DE567875C

DE567875C - Compensator

Info

Publication number: DE567875C
Application number: DEA63822D
Authority: DE
Inventors: Dr Willy Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1931-09-13
Filing date: 1931-10-20
Publication date: 1933-01-11

Description

Kompensator In dem Hauptpatent 566 130 ist ein elektrischer Kompensator zur Richtungsbestimmung von Wellenenergie beschrieben, bei dem die einzelnen Glieder der Verzögerungsketten mit kreisförmig angeordneten Kontakten verbunden sind, deren Länge, auf der Schleifbahn gemessen, gesetzmäßig, z. B. einem Sinusgesetz folgend, mit dem Drehwinkel zu- bzw. abnimmt. Die Einrichtung ist dort so getroffen, daß die einzelnen Empfänger fest an den Enden von Verzögerungsketten liegen und die auf die Ketten geleitete Energie mit Hilfe des Kompensatorschaltwerkes von den Ketten abgegriffen und dem Anzeigegerät zugeführt wird.Compensator The main patent 566 130 describes an electrical compensator for determining the direction of wave energy. B. following a sine law, increases or decreases with the angle of rotation. The device is made there in such a way that the individual receivers are fixed at the ends of the delay chains and the energy transmitted to the chains is tapped from the chains with the aid of the compensator switching mechanism and fed to the display device.

Es ist andererseits aber auch bereits vorgeschlagen worden, die von mehreren Empfängern kommende Schwingungsenergie einer gleichmäßig unterteilten einheitlichen Verzögerungskette zuzuführen, indem man die Empfängerzuleitungen längs dieser Kette entsprechend der Richtung der eintreffenden Wellenenergie verschiebt und das Anzeigegerät fest an das eine Ende dieser Kette legt. Dadurch hat man zwar die Möglichkeit, mit einem '.Minimum von Kettengliedern für eine gegebene Anordnung von Empfängern auszukommen. Es ist aber auch bekannt, daß sich bei dieser Ausführungsform eines elektrischen Kompensators erhebliche Schwierigkeiten dadurch ergeben, daß die Zuführungspunkte der einzelnen Empfänger zur Kette Reflexionspunkte für die auf die Kette geleitete Energie ergeben, so daß Störungen bei der Überlagerung der von den einzelnen Empfängern auf die Ketten geleiteten Schwingungen sich ergeben. Es müssen deshalb besondere Kunstgriffe angewendet werden, um diese Nachteile zu überwinden. Im allgemeinen gelingt es nicht, dieser Schwierigkeit vollkommen Herr zu werden.On the other hand, however, it has also already been proposed that several receivers coming vibration energy of a uniformly divided uniform Delay chain by placing the receiver leads along this chain shifts according to the direction of the incoming wave energy and the display device firmly attached to one end of this chain. This gives you the opportunity to work with a minimum of chain links for a given arrangement of receivers. But it is also known that in this embodiment, an electrical Compensator cause considerable difficulties in that the feed points of the individual receiver to the chain reflection points for the transmitted to the chain Energy result, so that interference in the superimposition of the individual receivers Vibrations conducted on the chains result. It must therefore be special Tricks can be used to overcome these drawbacks. In general does not succeed in mastering this difficulty completely.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine bestimmte Anordnung der Empfänger, nämlich für die Verteilung der Empfänger in gleichmäßigen Abständen auf einem Kreise, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß für die genannte Empfängeranordnung in Kombination mit festen Verzögerungsketten für die einzelnen Sektoren, die durch die Anordnung der Empfänger auf einem Kreise gegeben sind, veränderliche Verzögerungsketten vorgesehen sind, mit denen jeweils nur ein Empfänger verbunden ist, und daß beim Drehen des Kompensatorschaltwerkes die Empfängerzuleitungen zu den Ketten nach dem Durchlaufen der Kontakte dieser veränderlichen Ketten auf die folgenden Ketten umgeschaltet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die einzelnen veränderlichen Kettenteile mit einem dem Widerstande der Empfänger entsprechenden Wellenwiderstande ein für allemal auszubilden und die festen Ketten, auf die dann die von den veränderlichen Ketten kommenden Schwingungen an feste Verbindungspunkte geleitet werden, in ihren Wellenwiderständen derartig auszubilden, daß Reflexionspunkte nicht entstehen können. Die Einrichtung kann als Maximum- bzw. Minimumkompensator sowie auch als Binaural-Kompensator ausgebildet werden. Im letzteren Falle hat man nur die Ketten in zwei entsprechende Gruppen zu unterteilen und an zwei getrennte Telephonhörer anzuschließen.The object of the present invention is for a specific arrangement the recipient, namely for the distribution of the recipients at regular intervals on a circle to avoid these troubles. The essence of the invention consists in that for said receiver arrangement in combination with fixed delay chains for the individual sectors by arranging the receivers on a circle are given, variable delay chains are provided with each only one receiver is connected, and that when turning the compensator switching mechanism the receiver leads to the chains after they have passed through the contacts variable chains can be switched to the following chains. In this way it is possible to change the individual chain parts with one of the resistors the receiver to train corresponding wave impedances once and for all and the firm Chains on which those coming from the changeable chains Vibrations are conducted to fixed connection points in their wave resistances to be trained in such a way that reflection points cannot arise. The establishment can be designed as a maximum or minimum compensator and also as a binaural compensator will. In the latter case one only has the chains in two corresponding groups to subdivide and to connect to two separate telephone receivers.

Die Erfindung möge in der anliegenden Abbildung beispielsweise und schematisch veranschaulicht werden: i bis 6 stellen sechs Empfänger dar, die in gleichmäßigen Abständen auf einem Kreise angeordnet sind. Sie haben eine gemeinsame Verbindungsleitung 7. Die anderen Enden der Empfänger sind zu kreisförmigen Gleitbahnen 8 bis 13 geführt, die konzentrisch angeordnet sind. Auf diesen Gleitbahnen gleiten mit ihrem einen Ende sechs Schleiffedern 14 bis ig, die um je 6o° gegeneinander versetzt an einem gemeinsamen, um eine Achse 2o drehbaren Träger angeordnet sind. Die äußeren Enden dieser Schleiffedern gleiten auf einer Kontaktbahn 21, die aus einzelnen Kontakten verschiedener Länge besteht. Die Länge der Kontakte nimmt, wie dies im Hauptpatent beschrieben ist, auf der Kreislinie gemessen, gesetzmäßig zu bzw. ab. Die einzelnen Kontakte dieser Kontaktbahn 21 sind mit den Gliedern veränderlicher Verzögerungsketten 22 bis 27 verbunden, und zwar im vorliegenden Falle ist jedem Sektor von 6o° eine besondere Verzögerungskette zugeordnet. Weiter sind vier feste Verzögerungsketten 28 bis 31 vorgesehen, mit welchen die Ketten 22 bis 27 an bestimmten Punkten verbunden .sind. Die veränderlichen Ketten sind mit Abschlußwiderständen 3z an ihren freien Enden versehen. Am Ende der festen Kette 3o bzw. 31 sind Telephonhörer 33 bzw. 34 angeschlossen. Ein Schalter 35 gibt die Möglichkeit, die beiden Telephonhörer 33 und 34 zu verbinden.The invention may in the accompanying figure, for example, and schematically illustrated: i through 6 represent six receivers included in are evenly spaced on a circle. They have a common Connection line 7. The other ends of the receivers are to form circular slideways 8 to 13 out, which are arranged concentrically. Slide on these slideways at one end there are six slip springs 14 to ig, each at 60 ° against each other are arranged offset on a common carrier rotatable about an axis 2o. The outer ends of these slide springs slide on a contact track 21 which is made of individual contacts of different lengths. The length of the contacts decreases as this is described in the main patent, measured on the circular line, legally to or from. The individual contacts of this contact track 21 can be varied with the links Delay chains 22 to 27 connected, in the present case is each A special delay chain is assigned to the sector of 60 °. Next are four fixed Delay chains 28 to 31 are provided with which the chains 22 to 27 to certain Points .are connected. The variable chains are terminated 3z provided at their free ends. At the end of the fixed chain 3o or 31 are telephone receivers 33 or 34 connected. A switch 35 gives the opportunity to use the two telephone receivers 33 and 34 to connect.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Trifft Wellenenergie aus der Pfeilrichtung 36 auf die Empfängeranordnung auf, so werden die Empfänger in der Reihenfolge i, 6, 2, 5, 3 und 4 von den Schwingungen getroffen. Um die von den einzelnen Empfängern aufgenommenen Schwingungen in Phase zu bringen, hat also der Empfänger i die größte Verzögerung, der Empfänger 4 die kleinste Verzögerung zu erhalten. Im gezeichneten Beispiel ist dies dadurch erreicht, daß die vom Empfänger i aufgenommene Schwingungsenergie über den Gleitring 8, die Schleiffeder 14 zu dem Gitterkontakt 37 geführt wird. Dieser ist durch die Leitung 38 mit dem oberen Ende der Kette 23 verbunden. Die Schwingungsenergie hat die Kette 23 zu durchlaufen, wird dann über die Leitung 39 am Punkte qo der festen Kette 2g zugeführt und nach Durchlaufen derselben am Punkte 41 der festen Kette 31 zugeleitet. Nachdem auch diese Kette von der Schwingungsenergie durchlaufen ist, findet die Einwirkung auf den Telephonhörer 34 statt. Die gesamte Verzögerung, die die Schwingungsenergie auf diesem Wege erleidet, entspricht der Zeit, die die Schwingungsenergie im Medium zum Durchlaufen des Kreisdurchmessers der Empfängeranordnung benötigt. Die vom Empfänger 2 aufgenommene Schwingungsenergie wird über die Gleitbahn g und die Schleiffeder 15 über den Kontakt 42 der Kette 25 zugeführt, hat diese Kette von dort an zu durchlaufen und wird dann über die Leitung 43 am Punkte 41 ebenfalls der festen Kette 31 zugeführt, die sie noch zu durchlaufen hat, ehe sie auf das Telephon 34 zur Einwirkung gelangt. Der Empfänger 3 schließlich ist über die Gleitbahn io, die Schleiffeder 16 mit der Kette 27 verbunden und wird nach dem Durchlaufen derselben ohne weitere Verzögerung dem Telephon 34 am Punkte 43' zugeführt. Die Verzögerungswerte, die die drei Empfänger auf diese Weise erhalten, sind derart bemessen, daß die von ihnen gelieferten Schwingungen in Phase am Telephonhörer 34 ankommen. In entsprechender Weise ist für die übrigen drei Empfänger 4, 5 und 6 Gleichphasigkeit im Telephon 33 für die Schallrichtung 36 hergestellt und kann durch Beobachtung des Mitteneindruckes festgestellt werden.The mode of operation of the device is as follows. If wave energy hits the receiver arrangement from the direction of arrow 36, the receivers are hit by the vibrations in the order i, 6, 2, 5, 3 and 4. In order to bring the vibrations picked up by the individual receivers into phase, the receiver i has the greatest delay and the receiver 4 the smallest delay. In the example shown, this is achieved in that the vibration energy absorbed by the receiver i is guided to the grid contact 37 via the sliding ring 8, the sliding spring 14. This is connected to the upper end of the chain 23 by the line 38. The oscillation energy has to pass through the chain 23, is then fed via the line 39 at point qo to the fixed chain 2g and, after passing through the same, is fed to the fixed chain 31 at point 41. After the vibration energy has also passed through this chain, the action on the telephone receiver 34 takes place. The total delay suffered by the oscillation energy in this way corresponds to the time that the oscillation energy in the medium needs to traverse the circle diameter of the receiver arrangement. The vibration energy absorbed by the receiver 2 is fed to the chain 25 via the slideway g and the slide spring 15 via the contact 42, has to go through this chain from there and is then also fed to the fixed chain 31 via the line 43 at point 41, which it still has to go through before it can act on telephone 34. Finally, the receiver 3 is connected to the chain 27 via the slideway 10 and the slide spring 16 and, after passing through the same, is fed to the telephone 34 at point 43 'without further delay. The delay values which the three receivers receive in this way are dimensioned in such a way that the vibrations they supply arrive at the telephone receiver 34 in phase. In a corresponding manner, the other three receivers 4, 5 and 6 are in phase in the telephone 33 for the sound direction 36 and can be determined by observing the center impression.

Wird der Schalter 35 geschlossen, so kann mit der Einrichtung nach der Maximalmethode gearbeitet werden, ' d. h. es kann die Phasengleichheit durch Einstellung auf das Maximum der Lautstärke in den Telephonhörern festgestellt werden. Die Schallrichtung kann dann an einer Skala in bekannter Weise abgelesen werden. Dreht man den Träger der Schleiffedern um die Achse 2o, so kann in jedem Falle für jede beliebige Richtung der einfallenden Wellenenergie Gleichphasigkeit in den Telephonhörern 33 bis 34 erzielt werden. Man erkennt, daß nach einer Drehung des Schaltwerkes um 6o° die Schleiffedern 14 bis i9 von dem Anfangspunkt der einen Kette zu dem Endpunkt der nächsten Kette übergehen. Diese Umschaltung der Empfänger von einer Kette zur anderen muß möglichst momentan erfolgen. Hierfür können besondere Umschalteinrichtungen, beispielsweise in Form von Relais, vorgesehen sein, damit eine dauernde Verbindung zweier Ketten an der Umschaltstelle ausgeschlossen wird.If the switch 35 is closed, the device can after the maximum method can be worked, 'd. H. it can make the phase parity through Adjustment to the maximum of the volume in the telephone receivers can be detected. The direction of sound can then be read off on a scale in a known manner. If the carrier of the slide springs is rotated around the axis 2o, in any case for any direction of the incident wave energy in-phase in the telephone receivers 33 to 34 can be achieved. It can be seen that after turning the rear derailleur 6o ° the slide springs 14 to 19 from the starting point of one chain to the end point skip to the next chain. This switching the receiver from a chain to others must happen as soon as possible. For this purpose, special switching devices, for example in the form of relays, so that a permanent connection two chains at the switching point is excluded.

Für die Messung nach der Maximalmethode ist es nicht erforderlich, vier feste Ketten zu benutzen, es genügen in diesem Falle zwei feste Ketten. Die veränderlichen Ketten 22, 2:1 und 26 k<innen hierbei mit ihren Enden an dieselben Anschlußpunkte .4o bzw. 41 bzw. .f3' an die Ketten 29 bzw. 31 angelegt werden, so daß die festen Ketten 28 und 30 in diesem Falle fortfallen können.For the measurement according to the maximum method it is not necessary to use four fixed chains, in this case two fixed chains are sufficient. The variable chains 22, 2: 1 and 26 k <inside here with their ends at the same connection points .4o and 41 or .f3 'on the chains 29 and 31, so that the fixed chains 28 and 30 in this Trap can fall away.

Für die Ausübung der Minimummethode ist die Unterteilung in zwei Gruppen wie bei der Binaural-Methode notwendig. Es müssen für diese Methode Mittel vorgesehen sein, um die eine Gruppe von Empfängern umgekehrt gepolt mit der anderen Gruppe der Empfänger am Anzeigegerät zur Einwirkung bringen zu können.For practicing the minimum method, it is divided into two groups as necessary for the binaural method. Funds must be earmarked for this method to be polarized around the one group of receivers with the other group the receiver on the display device to be able to act.

Die Einrichtung kann nicht nur zum Empfangen von `'Wellenenergie, sondern auch zum gerichteten Senden benutzt werden, wenn man an Stelle der Empfänger Sender anordnet und an Stelle der Telephonhörer Energiequellen einschaltet. Auch ist es nicht erforderlich, daß die Empfänger oder Sender auf einer Kreislinie in einer Ebene angeordnet sind; es genügt vielmehr, wenn die Projektion der Empfänger bzw. Sender auf die Schallfeldebene eine Kreislinie ergibt.The facility can not only be used to receive 'wave energy, but can also be used for directional sending if you take the place of the recipient Arranges transmitter and turns on energy sources in place of the telephone receiver. Even it is not necessary for the receiver or transmitter to be on a circular line in are arranged on a plane; rather, it is sufficient if the projection is the recipient or transmitter results in a circular line on the sound field level.

Die Einrichtung eignet sich insbesondere für die Zwecke des Unterwasserschalls.The device is particularly suitable for the purposes of underwater sound.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compensator for determining the direction of wave energy according to patent 566 130 by means of a plurality of receivers, which in uniform Distances from each other are arranged on a circle, and a compensator switching mechanism, characterized in that the delay chain is divided into a fixed and sector-wise a changeable part is divided, the changeable part each only with is connected to a receiver, and that when rotating the compensator switching mechanism Receiver leads to the chains after passing through the contacts of a variable The chain can be switched to that of the next variable chain.

2. Establishment according to claim i, characterized in that for the purpose of using the binaural method two groups of variable and fixed chain parts are provided which are based on act on two separate telephone receivers.

3. Device according to claims i and a, characterized in that for switching the receiver from a variable Chain to the next following a switching device is provided, which is a permanent Connection of the two chains excludes. : f. Device according to claims i and 2, characterized in that the wave resistances of the fixed chain parts according to the wave resistance of the connected variable chain parts are sized to reflect reflections at the points where the changeable chains of the individual sectors are brought up to the fixed chains.