DE47135C - Elektrischer Seetiefenmesser - Google Patents

Description

KAISERLICHES ■

PATENTAMT. \%

KLASSE 42: Instrumente.

in LONDON.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Lothapparat, welcher sowohl die jeweilige Eintauchungstiefe des Lothes, als auch den Augenblick angiebt, in welchem dasselbe den Meeresboden erreicht. In Hinsicht auf seine erstere Thätigkeit beruht der Apparat auf der Ausnutzung der Aenderungen des hydrostatischen Druckes. Bei beiden Thätigkeiten dient elektrischer Strom als Mittel für die Kenntlich machung der Vorgänge am Loth.

Der Apparat besteht aus folgenden Haupttheilen:

1. aus dem eigentlichen Loth,

2. aus den zum Auswerfen und Heraufholen desselben dienenden Einrichtungen,

3. aus einer Zeigervorrichtung.

I. Das eigentliche Loth. Fig. 1, 2, 3, 4, 12 und 13 veranschaulichen dasselbe in mehreren Abänderungen. In das den Körper des Lothes bildende Gehäuse B ist, für den Wasserdruck zugänglich, eine Röhrenfeder A, Fig. ι, eingefügt, deren freies· Ende mittelst eines Gelenkes a² mit einem Zahnsector a¹ verbunden ist. Die von der Bewegung des Röhrenfederendes veranlafste Drehung des Sectors überträgt sich unter Vermittelung von Zwischenrädern auf ein Sperrrädchen α⁴. Dieses bethätigt bei seiner Drehung eine als Flachfeder gestaltete Sperrklinke λ⁵, mit deren Achse der Draht D eines Stromkreises in Verbindung steht, dessen zweiter Draht D¹ in geeigneter Weise an die isolirte Achse des Sperrrädchens a^l angeschlossen ist. Vollführt das Rädchen α⁴ seine Drehung, so springt die federnde Sperrklinke α⁵ von einer Zahnflanke auf die andere, schliefst den Stromkreis in dem Augenblick, wo sie auf der Zahnflanke aufruht, und unterbricht ihn, während sie ihre Sprungbewegung macht. Der durch die Drähte D D¹ gehende Strom ist mithin intermittirend. Um die Rückbewegung des Röhrenfederendes beim Abnehmen des hydrostatischen Druckes (Heraufholen desLothes) zu gestatten, wird in das das Sperrrädchen α⁴ bethätigende Räderwerk eine Kupplung eingeschaltet, welche die Rückdrehung des Zahnsectors a^l gestattet, während das Sperrrädchen <z⁴ in seiner Stellung verharrt. Fig. ia, Blatt II, zeigt eine derartige Kupplung. Mit dem Rädchen α⁴ ist hier ein zweites Sperrrädchen a verbunden, in welches eine Sperrklinke β eingreift, die an einem von dem Stirnrädchen a^s angetriebenen Stirnrädchen γ befestigt ist (siehe auch Fig. 1, Blatt I). Kehrt die Röhrenfeder in ihre normale Form zurück, so gleitet die Sperrklinke β über die Zähne des Rädchens y. Bei der Abänderung (Fig. 2) wird der Zahnkranz des Sectors α¹ seitlich mit Backe b¹ aus Elfenbein oder anderem nicht leitenden Material ausgerüstet. Die Flachfeder α⁶ greift hier nicht wie vorhin als Sperrklinke ein, sondern schleift auf dem Kranz des sich drehenden Sectors in der Weise, dafs sie bald auf einem Zahn, bald auf den Backen b¹ ruht. Der im ersteren Falle entstehende Strom geht durch den Sector α¹ nach der Feder £⁴, der diese tragenden Scheibe b² und dem Contacthebel b^s, an w.elchen der Rückdraht D¹ angeschlossen ist. Der Stromkreis wird nur bei einer Rechtsdrehung des

Sectors α¹ geschlossen, weil bei entgegengesetzter Drehung der Contact mit der Feder &⁴ unterbleibt. Erfolgt die Rückbewegung des Röhrenfederendes, so vermittelt ein Zäpfchen & an der Scheibe b² die Uebertragung der Drehung des Sectors α¹ auf diese Scheibe.

Bei Fig. 3 ist der Sector durch einen Hebel c¹ ersetzt, dessen untere Kante mit Zähnen versehen ist, deren Lücken mit nicht leitendem Material ausgefüllt sind. Gegen diese Kante lehnt sich ein zweiter Hebel c², der an seinem Ende mit einer ein Piatinazäpfchen c³, Fig. 12, tragenden Gabel versehen ist. Den Contact zwischen den Hebeln sichert die Spiralfeder c*. Der Stromkreis ist geschlossen, sobald das Ende von c² einen Zahn der Kante des Hebels c¹ berührt. Der Strom nimmt seinen Fortgang durch die sich gegen die linke Kante des Hebels c¹ lehnende Feder c⁵. Fig. 13 zeigt die Einzelheiten der Verbindung zwischen Hebel c¹ und Feder c^B. Diese vermittelt der Hebel c^e, an welchem die Feder c⁵ befestigt ist und der sich mittelst eines stegförmig gestalteten Armes c⁷ gegen einen in den Hebel c¹ eingesetzten Knaggen d legt. Eine in den Arm c¹ eingefügte Schraube, welche sich gegen eine Brücke im Lothkörper B stützt, dient zur Regelung der Lage der Hebel c¹ und c⁶. Bei der Rückbewegung des Röhrenfederendes gleitet der Hebel c¹ in umgekehrter Richtung wie vorhin längs der rechten Kante des Hebels c¹, wobei dieser die Feder c⁵ unter Vermittelung des Knaggens d und des Armes c⁷ mitnimmt. Die Luftisolirung zwischen der Feder c⁵ und dem Hebel c¹ verhindert hierbei die Entstehung eines Stromes.

Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der vorangegangenen durch die Vertauschung der Röhrenfeder mit einer Plattenfeder A, deren unter dem Einfiufs des hydrostatischen Druckes erfolgende Durchbiegung einen Hebel c¹ bethätigt, der hier an beiden Kanten gezahnt ist.

Das den vorbeschriebenen Einrichtungen gemeinsame Gehäuse B endigt in eine Hülse, in welcher ein Kolben e¹ beweglich ist, an dessen freiem Ende mit hakenförmigen Handhaben e³ versehene Löffel E angelenkt sind (s. Fig. 1). Diese suchen sich unter dem Einflufs einer sie verbindenden Spiralfeder e² zu schliefsen und werden hieran durch die einen ausgekerbten Bund an der Hülse B umfassenden Haken der Handhaben e⁸ gehindert.

In den oberen Theil der Hülsenbohrung ist eine aus einem festen und einem beweglichen Stück zusammengesetzte Contactvorrichtung e⁴ eingefügt, an welche zwei zu einem besonderen Stromkreis gehörende Drähte Z)² angeschlossen sind. Der bewegliche Theil von e⁴ ruht auf einem Winkelhebel e⁵, dessen freies Ende sich gegen den Kolben e^a lehnt. So lange dies der FaIJ ist, findet Contact statt und ist der Stromkreis D² geschlossen.

Treffen die Löffel E auf einen Widerstand (Meeresboden u. s. w.), so bewegen sie sich zusammen mit dem Kolben e¹ aufwärts. Infolge dessen verlieren die Haken e³ ihren Eingriff in die Auskerbung des Bundes an der Hülse B; die Löffel E werden frei und vollführen ihre Schlufsbewegung; ferner gelangt eine Nuth des Kolbens e¹ in den Bereich des Winkelhebels e⁵. Dieser macht infolge dessen eine der Tiefe der Nuth entsprechende Drehung, die ihrerseits ein Herabsinken des beweglichen Contactstückes e⁴ zur Folge hat. Der Strom wird unterbrochen, welche Unterbrechung benutzt ist, um, wie in nachstehendem erläutert wird, das Aufstofsen des Lothes zu melden.

II. Einrichtung, um das Loth auszuwerfen und heraufzuholen. Die vorhin erwähnten Drähte D und D ² bilden, als innere Drähte, zusammen mit einem als gemeinschaftliche Rückleitung dienenden äufseren Draht D", Fig. 11, ein Kabel C, welches das beschriebene Loth B trägt und um die Trommel G einer Bockwinde gewickelt ist (s. Fig. 3 und 5). Der äufsere Draht des Kabels ist unter metallischer Berührung unmittelbar mit der Windetrommel verbunden, die inneren Drähte gehen durch den Körper der Windetrommel hindurch und schliefsen sich an metallene Scheiben _/, Fig. 10, an, welche auf der Windetrommelachse unter Isolirung befestigt sind und mit einander in metallischer Verbindung stehen. Gegen die Seitenflächen dieser Scheiben legen sich Schleiffedern f¹, die von isolirten, an dem Windegestell befestigten Armen /² getragen werden, an welche die den Strom nach der Zeigervorrichtung führenden Drähte angeschlossen sind.

III. Zeigervorrichtung. Fig. 6, 7 und 8, Blatt I, Fig. 14 und 1 5, Blatt II, veranschaulichen die Zeigervorrichtung. Der bei den Klemmen G und G¹ an dem Gehäuse der Vorrichtung (siehe Fig. 6) ein- bezw. austretende Strom geht durch die Drähte g¹ und g^s, zwischen welche ein Elektromagnet g² eingeschaltet ist. Dieser bethätigt unter dem Einflufs des intermittirenden Stromes eine ankerförmige Doppelklinke M, welche aufserdem der Rückwirkung der Schraubenfeder m unterliegt. Infolge dessen vollführt die Doppelklinke Schwingungen, bei denen ihre Schaltzähne wechselweise in die Verzahnung eines auf der Achse des' Zeigers P befestigten Rades m¹ eingreifen und dieses bei jedem Eingriff um einen Zahn weiter drehen. Der Zeiger P giebt auf einer an der Aufsenseite des Gehäuses angebrachten Scala in Faden die Eintauchungstiefe des Lothes an (s. Fig. 8).

An Stelle der ankerförmigen Doppelschaltklinke kann man auch zwei stabförmige Klinken V anordnen, welche wie vorhin von einem

Elektromagneten und einer Schraubenfeder m bethätigt werden (s. Fig. 7).

Um Sicherheit dafür zu haben, dafs die im Abschnitt I. angegebenen Einrichtungen im Loth nicht blos Stromabschwächungen, sondern thatsächlich Stromunterbrechungen herbeiführen, ist in der Zeigervorrichtung ein Elektromagnet HH mit Ankerhebel g⁵, an dessen kurzem Hebelarm eine Spiralfeder angreift, und mit Contactstütze g⁴ in einem Nebenschlufs angeordnet (s. Fig. 6, Blatt I, und Fig. 14, Blatt II, welch letztere die Drahtverbindung des Zeigerwerkes mit der Batterie Z näher verdeutlicht).

Ist der Lothapparat im Gebrauch, so ist der Ausschalter K, Fig. 14, geschlossen. Der Arbeitsstrom fliefst alsdann durch die das Loth einschliefsende Leitung FF¹ von F nach der Klemme G, dem Draht g·¹, dem Elektromagneten g·², dem Draht g³, der Contactstütze g⁴, dem Anker g⁵, dem Draht g^e, der Klemme G¹, dem Draht g⁷, dem Ausschalter K, dem Draht g"⁸ nach der Batterie zurück. Der Nebenschlufs fliefst dagegen von der Batterie Z durch die Drahtleitung F¹ F nach der Klemme G, um den Elektromagneten H, nach der Klemme G ² und dann durch den Draht h, nach dem Draht g^s zur Batterie. Wird nun der Leitungswiderstand im Loth sehr grofs, so wird sowohl der Hauptstrom wie der Nebenstrom geschwächt, weil das Loth zwischen der einen Klemme der Batterie und dem Vereinigungspunkt beider Stromkreise eingeschaltet ist, während beide Ströme bei der anderen Klemme zusammenlaufen. Infolge der Abschwächung des Nebenstromes überwiegt die zweckentsprechend geregelte Spannung der den Anker g^B beeinflussenden Spiralfeder die Anziehungskraft des Elektromagneten H, der Anker wird abgerissen, der Contact bei g⁴ hört auf und der Arbeitsstrom ist gleichfalls unterbrochen.

Soll, nachdem eine Ablesung stattgefunden hat, der Zeiger auf Null gebracht werden, so wird durch Drücken auf den Taster L, Fig. 14, ein Stromlauf hergestellt, welcher sich von der Batterie Z durch den Draht h¹, den Taster L, den Draht g-⁹, die Klemme G, um den Elektromagneten H, die Klemme G², den Draht h nach der Batterie zurückbewegt und den Contact bei g⁴ herstellt, während ein zweiter Strom von der Klemme G nach dem Draht g¹, dem das Zeigerwerk bethätigenden Elektromagneten g·², dem Draht g·³, der Stütze g⁴, dem Anker g·⁵, dem Draht g^e, der Klemme G¹ u. s. f. fliefst. Wiederholtes Drücken auf den Knopf L führt den Zeiger, indem dieser von Zahl zu Zahl der Scala an der Zeiger vorrichtung springt, auf die Nullstellung- zurück.

Man kann den vorstehenden Zweck auch in der Weise erreichen, däfs man den Elektromagneten H in den das Loth enthaltenden Hauptstromkreis und die Armatur des Elektromagneten H zugleich mit dem das Zeigerwerk bethätigenden Elektromagneten g² in den Nebenstromkreis einschaltet. Diese Anordnung zeigt Fig. ι 5, Blatt II. Der Hauptstrom fliefst von F¹ durch den geschlossenen Ausschalter K und den Draht g¹ nach der Klemme G¹, von hier durch den Draht g³ um den Elektromagneten H, durch den Draht g-¹⁰, nach der Klemme G und scbliefslich durch den Draht g⁹ nach der Batterie zurück. Der Nebenstrom fliefst dagegen von der Batterie durch den Draht g⁸ nach der -Klemme G², von hier durch die Contactstütze g⁴, den Ankerhebel g·⁵, die Ankerstütze g-₀ ⁵, den Draht g·⁶, um den Elektromagneten g·², dann durch den Draht g⁷ zur Klemme G und endlich durch den Draht g⁹ zur Batterie zurück. Beim Schlufs des Stromkreises im Loth wird der Anker g⁵ angezogen und damit zugleich der Nebenstromkreis geschlossen. Bei Unterbrechung oder beträchtlicher Abschwächung des Stromkreises im Loth wird der Anker g·⁵ durch die ihn belastende Spiralfeder abgerissen und dadurch der den Elektromagneten g² bethätigende Nebenstrom sicher unterbrochen.

Behufs Rückführung des Zeigers auf Null wird durch wiederholtes Drücken auf den Taster L ein intermittirender Hauptstromlauf durch Draht g⁸, Klemme G², Draht h, Taster L, Draht g\ Klemme G¹, Draht g³ , Elektromagnet H, Draht g·¹⁰, Klemme G und durch den Draht g⁹ zurück zur Batterie hergestellt, während derdenElektromagneteng-²umfliefsende Nebenstrom seinen Lauf nimmt wie vorhin.

Die Anordnung Fig. 15 hat den Vorzug, dafs — beim Schlufs des Stromkreises im Loth — durch den Nebenschlufs infolge seines geringeren Widerstandes ein stärkerer Strom fliefst, wodurch die gute Function des Zeigerwerkes begünstigt wird.

Die Batterie Z kann zur Erregung beider für den Lothapparat erforderlichen Stromkreise benutzt werden, oder man kann zwei Batterien anwenden, um Stromcomplicationen zu vermeiden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein elektrischer Lothapparat, bei welchem die beim Sinken des Lothes B unter dem Einflufs des hydrostatischen Druckes erfolgenden Bewegungen einer Röhrenfeder A sich in Drehungen eines Sperrrades α⁴ übertragen, welches eine federnde Sperrklinke a⁵ bethätigt, durch deren Bewegungen ein Stromkreis intermittirend geschlossen wird, der in der Zeigervorrichtung des Apparates unter Zusammenwirkung eines Elektromagneten und einer Spiralfeder Schwingungen einer anker- oder stabförmigen Doppelklinke (Fig. 6 bezw. 7) herbeiführt, die sich unter Vermittelung eines Zahn-

   rades m¹ in Drehungen eines Zeigers P übersetzen.

   An dem durch Anspruch i. gekennzeichneten Apparat der Ersatz des Sperrrades a* durch einen Zahnsector a¹, auf dessen von Backen b^l aus nicht leitendem Material flankirten Kranz eine Feder α⁵ schleift, welche den Stromkreis unterbricht, sobald sie in der Zahnlücke auf den Backen des Sectors ruht.

   An dem durch Anspruch i. gekennzeichneten Apparat der Ersatz des Zahnsectors a^l . durch einen an seiner unteren Kante (Fig. 3) oder an seinen beiden Kanten (Fig. 4) gezahnten Hebel c¹ in Verbindung mit einem sich gegen die gezahnte Kante lehnenden Hebel c², der den Stromkreis unterbricht, sobald sein oberes Ende eine mit Isolirmasse ausgefüllte Zahnlücke des Hebels c¹ berührt.

   Der Ersatz der Röhrenfeder durch eine Plattenfeder, deren unter dem Einflüsse des hydrostatischen Druckes erfolgende Durchbiegungen benutzt sind, um unter Beihülfe eines der vorhin erwähnten Mechanismen den Stromkreis intermittirend zu schliefsen. An der Zeigervorrichtung des durch die vorstehenden Ansprüche gekennzeichneten Apparates die durch Fig. 14 veranschaulichte Anordnung eines Nebenschlusses mit einem Elektromagneten HH, dessen zugleich mit dem Elektromagneten g² des Zeigerwerkes im Hauptstromkreis liegender Anker g⁵ bei Abschwächung des Hauptstromes von der gleichfalls im Hauptstromkreise liegenden Contactstütze g* abgerissen wird, um bei dem intermittirenden Eintreten eines grofsen Widerstandes im Loth das für die richtige Function des Zeigerwerkes erforderliche intermittirende Unterbrechen des Hauptstromes sicher herbeizuführen.

   6. An der unter 5. bezeichneten Einrichtung die Abänderung, dafs nach Fig. 15 der Elektromagnet HH in den das Loth enthaltenden Hauptstromkreis und die Armatur des Elektromagneten HH zugleich mit dem das Zeigerwerk bethätigenden Elektromagneten g² in den Nebenstromkreis eingeschaltet ist, um bei intermittirendem Eintreten eines grofsen Widerstandes im Loth die intermittirende Unterbrechung des hier den Elektromagneten g² des Zeigerwerkes umfliefsenden Nebenstromes sicher herbeizuführen.

   7. An einem Lothapparat wie vorhin die Anordnung einer das Aufstofsen des Lomes anzeigenden Signalkarte J in der Zeigervorrichtung, welche Karte mit ihrer Aufschrift vor einen 'Spalt im Zifferblatt derselben tritt, sobald der den Contact eⁱ im unteren Theil des Lothes B enthaltende Stromkreis infolge des Aufstofsens des Lothes unterbrochen wird und den die Zeigerkarte in ihrer unteren Lage erhaltenden Elektromagneten Q aufser Function setzt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.