-
Unterwasserschallempfänger. Die Erfindung betrifft Neuerungen an Unterwasserschallsignalapparaten
und besteht in der Benutzung eines ein Mikrophon einschließenden Empfängers aus
gewissen festen Stoffen jedoch nicht Metall, Hölzern, Granit, Stein, Glas o. dgl.,
sondern aus mineralischen und anderen Wachsarten, Harz, Talg, -Bienenwachs, Pech,
Stearin, Walrat, Schellack und ähnlichen Materialien, die ebenso. gute oder völlig
wirksame Schalleiter wie Wasser und bei gewöhnlicher atmosphärischer Temperatur
fest sind. Solche Stoffe haben im Vergleich mit Metall einen verhältnismäßig niedrigen
Schmelzpunkt und sollen vorteilhaft ein spezifisches .Gewicht -nahe demjenigen des
Wassers haben, d. h. höher als Luft und andere Gase und niedriger als Metalle..
-
Unterwass.erschallsignalempfänger müssen, wenn sie für Schiffahrtszwecke
wirksam sein sollen, einem- Beobachter gestatten, die Unterseeglocke auf eine beträchtliche
Entfernung zu hören, wenn die Dynamos, Pumpen und Maschinen laufen, und es wurde
gefunden, daß hierzu ein fester Stoff benutzt werden kann, vorausgesetzt, daß das
Mikrophon nicht in verhältnismäßig stark leitender Verbindung mit dem Schiffsrumpf
steht.
-
Feste Stoffe, welche Elastizität und ein spezifisches Gewicht annähernd
demjenigen des Wassers besitzen, sind vorzuziehen, und es wird vorgeschlagen, Paraffinwachs
zu benutzen, dessen spezifisches Gewicht annähernd zwischen o,874 und o,9 .im Vergleich
zu i von Wasser liegt. Die Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in einem Stabe aus
diesem Material beträgt ungefähr 1430 Sekundenmeter bei einer Temperatur von 17,a°
C und annähernd so viel wie die Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in Wasser. Die
Stärke der Reflexion und die Amplitude der zurückgeworfenen Schallstrahlen hängen
ab von der Schalleitfähigkeit und Dichtigkeit der beiden Medien; es wird daher praktisch
kein Energieverlust beim Gebrauch dieses Materials im Vergleich zu Wasser eintreten,
und dasWachs hat außerdem andere wünschenswerte Eigenschaften, die es dem Wasser
überlegen machen.
-
Die Benutzung eines geeigneten festen Stoffes wie Paraffinwachs hilft
über Schwierigkeiten hinweg, die in erster Linie infolge Durchsickerns von Wasser
oder anderer in einem Behälter innerhalb des Schiffes befindlicher Flüssigkeit entstehen,
wodurch, wenn das Durchsickern in- größerem Umfange stattfindet, die Empfänger je
nach dem Maße des Durchsickerns entweder unwirksam oder schlecht wirkend, werden.
In zweiter Linie wird ein, in Flüssigkeit versenktes Mikrophon mit der Zeit, infolge
Durchsickerns der Flüssigkeit oder Feuchtigkeit in die den Kohlenübertrager enthaltende
Kammer überschwemmt, und wenn dies der Fall ist, wird die Wirksamkeit des genannten
Übertragers bis zu einem Grade herabgesetzt, der von dem
Mäße des
Durchsickerns und der Menge des im Wasser enthaltenen Salzes abhängt, da Salz bekanntlich
Wasser. zu einem guten Elektrizitätsleiter macht. In manchen Fällen kann das Mikrophon
aus diesem Grunde gänzlich unwirksam werden. In besonders kalten Klimaten friert
das Wasser und zerstört das Mikro-Phon.
-
Da Paraffinwachs flüssigkeitsdicht, ein Nichtleiter von Elektrizität
und bei gewöhnlichen Temperaturen ein fester Körper ist, werden, wenn man seine
Dichtigkeit und Schalleitungs-Eigenschaften in Betracht zieht, seine Vorteile gegenüber
Flüssigkeiten offenbar.
-
Die Längsschwingungen in einem Schiffsrumpf, welche durchMaschinengeräusche
usw. hervorgerufen werden, haben kein so großes Bestreben, mit dem Schiffsrumpf
in Berührung stehende Materialien zu beeinflussen, wenn diese sowohl geringeres
spezifisches Gewicht als auch geringere Schalleitfähigkeit besitzen als der Schiffsrumpf,
wie es für Wasser und andere verhältnismäßig leichte Flüssigkeiten zutrifft, deren
Nachteile aber bereits erläutert sind.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung des Mikrophons
derart, daß die Bewegungen eines Schiffs in rauher See wenigstens bis zu einem gewissen
Grade den Wasserdruck auf das Diaphragma des telephonischen Mikrophons nicht ändern,
was dadurch erreicht wird, daß das Mikrophon oder das ihn enthaltende Gehäuse in
dem Paraffinwachs oder einem andern der namhaft gemachten festen Stoffe eingebettet
wird, oder daß ein zweites unmittelbar dem Wasser ausgesetztes Diaphragma angewendet
wird, oder daß diese beiden Mittel vereint werden.
-
Die Zeichnungen veranschaulichen als Beispiel Anordnungsarten der
Mittel, 'die zur Ausführung der Erfindung geeignet sind. Fig. i bis 3 sind Schnitte
durch drei verschiedene Ausführungsformen von Empfängern für den Signalapparat.
In Fig. i ist a ein Gehäuse, vorteilhaft aus Metall, obwohl, wenn eine sehr große
Aufnahmefläche erreicht wird, Holz benutzt werden kann. Das Gehäuse hat eine verhältnismäßig
große Aufnahmefläche x, reicht nahe an die Innenfläche der Bordwand b eines Fahrzeuges
heran und enthält das Paraffinwachs oder anderes Material bzw. andere Materialien
c, welche in un-, mittelbarer Berührung mit der Schiffswand stehen. Ein oder mehrere
Mikrophone d, die im Wachs in geeigneter Art angeordnet sind (es ist nur
,einer dargestellt), sind elektrisch z. B. durch Drähte dl mit einem Telephonhörer
oder einem anderen nicht gezeichneten Empfänger auf der Kommandobrücke oder au einem
anderen geeigneten Ort des Schiffes verbunden. Das Wachs kann in dichter Berührung
mit der Bordwand durch eine Klammer e gehalten werden, zwischen der und dem Gehäuse-ein
Gummiblock, Lederstreifen fliegt, um das Gehäuse gegen innere, sich -auf den Bügel
e übertragende Schiffsgeräusche zu isolieren. Wie aus dieser Figur ersichtlich,
ist das Gehäuse,. welches das Wachs gegen Zerstörung schützt und es an seinem Platz
hält, mit dem Wachs -etwas weiter als bis zum Außenrande angefüllt, -um zwischen
dem Gehäuse und der Bordwand einen Zwischenraum g zu lassen, damit die unmitelbare
Berührung.z-,vischen Gehäuse und Bordwand vermieden wird. Dieser Zwischenraum dient
auch, wie gezeichnet, zum Durchlassen der Drähte dl.
-
Fig. 2 zeigt eine zweite Anwendungsart der Erfindung bei Empfängern
auf Schiffen,' bei welcher ein Signalempfang auf große Entfernungen gewünscht wird.
Bei dieser Ausführung wird ein Teil der Bordwand von beschränktem Umfange beseitigt,
wie bei z, oder es wird eine Anzahl Löcher von geringem Durchmesser vorgesehen und
an der Bordwand ein den oder die erwähnten beseitigten Teile derselben umfassendes
starkes Metallgehäuse h angebracht. Dieser Empfänger .von starker Bauart wird entweder
unmittelbar an der Bordwand befestigt oder von ihr durch Gummi oder andere Packungen
isoliert. In der dargestellten Ausfühurng ist eine Zwischenlage hl z. B. aus in
rote Mennige getauchtem Segeltuch o. dgl. zwischen der Bordwand und dem Flansch
h2 des Empfängers eingelassen, welch letzterer an der Bordwand durch Bolzen i mit
versenkten Köpfen befestigt ist, die durch den Flansch hindurchtreten und innen
Gegenmuttern il tragen. Um die Öffnung z in der Bordwand ist eine Hülse h3 aus Gummi
oder anderem Schall nichtleitenden Stoff, welche auch eine elektrolytische Tätigkeit
zwischen der eisernen Bordwand und dem bronzenen, nachstehend erläuterten Behälter
h verhindert, durch einen Klemmring j festgehalten, der in das Innengewinde des
Empfängers eingeschraubt ist. Die Hülse h3 ist so geformt, daß sie einen Flansch
des Behälters k umfaßt und letzteren festhält, in welchem sich eine bleibende Menge
von Wachs c befindet, das mit der Außenfläche der Bordwand glatt oder nahezu so
abschneidet. Ein Innenflansch, Ring bzw. ein äquivalenter Teil k'- des Behälters
k hilft, das Wachs an Ort und Stelle zu halten. Am Außenrand des metallenen Behälters
k und in Berührung mit dem Wachs ist ein dünnes, metallisches, Hochton- oder Spannungs-Diaphragma
l angeordnet, um ein unwillkommenes Abnutzen des Wachses durch die Reibung des Wassers
zu vermeiden.
Dieses Diaphragma kann aber auch fortgelassen werden.
-
Der Klemmring j und die Gummiisolierung h3 werden miteinander fest
verbunden., so daß die Isolierung, der Metallbehälter k und der Wachsteil c alle
zusammen entfernt werden, wenn der Klemmring ausgeschraubt wird. Letzterer dient
auch dazu, den Wachsteil c an richtiger Stelle zu halten. An der Hinterfläche des
Wachsteils c ist ein Gehäuse in. aus Gummi oder anderem geeigneten Stoff angeordnet,
das ebenfalls Wachs cl enthält, in welches das Mikrophon d eingebettet ist. Dies
Gehäuse wird. durch einen zweiten, in den Empfänger k geschraubten Klemmring jl
festgehalten. Letzterer hat einen kurzen Hülsenteil j3, der das Gummigehäuse in
umgreift, so daß dasselbe leicht entfernt werden kann. Die Löcher j2 in den Klemmringen
dienen zum Einführen eines Schlüssels behufs Einschraubens. Das Gummigehäuse m kann
so jederzeit leicht herausgenommen werden, um das Mikrophon nachzusehen. Die vom
Mikrophon kommenden Drähte dl sind durch die Wand des Empfängers 1a mittels einer
geeigneten Stopfbüchse o. dgl. h4 geführt. Bei dieser Ausführungsform kann der Empfänger
lt
mit einem Schieberventil n ausgestattet werden, das groß genug ist, um
das Mikrophon und das Material cl, in welchem er eingebettet ist, einführen zu können.
Dies Ventil kann hinten am Empfänger z. B. durch Bolzen n1 festgelegt werden und
entweder dauernd an seinem Platze angeordnet sein, oder nur angebracht werden, wenn
das das Mikrophon enthaltende Wachs herauszunehmen ist. Wenn- das Ventil beseitigt
ist, wird die Platte n2 mit dem Flansch des Empfängers h verbolzt.
-
Ein Entwässerungshahn o ist an dem Gehäuse h angebracht, um ein Lecken
festzustellen bevor ein Deckel aufgebracht wird.
-
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsart der Anwendung der Erfindung,
bei welcher in die Bordwand b des Schiffes ein Loch p oder mehrere z. B. von q.
oder mehr zoll Durchinesser gebohrt sind und das Mikrophon d in einem Empfänger
q von geeigneter Gestalt gelagert ist, der mit dem Wachs c oder anderem Stoff vorbezeichneter
Artgefüllt ist, das mit der Außenfläche der Bordwand, wie gezeichnet, abschneidet,
wobei, wenn erforderlich, ein dünnes eisernes Diaphragma die Abnutzung verhindern
kann.
-
Ein starkes Schutzgehäuse r, welches an der Bordwand befestigt ist,
sollte bei Benutzung dieser Ausführungsform vorgesehen werden. r1 sind geeignete
Stopfbüchsen, durch welche die vom Mikrophon kommenden Drähte dl hindurchgeführt
werden.
-
Bei Einbettung des Mikrophons in Wachs öder einen anderen Stoff, wie
es in Bezug auf Fig. 2 und 3 beschrieben ist, wird ein Wechsel im Druck des äußeren
Wassers keinen Druckwechsel ini Diaphragma des Mikrophons hervorrufen.