DE604453C - Navigationseinrichtung - Google Patents

Description

• Navigationseinrichtung Zum Zwecke der Navigierung im Nebel sind akustische Sendereinrichtungen bekannt, bei denen ein Schallstrahl eine hin und her gehende Bewegung ausführt. Ein solcher Sender wird gewöhnlich bei einer Hafeneinfahrt aufgestellt, und mit Hilfe eines solchen Senders ist es für die Schiffahrt möglich, die Ansteuerrichtung zur Hafeneinfahrt zu bestimmen. Der Schallstrahl bewegt sich beispielsweise (s. - Fig. i) von der Richtung OA über den Winkel a nach der Richtung OB, kehrt dort um und wandert mit gleicher Geschwindigkeit zurück (Zeit für Hin- und Rückgang= T). Dann läßt sich aus dem zeitlichen Abstand t der beiden Schallmaxima am Beobachtungsort der Winkel (3 berechnen zu Damit ist auch die Himmelsrichtung 0C gegeben, wenn die Richtung OB, also die Orientierung des Senders bekannt ist.
• Derartige Pendelsender haben im allgemeinen eine verhältnismäßig kleine Drehgeschwindigkeit (in der Praxis etwa 36o° gleich io Sek.). Sie werden deshalb meist über ein Reduziergetriebe angetrieben, welches möglicherweise auch gleich mit einer Umkehrvorrichtung versehen werden kann. Solche Getriebe haben nun für den vorliegenden Zweck eine Reihe von Nachteilen. Es zeigt sich nämlich, daß, insbesondere bei der Umkehr in Richtung OB, sehr leicht eine Drehschwingung der Schallsendermasse auftritt, die von dem unvermeidlichen Spiel im Übersetzungsgetriebe herrührt. Aus dem gleichen Grunde ist, wie aufgenommene Zeitwegdiagramme beweisen, die Drehbewegung nicht ganz gleichförmig, so daß hierdurch Fehler in der Richtungsbestimmung auftreten können. Um die Drehschwingungen zu beseitigen, muß, man Dämpfungs@einrchtungen, wie z. B. eine Reibungsbremse, eigne Flüssigkeitsbremse o. dgl., anbringen. Solche Einrichtungen haben nun natürlich den Nachteil, daß die Leistung des Antriebsmotors sich entsprechend erhöht. Auch tritt :eine zusätzliche Beanspruchung aller Getriebeteile ein, so daß .die ganze Konstruktion sehr schwer ausfällt. Gerade das ist nun wieder unerwünscht, weil doch ein solcher Sender stets auf einem erhöhten Punkt (z. B. einem -eisernen Gittermast, !einem Leuchtturm o. dgl.) angebracht werden muß und deshalb ein geringes Gewicht anzustreben ist.
• Die vorliegende Erfindung schlägt deshalb vor, den Schallsender nicht über ein Getriebe anzutreiben, sondern ihn unmittelbar auf die Motorachse zu setzen. Auf anderen Gebieten der Technik ist @es natürlich bekannt, Einrichtungen unmittelbar von einer Motorachse aus zu betreiben, z. B. Bohrmaschinen u. dgl. Im vorliegenden Fall werden aber durch die neue Anordnung die oben geschilderten, für die Navigation außerordentlich wichtigen Vorteile erzielt. Der Antriebsmotor muß im vorliegenden Falle natürlich mit einer sehr langsamen Drehzahl angetrieben werden, welche der langsamen Bewegung des Schallsenders entspricht. Das erfordert zwar an sich einen schweren Motor, jedoch wird durch den Fortfall des Getriebes immer noch -erheblich an Gewicht gespart. Hierdurch fällt nämlich jeder tote Gang weg, es können störende Drehschwingungen nicht auftreten. Deshalb ist auch eine Bremsung nicht mehr erforderlich, und der Motor braucht in seiner Leistung nur so stark bemessen zu werden, daß der Einschaltvorgang in genügend kurzer Zeit vor sich geht. Er hat also nur die Beschleunigung der Massen noch zu leisten und keine zusätzlichen Reibungsarbeiten mehr.
• Der weitere Vorteil der Anordnung liegt darin, daß die kinetische Energie des langsam laufenden Motorankers, wie durch Rechnung leicht zu beweisen ist, trotz seiner größeren Abmessungen gegenüber einem schnell laufenden Motor erheblich geringer ist. Es ist also hierdurch möglich, die Anordnung schneller auf die gleichförmige Endgeschwindigkeit heraufzubringen, d. h. die bei der Anordnung störenden Anfahrtzeiben werden besonders klein. Man wird also annähernd eine Zeitwegkurve bekommen können, wie sie in Fig. z dargestellt ist, während mit einem Getriebe sich nur .eine Kurve erreichen läßt, wie sie in Fig. 3 angedeutet ist. Selbstverständlich trägt hierzu auch der gänzliche Fortfall .der umlaufenden Zahnrädermassen bei. Bei einer solchen Anordnung wird es ferner zweckmäßig sein, die Umsteuerung an der Umkehrrichtung rein elektrisch vorzunehmen, also bei .einem Drehstrommotor durch Vertauschung zweier Phasen, bei einem Gleichstrommotor durch Umkehr der Stromrichtung im Anker oder im Feld. Bei einem Gleichstrommotor kann außerdem vor .der Umsteuerung noch eine elektrische Abbremsung zweckmäßig sein.
• Schließlich wird es vielfach zweckmäßig sein, die ganze Anordnung so auszuführen, daß der Motor mit dem Schallsender direkt ins Freie gestellt werden kann, d. h. man wird dem Motor eine wetterfeste Ausführung geben, so daß Regen, Schnee usw. nicht in das Innere eindringen können.
• Es ist selbstverständlich gleichgültig, ob es sich um einen Schallsender handelt, der rein elektrisch oder mit Druckluft oder mit irgendeiner anderen Energie betrieben wird. Ebenso ist es auch gleichgültig, ob der Motor als Elektromotor, als Druckluftmotor oder als Maschine zur Verarbeitung einer anderen Energie durchgebildet ist.
• Ferner ist es für die Erfindung bedeutungslos, ob die Bündelung des Schalls durch einen Sender mit geeignetem Trichter oder - durch mehrere Sender ,erzielt -wird, die im geeigneten Abstand zueinander angeordnet sind, wodurch bekanntlich ein besonders scharfer Schallstrahl erzielt wird. In allen Fällen treten die oben gekennzeichneten Vorteile der ErfIndung ein.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Navigationseinrichtung, bei welcher sein gerichteter Schallstrahl sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit pendelnd hin und her bewegt, so daß an einem Beobachtungsort aus dem Zeitunterschied der ,empfangenen Signale auf die Richtung des Sendeortes geschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallgeber unmittelbar auf der Welle des antreibenden Motors angebaut ist und die Drehrichtungsumkehr des Senders durch Umsteuerung des Motors erzielt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleich stromantriebsmotor in an sich bekannter Weise vor der Drehrichtungsumkehr als Generator auf- einen Bremswiderstand arbeitet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor in an sich bekannter Weise so wettersicher ausgebildet ist, daß er im Freien aufgestellt werden kann.