DE43099C - Apparat zum Anzeigen der Richtung akustischer Signale. - CH. M. M. de - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74: Signalwesen.

Pätentirt im Deutschen Reiche vom 18. October 1887 ab.

Der vorliegende Apparat soll besonders dazu dienen, ein gegenseitiges Anfahren von Seefahrzeugen bei Nebelwetter zu verhüten, da ! gerade im Nebel häufig Täuschungen über die Richtung eines vernommenen akustischen Signals stattfinden. Diese Täuschungen haben, wie bekannt und leicht erklärlich, vielfach zu den schwersten Seeunfällen Veranlassung gegeben.

Das gegenseitige Anfahren könnte bei Nebelwetter vermieden werden, sobald der Schiffsführer die Richtung, von welcher der Ton j eines Nebelhorns thatsächlich kommt, genau feststellen könnte.

Dies soll nun durch den vorliegenden Apparat erreicht werden, welcher im wesentlichen auf dem in der Physik unter dem Namen Resonator bekannten Instrument beruht. Bei dem Apparat ist der Resonator auf einem drehbaren Gestell angeordnet, so dafs mit dem Mundstück des Resonators der ganze Horizont bestrichen werden kann.

Sobald der Resonator von Schwingungen eines Tons getroffen wird, die mit den Schwingungen, welche die Luftmasse des Resonators annehmen kann, isochron sind, so wird der Resonator offenbar zum Tönen kommen und entweder denselben oder einen harmonischen Ton geben. Es ist klar, dafs diese Schwingungen des Resonators am stärksten sein werden, sobald das Mundstück des Resonators genau in der Richtung der Tonquelle eingestellt wird.

Ueberträgt man diese Schwingungen auf einen geeigneten Anzeigemechanismus, welcher die Schwingungen in eine sichtbare Form bringt, so läfst die Anzeigevorrichtung ein Maximum erkennen, sobald das Mundstück des Resonators genau nach der Richtung der Tonquelle zeigt. Ist diese Beobachtung des Maximums gemacht, so kommt es nur noch darauf an, die jedesmalige Einstellung des Resonators gegen die Fahrlinie des Schiffes ablesen zu können, um hiermit die Richtung zu erkennen, in welcher sich die Tonquelle befindet.

Somit besteht der vorliegende Apparat im wesentlichen aus drei Theilen:

1. dem Resonator als Aufnehmer des Tons,

2. dem Uebertragungsmechanismus, welcher die Schwingungen des Resonators sichtbar macht,

3. der Vorrichtung zum Anzeigen der Richtung des Resonators in der Stellung der maximalen Schwingung.

Beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine der Ausführungsformen des Apparates.

Entsprechend den verschiedenen Grundtönen der zur Zeit in Anwendung kommenden Nebelhörner, mufs auch eine gewisse Anzahl entsprechend abgestimmter Resonatoren abc in. Benutzung genommen werden, welche, mit den Mitten vertical über einander liegend, durch geeignete Bügel an einem mit entsprechenden Oeffnungen versehenen Rahmen d befestigt sind.

An dem verjüngten hinteren Ende der Resonatoren ist je eine Kapsel e befestigt, in der eine Membran angebracht ist, welche mit dem Resonator schwingt. Statt der einfach kugelrunden, auf einen bestimmten Ton abgestimmten Resonatoren, können auch die cylindrischen Resonatoren von Dr. König benutzt werden, welche sich nach Belieben mit meh-

reren harmonischen Tönen ein und desselben Grundtons in Einklang bringen lassen.

Das Innere der Kapseln e steht durch Rohrstutzen mit einem Rohr/ in Verbindung, welches in das Rohr h einmündet, auf welchem der die Resonatoren tragende Rahmen d mittelst des Verbindungsstückes g befestigt ist. Das obere Ende des Rohres h ist drehbar in dem Gestell i gelagert, welches etwa auf der Commandobrücke befestigt sein kann. Das Rohr reicht nach einem Schiffsraum hinab und ist hier in einem Stehlager / drehbar, welches auf der Platte k befestigt und mit einer Stopfbuchse versehen ist.

In geeigneter Höhe über dem Stehlager ist an dem Rohr eine kreisrunde Scheibe ν befestigt, welche auf der Unterseite mit einem Handgriff χ versehen ist, der genau in der Richtung der Mundslücke der Resonatoren angeordnet ist. Auf der Oberfläche dieser Scheibe ν ist in derselben diametralen Richtung ein Pfeil verzeichnet, dessen Spitze über dem Handgriff χ liegt. Neben der Scheibe ν ist ein Ständer ^ angeordnet, welcher eine in der Längsachse des Schiffes eingestellte Nadel y trägt, deren Spitze dicht über dem Rand der Scheibe ν liegt.

Falls nun die Luftmasse eines der Resonatoren in Schwingungen kommt, werden diese Schwingungen durch die betreffende Kapsel e auch auf die in den Rohren / und h befindliche Luft- oder Gassäule übertragen.

Behufs Sichtbarmachung der Schwingungen des Resonators empfiehlt es sich, die Rohre h und / mit Leuchtgas zu füllen, welches durch ein Rohr m aus einem Behälter mit constantem Druck zugeleitet wird. Das Rohr m mündet in das Stehlager Z, welches in der Verlängerung des Hohlraumes des Rohres /; ausgebohrt ist. Von dieser Bohrung führt ein mit Hahn ο versehenes Zweigrohr η nach einem Brenner p, der unter einer mit Abzugsrohr versehenen Glasglocke q angeordnet ist. Wird das bei ρ ausströmende Gas angezündet, so gewinnt man hierdurch eine manometrische Flamme, welche die Schwingungen des Resonators angiebt, d. h. die Flamme vergröfsert und verkleinert sich abwechselnd, entsprechend dem verstärkten oder verringerten Druck, welcher zufolge der Schwingungen im Resonator durch die Membran auf die in den Rohren j und h befindliche Gassäule ausgeübt wird.

Die Schwankungen der Flamme werden ihr Maximum erreichen, sobald der Resonator mit dem Mundstück genau nach der Richtung dei Tonquelle eingestellt wird. Man dreht also beim Gebrauch des Apparates mittelst der Kurbel λ: das Gestell mit den Resonatoren so weit, bis die Flamme bei ρ diese maximalen Schwankungen aufweist. Der Winkel, welchen die Nadeln alsdann mit dem auf der Scheibe ν verzeichneten Pfeil bildet, giebt alsdann die Richtung der Tonquelle zur Fahrlinie des Schiffes an.

Um die Schwankungen der Flamme beobachten und das Maximum leicht erkennen zu können, kommt ein drehbares Prisma oder ein drehbarer Spiegel r zur Anwendung, welcher auf einer im Gestell u vertical gelagerten Welle befestigt ist, die durch ein Kegelrad vorgelege von 3er Kurbel s aus in Drehung versetzt werden kann.

Bei dieser Drehung des Spiegels nimmt das Spiegelbild der Flamme die Form eines Lichtbandes an, welches oben einen gezahnten Rand aufweist, sobald die Flamme Schwankungen erfährt.

Man erkennt das Maximum der Schwingungen im Resonator also an der maximalen Höhe und den maximalen Zacken des Lichtbandes. Um die maximale Höhe, des· Lichtbandes ablesen und somit den Augenblick, in welchem der Resonator und die Scheibe ο genau eingestellt sind, leicht bestimmen, zu können, ist neben dem Spiegel· an dem Gestell u noch eine Scala t befestigt.

Die praktische Benutzung des Apparates erhellt aus Vorstehendem von selbst.

Der Apparat kann mancherlei Abänderungen erfahren, ohne dafs dadurch an dem Wesen der Erfindung etwas geändert würde. So kann die manometrische Flamme durch einen Sphygmographen ersetzt werden und die Füllung der Rohre//; und η dann einfach aus Luft bestehen (das Rohr m ist in diesem Falle überflüssig). Der maximale Ausschlag der Nadel des Sphygmographen zeigt dann an, wenn die Platte ν bezw. der Pfeil auf derselben richtig orientirt ist.

Die Schwingungen der Luftsäule können auch auf einen elektrischen Commutator übertragen werden, welcher auf eine Reihe von Rheostaten einwirkt, die in geeigneter Anzahl in den Strom einer galvanischen Batterie eingeschaltet sind.

Ein Galvanometer zeigt die Schwankungen in der Stromstärke an und dient hierdurch gleichzeitig zum Anzeigen der richtigen Einstellung der Scheibe v.

Es sei noch bemerkt, dafs es sich empfiehlt, den Resonatoren ein schalltrichterförmiges Mundstück zu geben.

Der vorliegende Apparat kann überall zum Anzeigen der Richtung akustischer Signale benutzt werden. Auf Schiffen hat er aufser dem schon erwähnten Zweck auch noch den Vortheil, dafs sich mit demselben leicht die Lage von Riffen erkennen läfst, indem der Apparat auch die an diesen Riffen stattfindende Brandung zur Anzeige bringt.

Claims (1)

1. Patent-Α νSprüche:

   Apparat zum Anzeigen der Richtung akustischer Signale, bestehend aus der Combination eines Systems von Resonatoren (a b c) mit einer drehbaren verticalen Hohlwelle (hj, welche durch ein Rohr (f) mit den von den Resonatoren beeinflufsten Membranen in Verbindung steht und eine Orientirungsscheibe (v) trägt; ferner mit einer manometrischen Flamme, welche durch die Schwingungen des bezüglichen isochronen Resonators mittelst der in den Verbindungsrohren befindlichen Gassäulen in entsprechendem Mafse in Schwankungen geräth, und einem zur Sichtbarmachung dieser Schwankungen dienenden rotirenden Prisma bezw. Spiegel.

   Bei dem unter ι. gekennzeichneten Apparat der Ersatz der manometrischen Flamme nebst Zubehör durch einen Sphygmographen bei Anwendung einer Luftsäule statt der Gassäule.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.