DE224062C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 224062 -KLASSE 74 d. GRUPPE

ROBERT NIRENBERG in ST. PETERSBURG.

Verfahren zum Signalisieren durch Wasser oder Erde.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. März 1907 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Signalisieren mit Schallwellen durch Wasser oder Erde, und zwar liegt die Eigenart der vorliegenden Erfindung darin, daß die ankommenden Schallschwingungen von einem Kohärer (Detektor) aufgenommen und unter Vermittlung der z. B. in der drahtlosen TeIegraphie bekannt gewordenen Einrichtungen in sichtbare oder hörbare Zeichen verwandelt werden. Hierbei kann ein solcher Kohärer (Detektor) entweder direkt zur Aufnahme der Schallwellen Benutzung finden oder über einen Transformator mit einem die Schallwellen aufnehmenden, durch den Transformator den Kohärer beeinflussenden Mikrophon verbunden sein. Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß die mittels des Kohärers aufgenommenen Schallwellen überaus leicht unter Vermittlung eines Morseapparates in sichtbare und lesbare oder mittels geeigneter anderer Vorrichtungen in hörbare Zeichen verwandelt werden können.

Die Verwendung eines solchen Kohärers hat aber auch noch in anderer Beziehung große Bedeutung. Alle bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Zeichenabgabe durch Wasser oder Erde haben sämtlich den Nachteil, daß die erzeugten Schallwellen hörbar sind und demzufolge auch von unberufenen Personen erkannt und abgehört werden können, was besonders bei der Verwendung derartiger Signaleinrichtungen für Kriegszwecke sehr unangenehm ist und das ganze System illusorisch machen kann. Es hat sich nun gezeigt, daß besonders Kohärer (Detektoren) geeignet sind, auch für das menschliche Ohr unhörbare Schwingungen, deren Frequenz also unter 16 oder über 30 000 Schwingungen in der Sekunde liegt, zu erkennen, so. daß also die Möglichkeit besteht, mit derartigen Schallschwingungen das Signalisieren durch Wasser oder Erde hindurch zu veranlassen. Werden derartige Schallschwingungen verwendet, so ist natürlich ein Abhören mit den gewöhnlichen Apparaten nicht mehr möglich, vielmehr lassen sich derartige Schwingungen nur mittels geeigneter Empfängerapparate auffangen und in geeigneter Weise kenntlich machen. Die Erzeugung solcher unhörbarer Schallwellen kann in verschiedener Weise vor sich gehen, wenn man nur den Umstand berücksichtigt, daß man entweder eine hinreichend niedrige oder hinreichend hohe Schwingungszahl erreicht, derart, daß die Schwingungen dem menschlichen Ohr nicht mehr als Ton erkennbar sind. So kann die Vorrichtung z. B. in einer Glocke, in einem Stab, einer Pfeife, einer Sirene, einem Horn, einer Membran, einem akustischen Ventil usw. bestehen. Es handelt sich zur Erlangung der gekennzeichneten Art von Schwingungen nur darum, die fraglichen Vorrichtungen entsprechend zu bemessen und auszugestalten. So ist bekanntlich bei einer Glocke die Tonhöhe um so höher, je kleiner die Öffnung der Glocke ist, während deren Wandstärke die Klangfarbe beeinflußt. Es ist also nur notwendig, nach dieser Richtung hin die Abmessungen entsprechend zu wählen, um die gewünschte Frequenz, bei der angeschlagenen Glocke etwa 30000 in der Sekunde, zu erzeugen. Bei der Verwendung eines Stabes muß dieser entsprechend kurz und

dick sein, bei Sirenen, Membranen und Ventilen muß eine entsprechend hohe Periodenzahl geschaffen werden. Die Mittel zur Durchführung des Verfahrens können also verschiedene ■ sein. Die so erzeugten unhörbaren Schallwellen werden dann an der Empfangsstelle mittels geeigneter Empfängervorrichtungen aufgenommen und in sichtbare oder hörbare Zeichen verwandelt, wozu, wie schon erwähnt, in erster

ίο Linie Kohärer (Detektoren) sich als geeignet erwiesen haben.

Die zur Ausführung des Empfangsverfahrens dienende Einrichtung ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen zur Veranschaulichung gekommen, und zwar ist

Fig. ϊ eine Empfängeranordnung, bei welcher der Kohärer über einen Transformator mit einem die Schallwellen direkt aufnehmenden Mikrophon in Verbindung steht,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform, bei welcher die Schallwellen unmittelbar auf den Kohärer einwirken, und

Fig. 3 eine ähnliche Ausbildung, bei der jedoch der Kohärer auf einem zur Wellenlänge in bestimmtem Verhältnis stehenden Arm angeordnet ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung der Empfängervorrichtung treffen die unter Wasser oder durch die Erde ankommenden Schallwellen auf ein Mikrophon 1, welches einerseits mit der Batterie 2, andererseits mit der Primärwicklung eines Transformators 3 verbunden ist. Der in der sekundären Wicklung dieses Transformators induzierte Strom geht über einen Kondensator 4 und erzeugt so einen Extrastrom, der die Kontakte des Kohärers (Detektors) 5 schließt bzw. ihn leitend macht, so daß der von einer Stromquelle 6 kommende und über ein Relais 7 gehende Stromkreis geschlossen ist. Das Relais wird somit jetzt erregt und schließt oder öffnet einen dritten Stromkreis, der, wie in der drahtlosen Telegraphic üblich, einen Morseapparat enthält, so daß auf diesem die ankommenden Schallwellen etwa nach dem Morsealphabet in Zeichen verwandelt werden, die auf einem Band sichtbar sind. Um trotz der großen Wechselzahl die Ströme im Sekundärstromkreis deutlich, zur .Einwirkung zu bringen, kann neben den beschriebenen Mitteln ein mechanisch wirkender Unterbrecher 8 ange-. ordnet werden, der eine bedeutend niedrigere Frequenz besitzt, so daß durch ihn der Hochfrequenzstrom entsprechend der Unterbrechungszahl in eine entsprechende Zahl von Gruppen zerlegt wird, die dann über das Relais 7 und den Morseapparat scharf in bestimmte Zeichen, z. B. nach dem Morsealphabet, verwandelt werden. Die Wirkung der beschriebenen Anordnung kann auch dadurch gesteigert werden, daß parallel zum Unterbrecher ein Kondensator 9 angeordnet wird.

In der beschriebenen Ausführungsform ist das Mikrophon das eigentliche die Schallwellen aufnehmende Organ. Die vom Erfinder angestellten Versuche und die Beobachtungen von A. B1 a η c (vgl. L'Eclairage electrique 1906, S. 119 und Journal de Physique, November 1905) haben jedoch gezeigt, daß Schallwellen hoher Frequenz, namentlich wenn die Frequenz annähernd 30000 in der Sekunde beträgt, auf einen Kohärer (Detektor) eine ähnliche Wirkung ausüben wie die elektrischen Wellen. Es ist daher gemäß vorliegender Erfindung auch möglich, ohne Anwendung des in Fig. ι zur Anwendung kommenden Mikrophons den Kohärer (Detektor) unmittelbar als Empfangsapparat zu verwenden.

Eine diesbezügliche Ausführung zeigt die Fig. 2. Die durch Wasser oder Erde ankommenden Schallwellen wirken hier direkt auf den z. B. in einem an der Schiffswand befestigten Zylinder befindlichen Kohärer 5, der in den Stromkreis der Batterie 6 eingeschaltet ist, so daß bei Erregung des Kohärers der Stromkreis über das Relais 7 geschlossen ist und nunmehr, wie oben beschrieben und wie in der drahtlosen Telegraphic üblich, ein Morseapparat in Tätigkeit gesetzt werden kann.

Die Anordnung des Kohärers kann natürlich eine verschiedene sein. Nach Fig. 3 ist der Kohärer (Detektor) beispielsweise an einem Arm oder Stab 10 befestigt, der an der Schiffswand angeordnet wird und der hinsichtlich seiner. Länge zur Länge der aufzunehmenden akustischen Wellen in bestimmtem Verhältnis steht. Zweckmäßig entspricht der Arm einem Viertel der Länge der ankommenden Wellen. Im übrigen ist der Kohärer (Detektor) in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise geschaltet.

Bei praktischen Versuchen des Erfinders hat sich gezeigt, daß für die Aufnahme von aus großer Entfernung kommenden Schallwellen Kohärer, die mit größeren Eisenstücken gefüllt sind, geeigneter sind als Kohärer, die mit feinem Metallpulver gefüllt sind, wie es bei den Kohärern der drahtlosen Telegraphic üblich ist. Indessen haben Laboratoriumsversuche gezeigt, daß auch Kohärer mit derartig feinkörnigem Füllmaterial anwendbar sind und auf Schallwellen ansprechen. Es erscheint daher no nicht ausgeschlossen, dieselben Kohärer, die in der drahtlosen Telegraphie Benutzung finden, auch für die Unterwassertelegraphie gemäß vorliegendem Verfahren zur Anwendung zu bringen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zum Signalisieren durch Wasser oder Erde, dadurch gekennzeichnet, daß die ankommenden mechanischen Schwingungen (Schallwellen) von einem Kohärer (Detektor) aufgenommen und unter Vermitt-

   lung der ζ. B. in der drahtlosen Telegraphic bekannt gewordenen Einrichtungen in sichtbare bzw. hörbare Zeichen verwandelt werden.
2. 2. Verfahren zum Signalisieren durch Wasser oder Erde nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalisieren mittels dem menschlichen Ohr nicht mehr wahrnehmbarer mechanischer. Schwingungen erfolgt, die nur mittels geeigneter Empfängervorrichtungen hörbar oder sichtbar gemacht werden können.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.