die Unterwassermikrophone bzw. Hydrophone oder Meßwandler, die in ein seismisches Kabel oder einen Schleppstrang eingebaut sind, bei seismischen Unterwasseruntersuchungen in der gewünschten Wassertiefe zu halten. Ein solches seismisches Kabel bzw. ein Schleppstrang

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kann in Form eines seismischen Detektorkabels ausgebildet sein, wie es in der U„ü.A_e-Patentschrift 2 465 699 beschrieben ist. Ein seismisches Detektorkabel für Unterwasseruntersuchungen kann in vielen Fällen eine Länge von etwa 1500 m oder mehr haben, und die Zuverlässigkeit der seismischen Untersuchung hängt in einem erheblichen Ausmaß davon ab, daß es möglich ist, die verschiedenen Hydrophone, die über die ganze Länge des Kabels verteilt sind, auf der gleichen vorbestimmten Tiefe zu halten.

Um das Kabel im Wasser in der gewählten vorbestimmten Tiefe zu halten, während das ixabel von einem Vermessungsschiff geschleppt wird, wurde bereits versucht, das Eabel in Abständen mit mehreren Gewichten zu versehen, um den Auftrieb des. Kabels negativ zu machen, und dem Kebel schwimmfähige Vorrichtungen zuzuordnen, die dazu beitragen, das Kabel auf der gewünschten Tiefe zu halten. In neuerer Zeit wurden Otterkonstruktionen zum Regeln der Tauchtiefe von seismischen Kabeln vorgeschlagen; solche Otterkonstruktionen sind z.B. in den UoS.A.-Patentschriften 3 375 800 und 3 412 704 beschriebene Diese, zur Tauchtiefenregelung dienenden Otter sind auf dem seismischen Kabel mit Hilfe von Lagern drehbar gelagert und mit zwei Tauchflächen oder Tiefenrudern versehen, die in einer vorbestimmten Abhängigkeit von der Reaktion von in die Wand des Otters eingebauten druckempfindlichen Vorrichtungen gesteuert werden, um die gewünschte Tauchtiefe aufrechtzuerhalten. Diese bekannten Tauchtiefenregler mit zwei Tiefenrudern müssen stets eine solche Lage einnehmen, daß sich die beiden Tauchruder in waagerechter Richtung erstrecken; dies wird gemäß en genannten U.S.A.-Patentschriften dadurch gewährleistet, daß die Regelvorrichtungen drehbar gelagert und mit Beschwerungsgewichten oder dergleichen versehen sind.

Es hat sich als sehr erwünscht erwiesen, nicht drehbare Tauchtiefenregler zu schaffen, die nicht auf eine bestimmte Ebene ausgerichtet zu werden brauchen, während sich

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das seismische Kabel unter der aufgebrachten Zugspannung verwindet, wobei jeder Tauchtiefenregler durch die verwindung des Kabels derart beeinflußt werden kann, daß die Tauchtiefenregler in unter verschiedenen Winkeln geneigten Ebenen arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Otter ausgebildeten Tauchtiefenregler zur Verwendung bei seismischen Kabeln oder ßchleppsträngen zu schaffen, bei dem drei oder mehr Tiefenruder vorhanden sind, die durch üervoeinrichtungen in dem Otter in Abhängigkeit von auf dem Schleppfahrzeug erzeugten Befehlssignalen gesteuert werden, wobei der Otter mit dem Kabel drehfest verbunden ist und dazu dient, den ihm benachbarten Teil des Kabels in einer vorbestimmten Wassertiefe zu halten. Ferner ist gemäß der Erfindung ein als Tauchtiefenregler verwendbarer Otter geschaffen worden, durch den ein seismisches Kabel oder ein fochleppstrang in einer gewünschten lassertiefe gehalten wird, bei dem drei oder mehr Tiefenruder sowie Steuereinrichtungen vorhanden sind, mittels welcher senkrechte oder waagerechte Schubkräfte nach Bedarf erzeugt werden können, VM den 'x'auchtiefenregler zu veranlassen, eine gewünschte Tauchtiefe aufrechtzuerhalten oder eiae geringere oder eine größere Vvas sertiefe aufzusuchen, was jeweils in Abhängigkeit Von •kefehlssignalen geschieht» weiterhin ist gemäß der Erfindung ein T&uchtiefenregler der genanntem Art geschaffen worden, bei dem eine Transformatüranordnung vorgesehen ist, die in Verbindung mit dem seismischen Kabel steht, sowie eine Einrichtung, die dem Schleppfahrzeug -ein Druckwandlersignal zuführt, damit die Tauehtiefe überwacht werden kann·

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand Bchematiseher Zeiclinungen an AUDführungsbeispielen naher erläutert. Es .zeigt:

Fig. 1 einen als Otter ausprebildeten 'i'auchtiefenregler für ein'seismisches Kabel oder einen ,fochleppstrang in einer oeitenansicht}

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Fig. 2 das vordere Ende des Otters bzw. Tauchtiefenreglers nach Fig. 1;

Fig. 3 den Tauchtiefenregler nach Fig. 1 in einem vergrößerten Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 im Grundriß die beiden Hälften des Otters für den Fall, daß sie um das sie verbindende Gelenk auseinandergeschwenkt worden sind;

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3j in dem die mit ihren Steuerwellen verbundenen Tiefenruder teilweise weggebrochen gezeichnet sind;

Fig. 6 in einer vergrößerten Stirnansicht einen dicht verschlossenen zylindrischen Behälter- zum Aufnehmen der elektronischen Einrichtung und der Servomotoren, wobei bestimmte innenliegende Bauteile nur mit gestrichelten Linien angedeutet sind;

Fig. 7 den zylindrischen Behälter nach Fig_e 6 in einem. Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 schematisch die elektrische Schaltung des Tauchtiefenreglers bzw. Otters;

Fig« 9 in einem Teilschnitt eines der direkt mit den foteuerwellen der Tiefenruder verbundenen Getriebe;

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Fig. 10 in einer Seitenansicht zwei miteinander verbundene schwerkraftbetätigte Potentiometer;

Fig. 11 bis 14 jeweils in einer Ansicht von hinten die Tiefenruder des Otters in vier verschiedenen möglichen Stellungen, wobei die schwerkraftbetätigten x-otentiometer jeweils schematisch angedeutet sind; und

Fig. 15 schematisch die elektrische Schaltung einer abgeänderten Ausführungsform eines Tauchtiefenreglers oder Ottersο

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In den Zeichnungen, in denen einander entsprechende jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und insbesondere in Fig. 1 bis 7 erkennt man einen insgesamt mit 15 bezeichneten Otter, der gemäß Pig. 3 drehfest mit einem von ihm umschlossenen seismischen Kabel oder Schleppstrang 16 verbunden ist. Der Otter 15 weist eine zentrale axiale Öffnung 17 auf, durch die hindurch sich das seismische Kabel bzw« der Schleppstrang 16 erstreckt, und in dieser Öffnung sind nahe dem vorderen und dem hinteren Ende Buchsen 18 angeordnet. Gemäß Pig. 3 ist in das seismische Kabel ein auf besondere Weise ausgebildeter Abstandhalter 19.eingeschaltet, der einen Durchmesser hat, welcher etwas größer ist als der Durchmesser des Kabels; der Durchmesser des Abstandhalters 19 entspricht weitgehend dem Durchmesser der Öffnung 17, und der Abstandhalter weist eine Aussparung zum Aufnehmen eines Bolzens 20 auf, der in die Öffnung 17 hineinragt und dazu dient, den Tauchtiefenregler mit dem Kabel drehfest zu verbinden, so daß der Tauchtiefenregler zusammen mit dem Kabel im Wasser nachgeschleppt werden kann. Auf dem Abstandhalter 19 sind ferner die Primärwicklungen von zwei Transformatoren und die Sekundärwicklung eines dritten Transformators angeordnet; auf diese Anordnung wird im folgenden näher eingegangen.

Der Otter 15 ist mit einem torpedoähnlichen Körper oder Gehäuse 21 versehen, der vorzugsweise zwei durch einen axialen Abstand getrennte zylindrische innere Wandabschnitte 17A aufweist, die konzentrisch mit der Achse des Gehäuses angeordnet sind und die axiale öffnung 17 abgrenzen, sowie eine äußere Wand 21A, deren Durchmesser sich sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende des Otters so verkleinert, daß die äußere Wand mit den inneren Wandabschnitten zusammentrifft. Das Gehäuse 21 setzt sich vorzugsweise aus zwei Hälften 22A und 22B zusammen, die jeweils längs einer Kante durch ein Klavierscharnier 23 verbunden sind und mehrere Verriegelungsvorrichtungen 24· bekannter Art aufweisen, damit der Otter leicht geöffnet werden kann, um mit dem seismischen

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Kabel oder Schleppstrang verbunden zu werden. Die Gehäuseteile 22A und 22B sowie die Buchsen 18 können aus durch Aufbringen eines Unterdrucks in die gewünschte Form gebrachtem Kunststoff bestehen oder aus Metall hergestellt sein, und sie sind so angeordnet, daß sie in der Hälfte 22B eine langgestreckte Kammer 22B¹ und in der Hälfte 22A eine kür* zere Kammer 22A¹ abgrenzen, wobei die kürzere Kammer 22A¹ dem vordersten Teil der Kammer 22B' gegenüber liegt.

Wie erwähnt, sind dem auf besondere Weise ausgebildeten Abstandhalter 19» der einen Bestandteil des seismischen Kabels bildet, die Primärwicklungen und ein Primärkernabschnitt 26P des Transformators 26, die Primärwicklung und ein Primärkernabschnitt 27P des Transformators 27 sowie die Sekundär-, wicklung und ein Sekundärkernabschnitt 28S des Transformators 28 zugeordnet. Die Zuleitungen der Primärwicklungen 26P erstrecken sich durch das Kabel und sind auf dem Schleppfahrzeug an eine Wechselstromquelle angeschlossen, damit einer Tiefenregelschaltung ein Wechselstrom zugeführt werden kann, und die Zuleitungen der Primärwicklung 27P erstrecken sich ebenfalls durch das Kabel und sind auf dem Schleppfahrzeug mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Befehlssignals verbunden, so daß dem Tauchtiefenregler Befehls signale "zugeführt werden können. Die Zuleitungen der Sekundärwicklung 28S erstrecken sich durch das Kabel 16 zu einer auf dem Schleppfahrzeug angeordneten Tiefenanzeigeeinrichtung bekannter Art, damit die Tauchtiefe des Otters überwycht werden kann.

Mit Ausnahme der Kammern 22A¹ und 22B¹ sind die Räume innerhalb des Gehäuses 21 vorzugsweise mit einem geschlossene Zellen bildenden Schaummaterial 21F gefüllt, so daß der vollständige Tauchtiefenregler einen nahezu neutralen Auftrieb aufweist. An der Innenseite der äußeren Wand 21A des Gehäuses sind in der Kammer 22A' und im vorderen Teil der Kammer 22B¹ vier noch zu beschreibende, dicht verschlossene¹ Getriebe 29-X1, 29-X2, 29-Y1 und 29-Y2 befestigt,

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die in Umfangs ab ständen von 90° verteilt sind und gemä'ß Pig. 5 dazu dienen, vier Tiefenruder 30-X1, 3O-X2, 30-Y1 und 30-12 zu steuern, die von dem Gehäuse 21 aus in radialen Richtungen und im rechten Winkel zur Achse des Kabels nach außen ragen. Die elektronischen Einrichtungen des Tauchtiefenreglers und die Servomotoren zum Antreiben der die Tiefenruder betätigenden betriebe sind in einem dicht verschlossenen zylindrischen Gehäuse 31 untergebracht, das in der Kammer 22B¹ angeordnet ist und gemäß Fig. 4 gekrümmte federnde Arme 32 aufweist, welche das zylindrische Gehäuse 31 in der Kammer 22B' unterstützen und zusammen mit dem Führungsbolzen 20 gewährleisten, daß das Gehäuse 31 in dieser Kammer eine vorbestimmte Lage beibehält. Das zylindrische Gehäuse 31 enthält die Sekundärwicklungen und Kernabschnitte 26-S und 27-S der Transformatoren 26 und 27 sowie den trimärwicklungs- und Kernabschnitt 28-P des Transformators 28; diese Teile sind so angeordnet, daß sie mit den in dem Abstandhalter 19 untergebrachten ^rimär- und Sekundärkernabschnitten zusammenarbeiten, wenn das zylindrische Gehäuse 31 in der Kammer 22B^r durch den Bolzen 20 und die Federn 32 in der richtigen Lage gehalten wird.

Weitere Einzelheiten der elektrischen und elektronischen Einrichtungen in dem dicht verschlossenen zylindrischen Gehäuse 31 sind aus Fig. 8 ersichtliche Gemäß Fig. 8 wird ein Wechselstrom über die in dem Kabel 16 untergebrachten -Leitungen der Ixansformatorprimärwicklung 26-P zugeführt, durch den Transformator 26 auf eine geeignete Spannung gebracht und über die Sekundärwicklung 26-S einer Batterielageeinrichtung 34 zugeführt, die auf bekannte Weise als Gleichrichter- und Hegelschaltung ausgebildet ist. Die Batterieladeeinrichtung 34 ist mit zwei insgesamt mit 35 bew» 36 bezeichneten Batteriesätzen verbunden, von denen sich jeder z.B. aus sieben Batterien zusammensetzt, wobei die Mittelpunkte jedes Batteriesatzes an eine gemeinsame Erdungsleitung angeschlossen sind. Die Batteriesätze 35 und 36 können zweckmäßig so ausgebildet sein, daß eine zentrale Battrrie vorhan-

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den ist, die von sechs in Umfangsabständen verteilten Batterien umgeben ist, welche die zentrale Batterie berühren, und deren Achsen in einer Zylinderfläche liegen, so daß gemäß Pigβ 7 zwei Batteriesätze 35 und 36 mit je sieben Batterien vorhanden sind, die in dem zylindrischen Gehäuse 31 angeordnet sind. Diese Batteriesätze versorgen die elektronischen Einrichtungen und die Servoeinrichtungen mit Strom, und sie bieten den Vorteil, daß die Punktion des Tauchtiefenreglers nicht beeinträchtigt wird, wenn dem !Transformator 26 der Wechselstrom nur intermittierend zugeführt wirdo Alternativ könnte man als Stromquelle anstelle der Batterien und der Ladeeinrichtung auch eine andere Stromquelle in Form einer Gleichrichter- und Regelschaltung mit zwei Ausgängen vorsehenο

In dem zylindrischen Gehäuse 31 befindet sich ein Druckwandler 37 (Pig· 4·)j der dazu dient, die augenblickliche Wassertiefe anzuzeigen, in der sich der Tauchtiefenregler befindet« Im vorliegenden Pail ist.der Druckwandler 37 als Potentiometer ausgebildet, zu dem ein elektrischer Widerstand 37R und ein Schleifkontakt 37S gehören; der Schleifkontakt ist mit einer Membran 37D verbunden, die über eine öffnung in der Wand des zylindrischen Gehäuses 31 dem hydrostatischen Druck des Vvassers ausgesetzt ist, in dem der Tauchtiefenregler arbeitet„ Natürlich könnte man gegebenenfalls auch Druckwandler von anderer Bauart verwenden» Ein Ende des Widerstandes 37E ist mit einer gemeinsamen Erdungsleitung verbunden, während das andere Ende an den Batteriesatz 35 angeschlossen ist, so daß an dem Schleifkontakt 37S eine Auar.angsspannung erscheint, die zu dem auf die Membran 37D wirkenden hydrostatischen Druck proportional ist« Die an dem Schleifkontakt 37S verfügbare Spannung wird einem spannungsgeregelten Oszillator 38 bekannter Art zugeführt, dessen Ausgangsfrequenz zur Spannung an dem Schleifkontakt proportional ist_o Der Ausgang des spannungsgeregelten Oszillators 58 ist mit der Primärwicklung 28-P des Transformators 28 verbunden, so daß ein Signal, welches das Ausgangs-

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signal des spannungsgeregelten Oszillators 38 repräsentiert und die Tauchtiefe des Keglers anzeigt, von der Sekundärwicklung 28-S des Transformators 28 aus über das Kabel 16 zu dem Schleppfahrzeug übermittelt wird, wo das Signal eine Anzeigeeinrichtung betätigt, um die Tauchtiefe des Kabels anzuzeigen« Bei dieser Anordnung ist -es im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen nicht erforderlich, in dem Kabel gesonderte Wandler zum Anzeigen der Wassertiefe vorzusehen*

Die an dem Schleifkontakt 37S erscheinende, die Tauchtiefe anzeigende Spannung wird außerdem über einen Isolierwiderstand E1 und an einem Widerstand R2 vorbei einem Eingang eines Differentialrechenverstärkers 39 zugeführt,, Das von dem Schleppfahrzeug aus übermittelte Tiefenbefehlssignal wird der Primärwicklung 2?-P des Transformators 27 zugeführt, dessen Sekundärwicklung an den Eingang eines Demodulators 4-0 angeschlossen ist, bei dem es sich um einen gewöhnlichen Frequenzmodulationsdiskriminator handeln kann, wenn als Tiefenbefehlssignal ein frequenzmoduliertes Signal verwendet wird. Gegebenenfalls kann man auch mit anderen Modulationsverfahren und entsprechend abgeänderten Demodulatoren arbeiten; ein hierbei zu erfüllendes Haupterfordernis besteht darin, daß das Modulationssignal die· seismischen Signale nicht stört. Zu dem genannten Zweck ist ein frequenzmoduliertes Signal mit einem niedrigen Pegel geeignet« Das Ausgangssignal Ec des Demodulators 40 ist eine Gleichspannung, die zu dem dem Transformator 27 zugeführten Tiefenbefehls signal proportional ist und über einen Isolierwiderstand R 3 als zweites Eingangssignal dem Differenzialrechenverstärker 39 zugeführt wird«, Der Verstärker 39 ist in der üblichen Waise mit einem Euckkopplungswiderstand ΉΑ-vereehen, der gemäß Fig. 8 den Ausgang des Verstärkers mit seinem eine Umkehrung bewirkenden Eingang verbindet; gemäß Fig. 8 ist der Demodulator 40 mit dem eine Umkehrung bewir- ' kenden Eingang des Verstärkers 39 verbunden, während der Schleifkontakt 37S des Druckwandlers an den keine Umkehrung bewirkenden Eingang des Verstärkers angeschlossen ist« Wenn '

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die Ausgangsspannung Ec des Demodulators 4-0 höher ist als die am Schleifkontakt 37S des Druckwandlers erscheinende Spannung. Et, erzeugt der Differentialverstärker 39 somit ein negatives Ausgangssignal Ea. Ist dagegen die Spannung Et höher als die Spannung Ec, erzeugt der Verstärker ein positives Ausgangssignal Ea₀ Die Größe des Signals Ea richtet sich nach dem Unterschied zwischen den Spannungen Sc und Et ο Haben die Spannungen Ec und Et den gleichen Wert, nimmt die Spannung Ea den Wert Null an_o

Wenn dem Tauchtiefenregler z.B. der Befehl erteilt wird, eine größere Wassertiefe aufzusuchen, während sich der Regler in einer bestimmten Tiefe befindet, welche durch die Spannung Et angezeigt wird, die an dem Schleifkontakt 37S des Druckwandlers erscheint, ist die Spannung Ec höher als die Spannung Et, und die Spannung Ea- wird negativ, wobei sich ihre Größe nach dem Unterschied zwischen den Spannungen Ec und Et richtet. Wird dagegen dem Tauchtiefenregler ein Befehl zugeführt, der bewirken soll, daß die Tauchtiefe verringert wird, ist die Spannung Et größer als die Spannung Ec, und die Spannung Ea nimmt einen positiven Wert an. Somit ist ersichtlich, daß die am Ausgang des DifferentialVerstärkers 39 erscheinende Spannung Ea benutzt werden kann, um eine Servoeinrichtung zu steuern, mittels welcher die benötigtem Steuerflächen oder Tiefenruder betätigt werden.

Da zwei öervoeinrichtungen verwendet werden müssen, von denen die eine dazu dient, die der X-Achse bzw, der waagerechten Achse zugeordneten Tiefenruder 30-X1 und 30-X2 zu betätigen, während die andere Servoeinrichtung die der Y-Achse bzw. der senkrechten Achse zugeordneten Tiefenruder 30-Y1 und 3O-Y2 betätigt, ist ein invertierender Hechenverstärker 41 vorgesehen. Der keine Umkehrung bewirkende Eingang des ßechenverstärkers 41 ist geerdet, und der eine Umkehrung bewirkende Eingang ist über einen Isolierwiderstand R5 mit dem Ausgang des hechenverstärkers 39 verbunden, an dem die' Spannung Ea erscheint. Zwischen dem Ausgang des

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Verstärkers 41, an dem das Ausgangs signal Eb erscheint, und dem eine Umkehrung "bewirkenden Eingang des Verstärkers 41 ist in der üblichen Y/eise ein Rückkopplungswiderstand R6 vorhanden; die beiden Verstärker sind so ausgebildet, daß ihr Gewinn den Wert 1 hat. Somit ist die Spannung Eb, doh. das Ausgangssignal des invertierenden Verstärkers 41 stets gleich dem Ausgangssignal des Rechenverstärkers 39» doch weist es eine entgegengesetzte Polarität zu der Spannung Ea auf e

Die Ausgangssignale Ea und Eb der Rechen- oder Funktionsverstärker 39 und 41 werden gemäß Fig. 8 entgegenge-, setzt zueinander angeordneten Teilen der Widerstände von miteinander gekuppelten schwerkraftbetatigten Potentiometern 42X und 42Y zugeführt«, Beispielsweise werden die Spannungen Ea und Eb einander diametral gegenüber liegenden Punkten auf dem Widerstand des Potentiometers 42X zugeführt, während einander diametral gegenüber liegende Punkte dieses Widerstandes, die gegen die soeben erwähnten Anschlußpunkte um 90° versetzt sind, geerdet sind«. Die Gestelle, welche die Widerstände der schwerkraftbetatigten Potentiometer 42X und 42Y starr unterstützen, sind fest mit einer Rahmenkonstruktion des dicht verschlossenen zylindrischen Gehäuses 31 verbunden, das seinerseits starr in den Tauchtiefenregler eingebaut ist, während die Schleifkontakte 42X-S und 42Y-S gemäß Fig«, 10 mit einer Welle 43 verbunden sind, an deren freiem Ende eine exzentrische Matte 43M befestigt ist, so daß, die beiden Schleifkontakte ohne Rücksicht auf die 'winkelstellung des Tauchtiefenreglers stets in einer festen Stellung gehalten werden. Hierbei ist natürlich vorausgesetzt, daß die Achsen des Kabels und des Taüchtiefenreglers mindestens nahezu waagerecht verlaufen. Die Potentiometer 42S und 42Y haben die Aufgabe, den beiden bervoeinrichtungen Eingangssignale Epx und Epy mit der richtigen Größe und Polarität zuzuführen.

Gemäß Fig. 8 wird das dem Schleifkontakt 42X-S des cchwerkrefthetätifrfcen i-otentiometers 42X entnommene Lingangs-

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signal Epx über einen Isolierwiderstand R7 dem eine Umkehrung bewirkenden Eingang eines Eechenverstärkers 44 zugeführt, dessen Ausgang mit seinem invertierenden Eingang durch einen Rückkopplungswiderstand R8 verbunden ist. Entsprechend wird die dem Potentiometer 42Y entnommene Spannung Epy über einen Isolierwiderstand R9 dem invertierenden Eingang eines Rechenverstärkers 45 zugeführt, dessen Ausgang mit dem invertierenden Eingang durch einen Eückkopplungswiderstand R10 verbunden ist_o Das Ausgangssignal des Eechenverstärkers 44 wird einem Servomotor 46 zugeführt, der den Schleifkontakt 47s eines nachgeführten Potentiometers 47-R zuführt; der Schleifkontakt 47S ist so geschaltet, daß er eine Spannung Efχ über einen Isolierwiderstand E11 an einem Widerstand R12 vorbei dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers zuführt. Der Ausgang des Eechenverstärkers 45 ist mit einem Servomotor 48 verbunden, der einen Schleifkontakt 49-S eines nachgeführten Potentiometers 49E antreibt, um eine Fehlerspannung Efy über einen Isolierwiderstand EI3 an einem Widerstand R14 vorbei dem nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 45 zuzuführen. Die Servomotoren 46 und 48 treiben Getriebe 50 und 51 su&» die mit den Servomotoren 46 und 48 vereinigt sind, so daß flexible Abtriebswelle 50X-1 und 5OX-2 von dem Getriebe 50 aus und weitere flexible Abtriebswellen 5IY-I und 51Y-2 von dem Getriebe 51 aus angetrieben werden können» Zwischen den Ausgangssignalen der flexiblen Wellen 5OX-I und 50X-2 besteht ein Phasenunterschied von 180 , und das gleiche gilt für die Ausgangssignale der biegsamen Wellen 51Y-1 und 51Y-2. Die vier biegsamen Wellen treiben ihrerseits die mit den Tiefenrudern verbundenen Getriebe 29-X1, 29-X2, 29-Y1 und 29-Y2 an_e

Gemäß Pig. 7 bildet das dicht verschlossene zylindrische Gehäuse 31 eine wenig Raum beanspruchende Baugruppe; hierbei sind die Batteriesätze 35 und 36 nahe einem Ende des Gehäuses angeordnet; der Druckwandler 37» die Sekundärwicklungen 26S und 27s sowie die Primärwicklung 28P sind im mittleren Teil des Gehäuses 31 untergebracht, und die ver-

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schiedenen elektronischen Schaltungselemente sind auf Schaltplatten 52 angeordnet; diese !'eile sind ebenso wie die schwerkraftbetätigten Potentiometer 42X und 42Y im mittleren Teil des Gehäuses untereebracht_o Das andere Ende des Gehäuses 31 nimmt die Servoantriebsmotoren 46 und 48 zusammen mit Abtriebszahnrädern auf, welche die nachgeführten Potentiometer 47B und 49R sowie vier Abtriebswellen antreiben, die nach außen abgedichtet sind, damit kein Wasser in das Gehäuse 31 eindringen kann»

Die biegsamen wellen 503.-1, ■ 50X-2, 51X-1 und 51Y-2 verbinden die Abtriebswellen der Getriebe 50 und 5I mit' den Getrieben 29-X1, 29-X2, 29-T1 und 29-Y2, die alle von gleicher Konstruktion sind, und von denen eines in ü'ig» 9 im Längsschnitt dargestellt ist. Gemäß Fig. 9 gehört zu dem Getriebe 29X-1 ein Gehäuse 53, das dicht verschlossen ist und ein einfaches Schneckengetriebe mit einer Schnecke 53W enthält, die mit dem benachbarten Ende der zugehörigen biegsamen Welle 5OX-I verbunden ist; die Schnecke 53W treibt ein Schneckenrad 53G an, das in dem Gehäuse 53 ^auf einer Welle angeordnet ist, die Z₀B₀ durch eine Schraube 54S mit einer Welle 54 zum Betätigen des zugehörigen !Tiefenruders verbunden ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Tiefenruder 30 an einem abgeflachten Teil der zugehörigen Welle 54 auf beliebige bekannte Weise befestigt, z.£₀ mit Schrauben, die durch die Tiefenruder ragen und in die zugehörigen Wellen 54 eingeschraubt sind; die Welle 54 kann gehärtet sein und nahe ihrer Basis eine Ringnut 54G aufweisen, damit die Welle abbrechen kann, wenn das betreffende Tiefenruder gegen ein Hindernis stößt, so daß das Getriebe 29-X1 gegen innere -beschädigungen geschützt ist«

Es sei bemerkt, daß die gegenüber dem Otter nicht in der Umfangsrichtung drehbaren Tiefenruder in Beziehung zur Achse des Kabels nicht auf bestimmte radiale Ebenen ausgerichtet sind und keine bestimmte Iwinkelstellung einnehmen, da sich das Kabel, mit dem die verschiedenen Otter durch die

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Bolzen 20 drehfest verbunden sind, "beim Aufbringen einer Zugkraft verwindet, so daß die verschiedenen Tiefenruder unterschiedliche WinkelStellungen einnehmen können. Fig. 11 "bis 14 sind schematisch gezeichnete Ansichten, welche die hinteren Enden der Tiefenruder zeigen, die in Beziehung zur Achse des Kabels vier verschiedene mögliche Winkelstellungen einnehmen; hierbei sind auch die Potentiometer 42X und 42X schematisch dargestellt, um die Erläuterung der Wirkungsweise der l'iefenregelungsschaltung zu erleichtern.

Fig. 11 zeigt den Otter in einer ersten möglichen Stellung, bei der die Tiefenruder 30X-1 und 30X-2 in einer waagerechten Ebene und die Tiefenruder 30X-1 und 30X-2 in einer senkrechten Ebene angeordnet sind» Nimmt man an, daß sich das Kabel zusammen mit dem Otter 15 in einer Wassertiefe bewegt, die geringer ist als die befohlene Tiefe, ist das Ausgangssignal Et des Druckwandlers 37 kleiner als das Ausgangssignal Ec des Demodulators 40. Da das Ausgangssignal Ec des Demodulators dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 39 zugeführt wird, wird das Ausgangssignal Ea dieses Verstärkers negativ. Da das Ausgangssignal Ea dem invertierenden Eingang des zweiten Rechenverstärkers 41 zugeführt wird, wird das Ausgangssignal Eb dieses Verstärkers positiv* Daher hat die an dem Schleifkontakt 42X-S des Potentiometers 42Y erscheinden Spannung Epy den Wert Mill, da der Schleifkontakt in berührung mit einem Erdungsanschluß G1' steht. Die Spannung Epx wird positiv, da der Schleifkontakt 42X-S des Potentiometers 42X gemäß Figo 8 in Berührung mit einem Anschluß B steht, dem die Spannung Eb vom Ausgang des Kechenverstärkers 41 aus zugeführt wird» Da die Spannung Epx dem invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 44 zugeführt wird, wird dem Servomotor 46 eine negative Spannung zugeführt, so daß dieser Motor im Uhrzeigersinne läuft, um die Tiefenruder 3OX-I und 30X-2 in eine Tauchstellung zu bringen, bei der ihre Vorderkanten gegenüber einer die Längsachse des Otters und die Achse der Betätigungswellen dieser Tiefenruder enthaltenden Ebene nach unten versetzt

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sind. Hierbei richtet sich, der Neigungswinkel dieser Tiefenruder nach dem Unterschied zwischen den Spannungen Ec und Et. Die Tiefenruder JOX-1 und JOX-2 bewegen sich weiter, bis die Spannung Efx, bei der es sich um ein ffehlersignal handelt, das als Eückkopplungssignal von dem Schleifkontakt des nachgeführten Potentiometers 47E aus dem nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 44 zugeführt wird, gleich der Spannung Epx ist. Sobald dieser Punkt erreicht ist, kommt der Servomotor 46 zum Stillstand, da das Ausgangssignal des Eechenverstarkers 44 den wert Null annimmt. Wenn sich der Otter in Eichtung auf eine größere Wassertiefe bewegt, wird die durch den Druckwandler erzeugte Spannung Et zunehmend größer, so daß sich der vorstehend beschriebene Vorgang allmählich umkehrt. Mit anderen Worten, wenn die Spannung Epx allmählivh weniger positiv wird, überschreitet die Fehler.,, oder Eückkopplungsspannung Efx zeitweilig die Spannung Epx. Da die Spannung Efx dem nicht invertierenden Eingang des Eechenverstärkers 44 zugeführt wird, nimmt das Ausgangssignal dieses Verstärkers einen positiven Wert an, so daß der Servomotor 46 entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft, bis die Spannung Efx gleich der Spannung Epx geworden ist, wodurch der üeigungs- oder Anstellwinkel der Tiefenruder 30X-1 und 3OX-2 verkleinert wird. Im Laufe der 2eit nehmen die Spannungen Et und Ec den gleichen Wert an, woraufhin der Servomotor 46 zum Stillstand kommt, wobei die Tiefenruder 30X-1 und 3OX-2 eine neutrale Stellung einnehmen. Befinden sich diese Tiefenruder in einer waagerechten Lage, werden die anderen Tiefenruder 30Y-1 und 3OY-2 natürlich in ihrer neutralen Stellung gehalten, so daß nur die eine waagerechte Lage einnehmenden Tiefenruder die Arbeitstiefe des Otters bestimmen.

Fig. 12 zeigt eine Winkelstellung des Otters, bei der sich die Tiefenruder 30X-1 und 30X-2 in einer senkrechten. Ebene und die Tiefenruder 30Y-1 und 30Y-2 in einer waagerechten Ebene befinden; hierbei sei angenommen, daß der Otter aus einer größeren Wasseptiefe in eine geringere

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Wassertiere gebracht werden soll. Nimmt man an, daß sich das Kabel und der Otter 15 in einer vvassertiefe bewegen, die größer ist als die befohlene Tiefe, hat das Ausgangssignal Et des Druckwandlers einen höheren Wert als das Ausgangssignal Ec des Demodulators ο Da die Spannung Et dem nicht invertierenden Eingang des Eechenverstärkers 39 zugeführt wird, nimmt das Ausgangssignal Ea dieses Verstärkers einen positiven Wert an. Da das Ausgangssignal Ea dem invertierenden Eingang des zweiten Rechenverstärkers 41 zugeführt wird, nimmt das Ausgangssignal Eb dieses Verstärkers einen negativen Wert an. Die dem Potentiometer 42X entnommene Spannung Epx hat den Wert Null, da der Schleifkontakt 4-2X-S in Berührung mit dem geerdeten Anschluß G-2 steht. Die dem Potentiometer entnommene Spannung Epy wird negativ, da der Schleifkontakt 421-S in Berührung mit dem Anschluß B¹ steht. Da die Spannung Epy dem invertierenden Eingang des Rechenverstar-r kers 45 zugeführt wird, erhält der Servomotor 48 eine positive Spannung, so daß er entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft, wodurch die Tiefenruder 501-1 und 5OY-2 als Höhenruder zur Wirkung kommen, da ihre Vorderkanten gegenüber einer die Drehachsen dieser Tiefenruder enthaltenden waagerechten Ebene nach oben versetzt sind. Der Anstellwinkel dieser Tiefenruder richtet sich nach dem Unterschied zwischen den Spannungen Et und Ec. Die Tiefenruder 301-1 und 501-2 bewegen sich weiter, bis die dem nachgeführten Potentiometer 49R entnommene Fehler- bzw« Rückkopplungsspannung Efy gleich der Spannung Epy ist. An diesem Punkt kommt der Servomotor· 48 zum StilL-stand, da das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 45 den Wert KuIl annimmt. Da sich der Otter 15 jetzt aus einer größeren Wassertiefe in Richtung auf eine geringere Wassertiefe bewegt, wird die durch den Druckwandler erzeugte Spannung Et zunehmend kleiner, so daß sich der beschriebene Vorgang allmählich umkehrte Wenn die Spannung Epy allmählich weniger negativ bzw. stärker positiv wird, überschreitet die Spannung Efy zeitweilig die Spannung Epy. Da die Spannung Epy dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 45 zugeführt wird, nimmt das Ausg-anpssignal dieses Verstärkers

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einen, negativen wert an, so daß der Servomotor 48 im Uhrzeigersinne umläuft, bis die Spannung JBfv gleich der Spannung ftpy ist, wodurch der Anstellwinkel der Tiefenruder JOY-i' und 3OX-2 verkleinert wird· Im iaufe der ^eIt nefameiD. die Spannungen Et und Ec die gleiche Größe an, so daß der Servomotor 48 zum 'stillstand kommt, wobei die tiefenruder 3GY-1 und 3ÖX-2 ihre neutrale Stellung einnehmen» Die in der senkrechten Ebene liegenden tiefenruder 30Σ-1 nand 3OX-2 verbleiben wahrend des soeben beschriebenen Vorgangs in ihrer neutralen Stellung, d.h. die Arbeitstiefe des Otters wird nur durch die Tiefenruder 5ΟΓ-1 und 30T-2 bestimmt·

S¹Ig, 13 zeigt eine ,Stellung des Otters 15* bei alle Tiefenruder mit der Senkrechten bzw, der Waagerechten jeweils einen iinkel von etwa 45° bilden; hierbei sei angenommen, daß dem Otter ein Befehlssignal zugeführt wird, um die Tauchtiefe des Otters zu verringern« Uimmt man an, daS der Otter den Befehl erhalten hat, eine vorbestimmte 'Tauchtiefe aufzusuchen, ist das Ausgangssignal Ee des Demodulators größer als das Ausgangssignal Et des Druckwandlers, und da das Ausgangssignal Ec dem invertierenden Eingang des Beehenverstärkers 39 zugeführt wird, nimmt das Ausgangssignal Ea dieses Verstärkers einen negativen Wert' an# Da das Ausgangssignal Ea dem invertierenden Eingang des EeeheaiVerstärkers 41 zugeführt wird, nimmt die Ausgangsspasnnuiig Eb dieses Verstärkers einen positiven Wert an»

Gemäß Fig, 13, wo auch die Potentiometer 4-2X mild 42Y dargestellt sind, nimmt der Schleifkontakt 42X-S eine Stellung etwa in der Mitte zwischen den Anschlüssen B und G-I des Potentiometers 42X ein, während der Schleifkontakt 42X-S eine Stellung etwa in der Mitte zwischen den Anschlüssen A* und G'-1 des Potentiometers 42Y einnimmt. Da die Spannung Eb infolge des Befehlssignals positiv geworden ist., nimmt; auch die Spannung Epx einen positiven Wert an, der etwa der Hälfte des Wertes der Spannung Eb ist» Dies ist natürlich auf die Stellung des Schleifkontaktes 42X-S zurüekzufuhren* Da die Spannung Epx dem invertierenden Eingang des Rechen-

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Verstärkers 44 zugeführt wird, nimmt das dem Servomotor 46 angeführte Ausgangssignal einen negativen wert.an, so daB der Motor 45 im Uhrzeigersinne umläuft, damit die Tiefenruder 30X-1 und 30X-2 als Tiefenruder zur "Wirkung kommen· Oa die Spannung Ea infolge des ^efehlssignals negativ geworden ist, nimmt die Spannung Epy, die dem Potentiometer 42Y-S entnommen wird, einen nur etwa halb so großen negativen Wert an» Da die Spannung Epy dem invertierenden Eingang des Eeehenverstärkers 45 zugeführt wird, nimmt das dem Servomotor 48 zugeführte Ausgangssignal einen positiven Wert an, so daß der Servomotor 48 entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft* um zu bewirken, daß auch die Tiefenruder 30X~i und 30Y-2 als Tiefenruder zur Wirkung kommen. Von diesem Punkt an ergibt sich die gleiche Wirkungsweise wie bei den beiden vorstehend beschriebenen Fällen, d.h. sobald der Otter die befohlene Tauchtiefe ereeiebt, nehmen alle Tiefenruder ihre neutrale Stellung ein· Bei der Stellung nach Pig. 13» bei der die Drehachsen der Tiefenruder unter 45° gegen die Waagerechte bzw. die Senkrechte geneigt sind, werden alle Tiefenruder um gleich große Winkelbeträge gedreht,

Fig. 14 zeigt als Beispiel den Fall, daß der Otter eine solche Winkelstellung um die Achse des Kabels einnimmt,, daß die radialen Drehachsen der Tiefenruder 3OY-1 und um etwa 10° gegen die Senkrechte versetzt sind} hierbei sei angenommen, daß der Otter veranlaßt werden soll, sich aus einer größeren Wassertiefe in Sichtung auf eine geringere Waseertiefe zu bewegen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Stellung des Otters die Tiefenruder 30X-1 und 30X-2 beim Bestimmen der Tauchtiefe des Otters die Hauptrolle spielen, da sie einer waagerechten Ebene nahe benachbart sind· Jedoch tritt auch eine kleine, nach rechts wirkende Schubkraftkomponente auf, da die Achsen der Tiefenruder *>QX-1 30X-2 unter dem kleinen Winkel von 10° nach rechts geneigt sind· Infolgedessen müssen die Tiefenruder 30Y-1 und diese nach rechts wirkende Schubkraft durch eine gleich große, nach links wirkende Schubkraft ausgleichen Bei der

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Stellung nach Fig. 14 tragen die Tiefenruder 3OY-I und 3OY-2 nur sehr wenig zu einer Veränderung der Tauchtiefe des
Otters bei.

Wird dem Otter oder lauchtxefenregler ein Befehl zum Aufsuchen einer geringeren Wassertiefe zugeführt·, wird die Ausgangsspannung Et des Druckwandlers größer als die
Spannung Ec, und die. Spannung Ea nimmt einen positiven Wert an, während die Spannung ETd negativ wird. Da der Schleifkontakt 42X-S gegenüber dem Anschluß A in Eichtung auf den
Anschluß G-2 um etwa 10° versetzt ist, ist die Spannung Epx zu etwa 89% ebenso positiv wie die Spannung Ea^ und da sie dem invertierenden Eingang des Eeehenverstärkers 44 zugeführt wird, erhält der Servomotor 46 eine negative Spannung, so
daß er entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft, um die Tiefenruder 3OX-I und 3OX-2 als Höhenruder zur Wirkung zu bringen· Da der Schleifkontakt 42Y-S gegenüber dem Anschluß G'-2
des Potentiometers 42X um etwa 10° versetzt ist, ist die
Spannung Epy zu etwa 11% ebenso negativ wie die Spannung
Eb. Da die Spannung Epy dem invertierenden Eingang des
Hechenverstärkers 45 zugeführt wird, erhält der Servomotor 48 eine positive Spannung, so daß er entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft und auf die Tiefenruder 30Y-1 und JOY-2
so eingewirkt wird, daß sie eine Stellung einnehmen, bei
der sie eine nach links gerichtete Schubkraft erzeugen. Der Servomotor 48 braucht keine sehr große Drehbewegung auszuführen, bis die Spannung Efy gleich der Spannung Epy ist,
so daß der Motor wie zuvor stillgesetzt wird. Im Laufe der Zeit werden alle Tiefenruder in der beschriebenen ¥/eise in ihre neutrale Stellung gebracht, sobald der Otter die befohlene Tauchtiefe erreicht.

Als Alternative zu der Ausführungsform, bei der Servomotoren und die elektronischen Einrichtungen gemäß Hg. in einem dicht verschlossenen zylindrischen Gehäuse 31 untergebracht sind, ist es möglich, die Batteriesätze 35 und 36, die elektronischen Schaltungen auf den Platten 52, den Druckwandler 37 und die Sekundär- und Primäjjteile der

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Transformatoren 26, 27 und 28 in dem Gehäuse anzuordnen und für jedes Tiefenruder eine gesonderte Servoeinrichtung vorzusehen«, Die Schaltungsanschlüsse, an denen die Spannungssignale Epx und Epy erscheinen, die den Schleifkontakten der Potentiometer 4-2X und 4-2Y entnommen und den Servoeinrichtungen zugeführt werden, sind in Fig.· 15 dargestellt, wo die Schaltung der bervoeinrichtungen 'schematisch angedeutet ist; den Wellen 54- zum Betätigen der Tiefenruder sind die insgesamt mit 60-X1, 60-X2, 60-Y1 und 60-Y2 bezeichneten Baugruppen zugeordnet. Das Kabel 16 ist mit den Potentiometers 4-2X und 4-2Y in der aus Fig. 8 ersichtlichen Vi/eise verbunden. Im G-egensatz zu der Anordnung, bei der die Leitungen für die Signale Epx und Epy. jeweils mit einer Servoeinrichtung verbunden sind, sind diese Leitungen bei der Ausführungsform nach Pig. 15 jeweils an zwei Servoeinrichtungen angeschlossen; die jede Servoeinrichtung bildenden Servoschaltungen sind von gleicher Konstruktion wie die einzelne Servoschaltung, der das Signal des Potentiometers bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel zugeführt wird. Beispielsweise umfaßt die Servoeinrichtung 60-X1 einen Rechenverstärker 61, der so geschaltet ist, daß das Signal Epy seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand Es zugeführt wird; dieser Verstärker hat einen nicht invertierenden Eingang, dem ein Signal vom Schleifkontakt eines nachgeführten Potentiometers 62' aus über einen weiteren Isolierwiderstand Es¹ zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Eeehenverstärkers 61 wird über einen Euckkopplungswiderstand EF dem invertierenden Eingang und außerdem einem Servomotor 63 zugeführt, der den Schleifkontakt des nachgeführten Potentiometers 62 und die Antriebswelle 54- mechanisch antreibt, mit der das Tiefenruder 30X-1 verbunden ist» Die übrigen Servoeinrichtungen, die mit den Wellen zum Betätigen der übrigen Tiefenruder verbunden sind, umfassen jeweils Differentialverstär·»· ker und Servomotoren sowie ein nachgeführtes Potentiometer, wie es bezüglich der Servoeinrichtung 60-K1 beschrieben wurde. Bei dieser Anordnung brauchen nur elektrische Verbin-

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dungskabel aus einem Ende eines dicht verschlossenen zylindrischen Gehäuses ähnlich dem Gehäuse 51 herausgeführt zu werden, wobei man jedoch mit einer geringeren axialen Länge auskommt, und diese Kabel enden an den zugehörigen Servoeinrichtungen und sind mit den verschiedenen Schaltungselementen in der aus Fig. 15 ersichtlichen Weise verbunden.

Zwar wurden vorstehend Transformatoren mit zusammenarbeitenden Primär- und Sekundärkernabschnitten als bevorzugte Einrichtung zum Übermitteln der verschiedenen Signale zwischen dem Kabel 16 und den Bestandteilen der Tiefenregelschal tung beschrieben, doch sei bemerkt, daß man auch andere, auf bekannte V/eise ausgebildete elektrische Verbindungseinrichtungen vorsehen könnte»

Ansprüche:

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Claims

A I S P E Ü C H E

Λ.j Tauchtiefenregler bzw. Otter für ein in einem Gewässer im wesentlichen waagerecht schleppbares seismisches -^abel, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Ottergehäuse (21) mit einer durchgehenden axialen Längsöffnung (17), die so bemessen ist, daß von ihr das seismische Kabel (16) aufnehmbar ist, eine Einrichtung (20), mittels welcher das Ottergehäuse mit dem seismischen Kabel drehfest verbindbar ist, mehrere bewegbare !Tauchflächen bzw. Tiefen- ruder (30X-1, 30X-2, 30Y-1, JOY-2), die durch das Ottergehäuse unterstützt sind und es gemeinsam ermöglichen, sowohl senkrechte als auch waagerechte Schubkräfte zu erzeugen, um den Otter zu veranlassen, aich in Richtung auf eine geringere oder eine größere Wassertiefe ohne Rücksicht darauf zu bewegen, auf welche liveise der Otter auf dem seismischen Kabel um seine Rollachse orientiert ist, Servoeinrichtungen (46, 48), mittels welcher die Tiefenruder in gewählte Stellungen bringbar sind, eine in dem Otter angeordnete druckempfindliche Einrichtung (37) zum Erzeugen eines die Tauchtiefe des Otters anzeigenden Signals in Abhängigkeit vom Wasserdruck in der Umgebung des Otters, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Tauchtiefenregelsignals, die auf zu dem Otter übermittelte Befehlssignale anspricht, sowie eine Servosteuerschaltung zum Erzeugen von Betätigungssignalen in Abhängigkeit von Unterschieden zwischen dem die Tauchtiefe anziegenden Signal und dem Tiefenregelsignal derart, daß die bervoeinrichtungen so betätigt werden, daß die Tiefenruder entsprechend einer gewählten Beziehung zur Winkelstellung des Otters um seine Rollachse bewegt werden, um den Otter zu veranlassen, sich in Richtung auf eine geringere oder eine größere Tauchtiefe zu bewegen, bei der eine gewählte "Übereinstimmung zwischen den erwähnten Signalen herbeigeführt wird, ohne

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daß der Otter eine Drehbewegung um seine Gierachse aus- ' führte

2. Otter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Servosteuerschaltung mit schwerkraftbetätigten Potentiometers (42X, 42Y) versehen ist, welche die den Servoeinrichtungen (46, 48) zugeführten Betätigungssignale in einer gewählten Beziehung zur senkrechten Schwerkraftachse variieren, um Bewegungen der Tiefenruder und einer bestimmten Beziehung zu der senkrechten ochwerkraftach.se derart herbeizuführen, daß der Otter (15) ohne Rücksicht auf seine Orientierung um seine üollachse nur Bewegungen nach oben oder unten in einer senkrechten Ebene ausführte .

5 ο Otter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Potentiometer (42X, 42Y) mit einem bewegbaren Schleifkontakt (42X-S, 42Y-S) versehen ist, daß jeder Schleifkontakt um die zur Achs.e des Kabels (16) parallele Eollachse drehbar ist, daß mit den Schliefkontakten eine exzentrische kasse (431¹O verbunden ist, um die öclileifkontakte in einer gewählten festen Stellung gegenüber der Schwerkraftachse zu halten, und daß die Potentiometer niderstandswicklungen aufweisen, die sich jeweils längs einer krejsrunden Bahn erstrecken und gegenüber dem Ottergehäuse (21) eine feste Lage einnehmen.»

4ο Otter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefenruder mit drehbaren !wellen (54) versehen sind, welche die Tiefenruder auf entgegengesetzten Seiten des Ottergehäuses (21) derart drehbar unterstützen, daß sie Winkelbewegungen um Drehachsen ausführen kennen, welche sich im rechten Mnkel zur Mittelachse des Ot lerf-ehäuses radial nach außen erstrecken, und· daß Einrichtungen vorhanden sind, die Antriebsverbindungen zwischen den uei-voeinrichtungen (46, 48) und den drehbaren Wellen bilden,.

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5. Otter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Servosteuerschaltung mit einem ersten Verstärker (59) versehen ist, der auf Unterschiede zwischen den erwähnten Signalen anspricht, um ein erstes Ausgangs signal zu erzeugen, da'ß ein Inverter (41) vorhanden ist, dem das erste Ausgangssignal zugeführt wird, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, das gleich dem umgekehrten Vvert des ersten Ausgangssignals ist, ferner zwei in Abhängigkeit von einer senkrechten Achse zur Wirkung kommende Pühlpotentiometer (42X, 42Y), Einrichtungen zum Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangssignals zu einander diametral gegenüber liegenden Punkten der Potentiometer, die sich längs einer kreisrunden Bahn erstrecken, wobei die Signale an Verbindungspunkten zugeführt werden, die in zueinander rechtwinkligen Ebenen liegen, um zwei Betätigungssignale zu erzeugen, welche eine Punktion sowohl der Abweichung der Winkelorientierung des Otters gegenüber einer senkrechten Ebene in Beziehung zur EoIlachse als auch die Unterschiede zwischen dem die Tauchtiefe anzeigenden Signal und dem Tauchtiefenregelsignal repräsentieren, sowie Einrichtungen (44, 45) zum Zuführen der Betätigungssignale zu den Servoeinrichtungen (46, 48) derart, daß der Otter veranlaßt wird, sich in Richtung auf eine größere oder eine kleinere Tauchtiefe zu bewegen, ohne daß der Otter.(15) seine Bewegungsrichtung in seitlicher Richtung ändert, bzw. daß er eine Gierbewegung ausführte

6. Otter für ein in einem Gewässer im wesentlichen waagerecht nachschleppbares seismisches Kabel, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gttergehäuse (21) mit einer sich über seine ganze Länge erstreckenden axialen öffnung (17)» die so bemessen ist, daß das seismische Kabel (16) von ihr umschließbar ist, eine Einrichtung (20) zum Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem Ottergehäuse und dem seismischen Kabel, zwei erste und zwei zweite bewegbare Tiefenruder, die sich von entgegengesetzten Seiten des Ottergehäuses aus nach außen erstrecken und um

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eine erste bzw. eine zweite diametrale Querachse drehbar sind, wobei die Drehachsen im rechten Vi/inkel zueinander verlaufen» und wobei die Tiefenruder derart bewegbar sind, daß sie insgesamt sowohl senkrechte als auch waagerechte Schubkräfte erzeugen, um den Otter zu veranlassen, ohne Rücksicht auf die Orientierung des Otters auf dem seismischen Kabel um seine Rollachse eine Bewegung in Richtung auf eine geringere oder eine größere Wassertiefe auszuführen, Servoeinrichtungen, (46, 48),mittels welcher die Tiefenruder um ihre Drehachsen in gewählte Stellungen gedreht werden, eine in dem Otter (15) angeordnete druckempfindliche Einrichtung (37) zum Erzeugen eines die Tatmhtiefe anzeigenden · Signals in Abhängigkeit vom Wasserdruck in der Umgebung des Otters, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Tauchtiefenregelsignals in Abhängigkeit von zu dem Otter übermittelten Befehlssignalen sowie eine Servosteuerschaltung zum Erzeugen von Betätigungssignalen in Abhängigkeit von Unterschieden zwischen dem die Tauchtiefe anziegenden Signal und dem Tauchtiefenregel signal derart, daß die Servoeinrichtungen betätigt werden, um die Tiefenruder in. einer gewählten Beziehung zur Orientierung des Otters um seine Rollachse so zu bewegen, daß der Otter veranlaßt wird, sich in Richtung auf eine geringere" oder eine größere Tauchtiefe zu bewegen, bei der eine gewählte Entsprechung zwischen den erwähnten Signalen herbeigeführt wird, ohne daß der Otter Drehbewegungen um seine Gierachse ausführt. .

7w Otter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung mit einem ersten und einem zweiten schwerkraftbetätigten Potentiometer (42X, 42Y) versehen ist, die den beiden ersten bzw» den beiden zweiten Tiefenrudern zugeordnet sind und dazu dienen, die den Servoeinrichtungen (46, 48) zugeführten Betätigungssignale in einer gewählten Beziehung zur senkrechten Schwerkraftachse zu variieren, damit die Tiefenruder jeweils in einer bestimmten Beziehung zur senkrechten Querachse bewegt werden und den Otter veranlassen, ohne Rücksicht auf seine

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Winkelorientierung um seine Hollachse nur eine Bewegung nach oben oder unten in einer senkrechten Ebene auszuführen.

8. Otter nach Anspruch 7» dadurch g e ke η η zeichnet, daß jedes der Potentiometer mit einem be-,wegbaren Schleifkontakt (42X-S, 42Y-S) versehen ist, die um die zur Achse des Kabels (16) parallele Rollachse drehbar sind, und mit denen eine exzentrische Masse (43M) verbunden ist, um jeden Schleifkontakt in einer gewählten festen Stellung gegenüber der Schwerkraftachse zu halten, und daß die Potentiometer Widerstandswicklungen aufweisen, die sich, jeweils längs einer kreisrunden Bahn erstrecken und gegenüber dem Ottergehäuse ortsfest angeordnet sind.

9· Otter nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß jedes Potentiometer mit einem bewegbaren Schleifkontakt (42X-B, 42Y-S) versehen ist, daß diese Schleifkontakte um die zur Achse des Kabels (16) parallele Eollachse des Otters drehbar sind, daß mit den Schleifkontakten eine exzentrische Masse (43M) verbunden ist, um sie in einer gewählten festen Stellung gegenüber- der Schwerkraftachse zu halten, daß die Potentiometer Widerstandewicklungen aufweisen, die sich jeweils längs einer kreisrunden Bahn erstrecken und gegenüber dem Ottergehäuse (21) ortefest angeordnet sind, daß zu der Servosteuerschaltung Einrichtungen (39) gehören, durch welche Signale, die Unterschiede zwischen dem die Tauchtiefe anzeigenden Signal und dem Tauchtiefenregel signal repräsentieren, einander diametral' gegenüber liegenden Verbindungspunkten an den Wideretand*- wicklungen der Potentiometer zugeführt werden» und daß die Verbindungspunkte des ersten Potentiometers in einer diametralen Ebene liegen, die im rechten Winkel zu ei.neT diametralen Ebene verläuft, in der die Verbindungspunkte dee zweiten Potentiometers angeordnet sind·

10· Otter nach einem der Ansprüche 6, 7 und 9» dadurch gekennzeichnet , daß jedes Tiefenruder mit einer drehbaren Welle (54) versehen ist, daß die Tiefenruder durch

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die Vtfellen auf entgegengesetzten Seiten des Ottergehäuses (21) drehbar unterstützt sind, so daß sie Winkelbewegungen um diametrale Drehachsen ausführen können, welche sich im rechten winkel zueinander und von der Mittelachse des Ottergehäuses aus rechtwinklig zu ihr radial nach außen erstrecken, und daß Einrichtungen (50X-1, 50X-2) vorhanden sind» die zwei erste Antriebsverbindungen zwischen der einen Servoeinrichtung (4-6) und den Betätigungswellen der beiden ersten Tiefenruder (3OX-I, 3OX-2) bilden, und daß Einrichtungen (5OY-1, 50Y-2) vorhanden sind, die zwei zweite Antrieb sverbindungen zwischen der zweiten Servoeinrichtung (48) und den Betätigungswellen der beiden zweiten Tiefenruder (50Y-1, 3OY-2) bilden.

11c Otter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Servosteuerschaltung ein erster Verstärker (39) gehört, der. auf Unterschiede zwischen den erwähnten Signalen anspricht, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, ferner ein Inverter (4-1), dem das erste Ausgangssignal zugeführt wird, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, daß im Vergleich zu dem ersten Ausgangssignal einen umgekehrten Wert hat, zwei in Abhängigkeit von einer senkrechten Achse arbeitende 5¹UhIpOtentiometer, Einrichtungen,, die das erste und das zweite Ausgangssignal einander diametral gegenüber liegenden "Verbindungspunkten an den Potentiometern längs einer kreisrunden Bahn und an Verbindungspunkten zuführen, die in zueinander rechtwinkligen Ebenen liegen, um zwei Betätigungssignale zu erzeugen, welche sowohl eine iunktion der Abweichung der Winkelorientierung des Otters gegenüber einer senkrechten Ebene in Beziehung zur Rollachse als auch die Unterschiede zwischen dem die Tauchtiefe anzeigenden Signal und dem Tauchtiefenregelsignal repräsentieren, sowie Einrichtungen zum Zuführen von Betätigungssignalen von dem ersten bzw. dem zweiten Potentiometer zu den Servo-' einrichtungen für die beiden ersten bzw» die beiden zweiten Tiefenruder unter Einhaltung einer gewählten Beziehung derart, daß der Otter veranlaßt wird, eine Bewegung nach unten

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ORlQiNAL INSPECTED

oder oben auszuführen, ohne seine Bewegungsrichtung in seitlicher Eichtung im öinne einer Gierbewegung· zu ändern«

12. Otter nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung eine erste ^'erstärkereinrichtung aufweist, die auf Unterschiede zwischen den erwähnten Signalen anspricht, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, ferner einen Inverter, dem das erste Ausgangssignal zugeführt wird, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, das im Vergleich zu dem ersten Ausgangssignal den umgekehrten Wert hat, Einrichtungen zum Zuführen des ersten und des zweiten Ausgangssignals zu einander diametral gegenüber liegenden Verbindungspunkten auf den Potentiometern, um zwei Betätigungssignale zu erzeugen, die eine Funktion sowohl der Abweichung der Winkelorientierung des Otters gegenüber einer senkrechten bene in Beziehung zur Eollachse als auch.der Unters hiede zwischen dem die Tauchtiefe anzeigenden Signal in dem Tauchtiefenregelsignal repräsentieren, sowie Einrichtungen zum Zuführen von Betätigungssignalen von dem ersten bzw. dem zweiten Potentiometer aus zu den Servoeinrichtungen für die beiden ersten bzw_e die beiden zweiten Tiefenruder in einer gewählten Beziehung zueinander derart, daß der Otter veranlaßt wird, eine Bewegung nach unten oder oben auszuführen, ohne daß sich eine seitliche Änderung der Bewegungsrichtung im Sinne einer Gierbewegung ergibt.

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