DE3035544C1

DE3035544C1 - Kardanische Aufhaengung fuer Mikrophone zur Schallmessung im Wasser

Info

Publication number: DE3035544C1
Application number: DE3035544A
Authority: DE
Inventors: Albert Ing.(grad.) 7778 Markdorf Dietrich; Peter Ing.(grad.) 7990 Friedrichshafen Katz; Josef Dipl.-Ing. 5411 Weikersburg Vincken
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND VERTRETEN DURCH DAS BU
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1986-07-17
Also published as: FR2569928B1; GB2161930A; GB2161930B; US4674075A; IT1144868B; FR2569928A1; IT8168214A0; DK414481A

Description

Die Erfindung betrifft eine kardanische Aufhängung für Mikrophone zur Schallmessung im Wasser (Hydrophone) mit einem Kardanring, der an einem Gehäuse befestigt ist, und einer am Kardanring befestigten Achse, die ein Rohr lagert.

Zur Schallmessung bei Seeminen werden Hydrophone verwendet, die sich vertikal übereinander in einem vorgegebenen Abstand befinden, wobei folgende Forderungen gestellt werden:

— bei horizontaler Lage, bezogen auf die Längsachse der Mine, müssen sich die beiden Hydrophone stets vertikal zur Wasseroberfläche einstellen können und die Abweichung aus der Lotrechten darf nicht mehr als ± 1° betragen;

— der Abstand zwischen den Hydrophonen muß stets konstant bleiben.

Diese beiden Eigenschaften müssen auch gewährleistet sein, wenn die Mine um die eigene Längsachse rotiert und/oder der Kippwinkel der Minnenlängsachse aus der horizontalen Lage im Bereich von ± 30° liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einseitigen Mehrfachrotationen um die Minenlängsachse die elektrische Verbindung zwischen den Mikrophonen und dem Gehäuse seewasserbeständig und damit schleifringlos zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, daß an den Enden des Rohres jeweils ein Mikrophon drehbar gelagert ist und daß zur Signalübertragung von Mikrophon zum Gehäuse eine Kabelwendel vorgesehen ist Vorzugsweise sind die Kabelenden der Kabelwendel sowohl mikrophonseitig wie auch gehäuseseitig konzentrisch geführt, wobei ein Rohr, dessen Außendurchmesser dem lichten Innendurchmesser der Kabelwendel entspricht, ca. zwei Windungen tief in die Kabelwendel eingeführt ist und über eine öffnung am Umfang das Kabel aufnimmt und in seiner Bohrung konzentrisch zum Mikrophon bzw. zum Gehäuse führt, wobei es gleichzeitig zur Kabelfixierung im Gehäuse

dient.

Die Mikrophone sind in den Enden des kardanisch aufgehangenen Rohres drehbar gelagert, so daß bei einer Rotation des Rohres um die Minenlängsachse die im Rohr und Kardanteil geführten Kabel nicht aufgedrillt werden können. Auftretende Torsionen und Torsionsmomente werden in der Lagerung der Mikrophone abgebaut. Es verbleibt nur ein Restmoment, welches von der Lagerreibung der Lagerung der Mikrophone abhängt. Das Kabel erfährt dabei lediglich eine Drehung um seine Mittelachse bei gleichzeitiger Biegewechselbeanspruchung. Dieses Lagerreibmoment und die Momente aus Kabelbiegung geben zusammen mit der Kardanlagerreibung ein Moment, welches die Abweichung des Rohres aus der Lotlage bewirkt. Es ist jedoch vorgesehen, das Rohr an einem Ende mit einem Ballastgewicht zu belasten, so daß sich die vertikale Lage der Mikrophone übereinander immer mit Sicherheit einstellt und das durch Reibung verursachte Moment weitgehend ausgeglichen wird.

Um das erwähnte Gegenmoment so klein wie möglich zu halten, muß die Flexibilität des Kabels besonders beachtet werden. Es wird deshalb von einer Kabelwendel nach Art eines Telefonkabels ausgegangen, bei dem die Enden konzentrisch weggeführt werden. Dies geschieht mit Hilfe eines Rohres, dessen Außendurchmesser dem lichten Innendurchmesser der Kabelwendel entspricht und das über eine seitliche Bohrung des Kabelende in sich aufnimmt. Damit wird ein einwandfreies Drehen des Kabels um seine Mittelachse sowohl mikrophonseitig wie auch gehäuseseitig erreicht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigt

F i g. 1 in prinzipieller Darstellung eine Seegrundmine mit kardanischer Aufhängung für Mikrophone zur Schallmessung im Wasser,

F i g. 2 eine Schnittansicht durch die kardanische Aufhängung von F i g. 1,

F i g. 3 Schnittansicht A-A von F i g. 2, und
F i g. 4 ein Detail des Kabelanschlusses.
F i g. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung eine Seegrundmine 2, an die ein Gehäuse 4 zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Hydrophonanordnung 6 angeflanscht ist Das Gehäuse 4 steht über Bohrungen 8 mit seiner Umgebung in Verbindung und ist normalerweise nach Abwurf der Mine salzwassergefüllt Im Gehäuse 4 kann sich aber auch eine Koppelflüssigkeit befinden, sofern keine Bohrungen vorhanden sind oder diese abgedichtet sind. An den Wänden des Gehäuses sind Flanschrohre 10 befestigt, in deren Bohrungen 12 die Zapfen 14 eines Kardanringes 16 gelagert sind.

Wie aus F i g. 3 deutlich hervorgeht, ist im Kardanring 16 eine Achse 18 drehbar gelagert, die mit einem Rohr 19 starr verbunden ist. In den Enden des Rohres 19 ist jeweils ein Mikrophon 20, z. B. mittels Gleitlager 21, drehbar gelagert

Die Hydrophonanordnung 6 ist mittels der kardanischen Aufhängung im Gehäuse 4 innerhalb bestimmter Winkelgrade frei beweglich — eine ausgelenkte Lage ist gestrichelt gezeichnet — und wird mittels eines Ballastgewichts 22, das sich am Rohr 19 befindet, stets in die lotrechte Lage gebracht
Von erfinderischer Bedeutung ist nun die Kabelführung zwischen Mikrophonen 20 und Seegrundmine 2. Sie besteht aus einer Kabelwendel 24 nach Art eines Telefonkabels im Bereich des Kardanrings 16 und jeweils konzentrisch innerhalb der Bohrungen von Roh-

ren 26 geführten Kabelenden 28, die mit den Mikrophonen und einer angedeutet gezeichneten Signalabnahme verbunden sind.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist das Rohr 26 ca. zwei Windungen tief in die Kabelwendel 24 eingeführt, wobei 5 eine Öffnung 30 am Umfang des Rohres 26 das Kabel aufnimmt und in seiner Bohrung 26 konzentrisch zum Mikrophon 20 bzw. Gehäuse 4 führt; damit wird ein einwandfreies Drehen des Kabels um seine Mittelachse 32 erreicht.

Versuche haben ergeben, daß mit dieser Art der Kabelführung nur ganz geringe Momente auf die Hydrophonanordnung ausgeübt werden und diese ihre lotrechte Lage genau einnehmen kann.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kardanische Aufhängung für Mikrophone zur Schallmessung im Wasser mit einem Kardanring, der an einem Gehäuse befestigt ist, und einer am Kardanring befestigten Achse, die ein Rohr lagert, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Rohres (19) jeweils ein Mikrophon (20) drehbar gelagert (21) ist und daß zur Signalübertragung von Mikrophon (20) zum Gehäuse (4) eine Kabelwendel (24) vorgesehen ist.

2. Aufhängung für Mikrophone nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß sowohl mikrophonseitig wie auch gehäuseseitig die Kabelenden (28) konzentrisch (32) geführt sind.

3. Aufhängung für Mikrophone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (26), dessen Außendurchmesser dem lichten Innendurchmesser der Kabelwendel (24) entspricht, ca. 2 Windungen tief in die Kabelwendel (24) eingeführt ist und über eine Öffnung (30) am Umfang das Kabel aufnimmt und in seiner Bohrung konzentrisch (32) zum Mikrophon (20) bzw. zum Gehäuse (4) führt.