DE7108809U

DE7108809U - Seismischer vibrator

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Publication number: DE7108809U
Application number: DE19717108809U
Authority: DE
Original assignee: Seismograph Service Corp
Current assignee: Seismograph Service Corp
Priority date: 1970-03-09
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE2111219A1; IL36314A0; MY7300485A; NL7103068A; DK136229C; AT309843B; NO133570B; DE2111219B2; US3701968A; CA946064A; GB1310468A; DK136229B; SU576071A3; NO133570C; CH551630A; BE763997A; ZA711056B; ES389409A1; IL36314A; FR2084323A5

Description

(ο

8452-71

EP/73217

US Ser.No. 17440

filed March 9,1970

Seismograph Service Corporation, Tulsa, Oklahoma (V.St.A.J Seismischer Vibrator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen seisroischen Vibrator zum Erzeugen von akustischen Schwingungen in der Erde.

Es ist bisher keine Einrichtung zum Erzeugen von seismischen Schv/ingungen für die Lagerstättenforschung und dgl. bekannt, die in Gegenden nit "weichem Boden, wie Sumpf, eingesetzt werden kann. Es gibt zwar seegängige seismische Schwingungs-■ erzeuger; diese nüssen jedoch in verhältnismäßig großer Tiefe unter der Wasseroberfläche betrieben werden, um Schv/ingunoen ausreichender Stärke erzeugen zu können. In flachem Wasser können sie daher nicht eingesetzt v/erden. Die für die Verwendung auf trockenem Land bestimmten seismischen Vibratoren sind normalerweise an schweren Fahrzeugen angebracht, die als Belastung für die Vibratoren dienen und beim Betrieb sich auf diesen abstützen. Solche auf Lastwagen oder Anhängern montierten Vibratoren können in Gegenden, die durch normale Straßen nicht erreichbar sind odar in denen der Boden zu v/eich ist, um ein

-2-schweres Fahrzeug tragen zu können, nicht verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen seismischen Vibrator anzugeben, der in gleicher Weise auf dem Wasser, auf sumpfigem Land und auf festem Boden betrieben werden kann und sich auch in unterentwickelten Gebieten, in denen es keine Wege irgendwelcher Art gibt, leicht und frei bewegen läßt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe ir.it einen: seismischen Vibrator zum Erzeugen von akustischen Schwingungen in der Erde gelöst, der gekennzeichnet ist durch eine Aufnairaekammer, die mindestens eine am Boden (also bei der Erd- oder Wasseroberfläche) angeordnete größere Öffnung sowie mindestens eine an einer anderen Stelle angeordnete kleinere Öffnung aufweist, eine Anordnung zum Erzeugen von unter Druck stehender Luft in der Kammer, welche Anordnung eine Vorrichtung zun Erzeugen einer Strömung von Luft durch die kleinere Öffnung in die Kammer umfaßt, und eine Anordnung zum Modulieren der unter Druck stehenden Luft in der Kammer.

Kurz gesagt besteht der vorliegende seismische Vibrator

aus einer Art Luftkissenfahrzeug oder Grundeffektmaschine, bei der in Weg des Luftstroms ein Luftstroinniodulator angeordnet ist. Dieser Modulator steuert den Luftstrom derart, daß sich eine druckmodulierte Luftströmung ergibt. Die Innenseite des Fahrzeugs oder der Maschine ist vorzugsv/eise so geformt, daß diese Modulationen gegen die Oberfläche des Grundes, also die Erd- oder Wasseroberfläche, unterhalb des Fahrzeugs gerichtet ist. Auf diese Weise wird eine modulierte Druckschwingung zur Einwirkung auf den Grund gebracht und über eine verhältnismäßig große Fläche verteilt. Fahrzeuge dieses Typs können selbst bei geringen Hubdrücken schwer beladen werden und dementsprechend eine enorme Energiemenge auf die Erdoberfläche übertragen. Das

Fahrzeug ist vorzugsweise so konstruiert· daß es leicht umhergefahren und von Ort zu Ort bewegt werden kann.

Ib folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

* 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines seismischen Luftkissen-Vibrators gemäß einen Ausführungsoeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht des Vibrators gemäß Fig. 1, während dieser über der Erdoberfläche schwebt;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Luftkissenfahrzeugs, das zwei oder nehr seismische Vibratoren gemäß Fig. 1 sowie eine Vorrichtung zur Fortbewegung und ein Steuerpult enthält;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines vereinfachten Ausführungsbeispieles eines seismischen Luftkissen-Vibrators; eine Ecke ist dabei weggabrochen gezeichnet, um den im Inneren befindlichen Mechanismus sichtbar zu machen;

· Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht des Vibrators gemäß Fig. 4, gesehen in einer Ebene 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 eine geschnittene, schematische Seitenansicht einer bekannten Luftkissenmaschine;

Fig, 7 eine scheinatische, geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels in Form einer Luftkissenmaschine, bei der die Drehzahl des Gebläses zur Modulation der Luftströmung änderbar ist;

Fig. 8 eine scheinatische, geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeitg±pd»an Jorm-ßiner Luftkissenmaschine,

bei der der Anstellwinkel der Gebläseschaufel zur Modulation der Luftströmung verstellbar ist;

Fig. 9 eine schenatische, geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels in Form einer Luftkissenmaschine, die zur Modulation der Luftströmung Klappen enthält, die vor dem Gebläse angeordnet sind, und

Fig. 10 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels in Form einer Luftksi senkmaschine, bei der die zur Modulation der Luftströmung dienenden Klappen hinter dem Gebläse angeordnet sind.

Fig. 6 zeigt ein bekanntes Luftkissen- oder Grundeffektfahrzeug 20 im Schnitt. Das Fahrzeug 20 enthält einen Gebläseläufer 22, der in einen Strönungskanal 23 angeordnet und mit einem geeigneten Antrieb 24 verbunden ist. Das Gebläse 22 fördert Luft in eine Aufnahme'-: amme r 25, die an ihrem einen Ende durch die nahe benachbarte Erdoberfläche 26 in wesentlichen geschlossen ist. ^T;-enn das Gebläse 22 läuft, *;aut sich in der Kammer 25 ein Druck auf. Dieser Druck '.'rächst solange, bis die Kraft, die der Druck der Luft in der Kanner 25 gegan die Oberseite 27 der Kammer ausübt, größer vird als die vom Gewicht des Fahrzeugs 20 herrührende, nach unten gerichtete Kraft. Meistens ist nur ein sehr kleiner Druck nötig, um das Fahrzeug 20 zu heben. VJenn die Kammer 25 z.3. einen Durchmesser von etv/a 3ra hat und das Gebläse 22 in dar Kammer 25 einen Druck erzeugt, der etv.'a 0,1 kp/cm cröSer ist als dar AuSendruck, kann ein Fahrzeug mit einem Gev/icht von etwa S lip vom Boden. gehoben v;erden. ν renn sich das Fahrzeug hebt, entsteht ein Luftspalt 23 zwischen dem Rand der Kammar 25 und dem Grund 26. Durch diesen Luftspalt kann dann Luft aus der Kammer 25 austreten und der Druck in der Kammer sinkt dann dementsprechend ab. Um diesen Luftverlust so klein wie möglich zu halten, können z.3. nichtd.r^esteilte, vorhandartige Abschlußvorrichtungen und dgl. vorgesehen sein. Das Gebläse 22 muS ge-

nügend Luft in die Kammer 2 5 fördern, um den Luftverlust durch den Spalt 28 zu kompensieren.

Gemä3 der vorliegenden Erfindung wird die Luftströmung in irgend einer Form so moduliert, daß Druckwellen gegen die Oberfläche des Grundes (dieser Begriff soll hier die Erdoberfläche j die 'wasseroberfläche, die Oberfläche eines Sumpfes usw. umfassen) gerichtet und dieser akustische Schwingungen zugeführt v/erden. In den Fig. 7 bis IO sind beispielsweise vier Möglichkeiten aargestellt, wie dies in der Praxis durchgeführt werden kann.

Fig. 7 zeigt eine Luftkisseismaschine mit einem Gebläseantrieb 24, dessen Drehzahl mit akustischer Rate änderbar ist. Die Modulationsinf oma tion wird durch Funk übertragen, von einem. Hochfrequenzeixfänger 33 empfangen und einem Leistungssteiler 34 zugeführt. Der Leisfcungssteller 34 liefert dann modulierte Leistung an den Antrieb 24= Der Antrieb 24 kann z.B. aus einem Wechselstrom-Synchronmotor bestehen und als Leistungssteiler 34 kann dann ein Gleichstror./^echselstrom-ümsetzer verwendet werden, dessen Ausgangs frequenz sich mit dem Z«Iodulationssignal ändert. Für ein solches System wird ein Gebläse 22 kleiner Trägheit benötigt, wenn es einwandfrei arbeiten soll. Wenn der Antrieb 24 aus einem Benzinmotor bestellt und das Gebläse 22 ein hohes Trägheitsmoment hat, läßt sich das angegebene Cystein nur für Untersuchungen, mit sehr niedrigen Frequen ζ en versenden.

In Fig. S ist ein Luftkissenfahrzeug 3O dargasteü, das ein Gebläse 32 enthält, bei dem der Anstellwinkel der Läuferschaufel verstellbar ist. Die drahtlos übertragene und vom Hochfrequenzempfäncrer 33 empfangene '-!odulationsinformaticn wird hier einer Stellvorrichtung 36 zugeführt, die den Anstellwinkel der Gebläseschaufeln entsprechend dem Modulationssignal verstellt.

In den Fig. 9 und IO sind entsprechende Anordnungen dargestellt, bei denen Verschlüsse in Form von Klappen 35 verwendet werden, ua äen Luftdurchsatz eines Gebläses 37 zu verändern. Die Klappen 35 werden durch eine Stellvorrichtung 38 entsprechend den vom Hochfrequenzeinpfänger 33 empfangenen Signal verstellt. Eei der Aus führiings forn gexaäß Fig. 9 befinden sich die Klappen auf der Ansaugssite, bei der Ausführungsform gemäß Fig. IO auf der Austrittsseite des Gebläses 37.

Bei den in den Fig. 7 bis IO dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung hat die Oberseite 27* der Kasiner 25' einen ungefähr exponentieilen Verlauf, so daß die Kamner 25' etwa die Form der Mündung einer Trompete oder Posaune aufweist. Diese Formgebung hat den Zweck, die akustische Welle gleichmäßig auf die Oberfläche des Grundes zu verteilen. Eei einen normalen Luftkissenfahrzeug ist die Form der Druckkammer, z.B. der Kammer 25 in Fig. 6, praktisch baliabig. Wenn jedoch das Luftkissennrinzip fir seismische Untersuchungen nutzbar gemacht werden soll, erweitert sich die Kamrter vorzugsweise gleichförmig von der die Luftströmung modulierenden Vorrichtung (Z-Iodulator) zur Oberfläche des Grundes. Durch einen solchen Verlauf, insbesondere nach Art eines Exponential trichters, werden Reflexionen und Irtpedanzfehlanpassungen in der Druckkarrtntei vermieten und es wird gewährleistet, daS die ganze akustische Energie auf die Oberfläche des Grundes "übertragen wird.. Außerdem wird die akustische VTaile gieichfor^ mig auf eine era Se Fläche verteilt und die Kopplung zwischen dem Modulator und der Erde cementsprachend verbessert. Da zwischen den Grund, insbesondere der Erde, und der Luft in der Druckkammer eine starke Fehlanpassung besteht, ist es wichtig, die Fläche, auf der die akustisch3 ".."eile zur Einwirkung gebracht wird, möglichst gxo3 zu machen.

In den Fig. 4 und 5 ist eine sehr einfache Grundeffektnaschine dargestellt, uEt die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Sur Modulation der Luftströmung dient

ein einfacher Verschluß aus zwei konzentrischen Zylindern 42 und 44, die jeveils eine Anzahl entsprechender vertikaler (axialer) Schlitze 54 aufweist. Der innere Zylinder 42 kann durch eine Welle 43 gedreht werden, die über ein SO -Gialenkgetriebe 46 nit eines». Elektromotor 45 verbunden ist. Der äußere Zylinder 44 steht fest. Wenn sich die Schlitze 54 des inneren und äußeren Zylinders 42 bzw. 44 decken, kann die Luft ist wesentlichen fiai von einen oraren Raun 47 in eine Druckkancaer 43 ströaen. Wenn dagegen die Zylinder 42 und 44 so gegeneinander verdreht sind, daß die vertikalen Schlitze 54 undurchbrochenen Teilen der Zylinder 42 und 44 gegenüberstehen, wird die Luftströmung voa Raun 47 in die Kairoer 48 unterbrochen. Hin durch einen Motor 50 angetriebenes Gebläse 49 fördert normalerweise Luft durch die Zylinder 42 und 44 in die Kamer 43. Der Motor 45 wird durch ein Modulationssignal gsteuert, so daß eine modulierte Hellenfront in die Karrner 48 eintritt und durch diese nach unten in den Grund vandert. Die auf diese lieise erzeugten Schallwellen werden, durch Ablenkvorrichtungen 51 und 52 nach unt3~ zur Oberfläche des Grundes gelenkt, ue den liirkungsgrad der Einrichtung zu erhöhen. Die Ablsnkvorrichtungen 51 und 52 stellsn eine erste Näherung für eine exponentionelle Kopplung (Zxpcnentialtrichtar) zwischen der modulierten Luftquelle und den Grund dar.

In dsn Fig. 1 und 2 ist eine verfeinerte Ausfuhrusigs-

forr. eines Luf^Jtissen-Vicrators €0 cesäS der Erfindung dargestellt. Die Modulation erfolgt durch eine Sirene, die zwei benachbarte, geschürzte Platten 62 ur.d 64 enthält. Die untere Plat.te 64 steht fest ur.d ist an den Rändern eines Luftkanals

65 ε.ηζ bracht. ~ie obere Platte 62 liegt unmittelbar auf der unteren Platte 64 auf und vird durch einen !ödulationsisotor

66 gedreht. Zvisehen den Platten 62 und 64 können geeignete Axial- oder F.urcIlager vorgesehen sein. Direkt oberhalb der beiden Platten £2 und 64 befindet sich ein Gebläse 6S, das alt einen Antries 70 versehen ist. Wenn die beiden Platten 62

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und 64 so gegeneinander verdcht sind, daß sie den Luftkanal verschließen, erzeugt das Gebläse 63 oberhalb der Platten 62 und 64 einen verhältnismäßig hohen Druck. Werden die Platten 62 und 6 4 dann so gegeneinander gedreht, da3 sich ihre Schlitze decken und der Luftkanal dadurch geöffnet wird, so kann die unter Druck stehende Luft entv/eichen und in eine sich erweiternde Druckkammer 72 eintreten. Die Seitenwand 74 der Druckkammer 72 erweitert sich jüü wesentlichen exponentiell von der unteren Platte 64 des Modulators zun Rand 78 des Fahrzeugs 60, so daß sich die bestmögliche akustische Kopplung zwischen der Luftströmung von den Platten 62 und 64 des Modulators und der Oberfläche der Erde 32 (Fig. 2) ergibt.

Fig. 3 zeigt ein Grundeffektfahrzeug 92, das zwei oder mehr Luftkissenvibratoren 6O gemäß Fig. 1 und 2 enthält. Die Antriebsleistung für die Gebläse der Vibratoren 6O und für einen schwenkbaren Fortbewsgungspropeller, der erforderen oder hinteren Ends des Fahrzeugs angebracht sein kann, wird durch einen einzigen "otor 84 erzeugt. Am einen Ende des Fahrzeugs ist außerdem ein Sitz 83 und ein Steuerpult 9O für das Bedienungspersonal vorc-^ehen. Das Fahrzeug ist so konstruiert, das es sich über trockenes Land, über die offene See und auch über sumpfiges Land, ^r.vo konventionelle Fahrzeuge versagen, fortbewegen kann. Vorzugsweise ist das Fahrzeug 52 zienlich groß und bedeckt eine grcSe Fläche. Das Fahrzeug ist vorzugsweise schwer beladen, so daß es ein nassives 'Widerlager für die Schallwellenquelle bildet.

Die Einkopplung von akustischer Energie in^rde oder V7asser -.ittels einer Luftspule ist ein akustisches Impedanzanpassungsprobleia. In der Akustik ist die akustische Impedanz als Produkt aus Dichte und Fortpflanzungsgeschv/indigkeit definiert. Luft hat eine nittlere Dichte von O,OO129 g/cm und die normale Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt 331 πι/sec. Die akustische Impedanz Z-. der Luft beträgt dementsprechend

2 3

42,86 g/cm sec. liasser (Dichte:lg/cm ; Schallgeschwindigkeit etwa 150O ε/sec) hat dagegen eine akustische Impedanz Z_T, von ungefähr 150 0OO g/cs · see. Für Erde kann Ban eine typische Dichte von etvra 2g/cra und eine Schallgeschwindigkeit zwischen 15OO und 6OO n/sec annehmen, man erhält dann eine akustische

c K 2

Impedanz Z-, zwischen etwa 3 - 10 und 1,5 · 10 g/cm · see.

Der Übertragungskoeffizient α, für die Leistungsübertragung von der Luft in der Luftkissen-Kaümer eines Luftkissenfahrzeugs auf einen Wasserkörper auf der Erdoberfläche ist durch die Gleichung

* ²A ^ZÄ

in

gegeben. Setzt Ran/diese Gleichung typische Werte ein, so erhält Eian für den Übertragungskoeffizienten α. einen Wert in

der Größenordnung von IO . Die Kopplung zwischen der Luftkissen-XaEEaer und dem unter ihr befindlichen Boden ist also sehr schlecht und laan muß daher Maßnahmen treffen, um die Energieübertragung in die Erde !abglichst groß zu machen.

Eine erste Möglichkeit für die Verbesserung der Kopplung zwischen der Luft und dem Grund besteht darin, eine Rssonanz-Luftkascier als Anpassungsglied zu verwenden. Die Xairtmer kann so besessen werden, daß sie bei der Zlodulationsfrequenz schwingt und nan kann ihr eine solche Fona verleihen, daß Luftbeviegungen beim Modulator, die bei niedrigen Drücken ablaufen und sich über größere Abstände erstrecken, in Luftbewegungen hoher Drücke und kurzer Abstände an der Erdoberfläche umgesetzt v/erden. Eine solche anordnung liefert sehr gute Ergebnisse bei seismischen Untersuchungen, die mit einer einzigen, konstanten Frequenz durchgeführt werden, z.B. bei holographischen seismischen Vermessungsverfahren. Sine Resonanzkammer dürfte sich jedoch nicht für seisriiische Verfahren eignen, bei denen mit gleitender Frequenz (Frequenz-

-IO-

modulation) gearbeitet wird, da die Frequenzänderung bei solchen Verfahren normalerweise zv<-ei Oktaven urzfaßt. Dia Konstruktion einer Resonanzkanrcner, die in einem Frequenzbereich von zwei Oktaven schwingungsfähig bleibt, dürfte nänlich ein schwieriges, wenn nicht unlösbares Problen darstellen.

Eine Abwandlung des Kopplungskonzeptes für die Resonanz kammer besteht in der Verwendung eines Exponential-Hornes oder Trichters zur Kopplung des Modulators nit der Oberfläche der Erde. Fig. 2 zeigt, vie ein Exponentialtrichter in einer üblichen Bodeneffeilmaschine vorgesehen werden kann. Die Wand 74 (oder die entsprechenden "..'andteile bei einer nichtrotationssymraetrischen Struktur) der Kasper 72 ist SEehr oder weniger exponentiell gekrürrat, so da3 ihre Fora wenigstens annähernd der Trichterfom eines Blasinstruments entspricht. Der enge Hals des Trichters befindet sich bei den Platten und 64 des Luftstronsaodulators während der erweiterte Teil des Trichters an die Erde 82 angrenzt. Durch eine solche Anordnung wird die Kopplung zwischen den Platten 62 und 64 des Modulators und dem Grund 82 wesentlich verbessert. Die exponentielIe Kopplung gewährleistet, daß die ganze Luft in der Karuaer saoduliert wird. Da nan hinsichtlich der Feh!anpassung zwischen der Luft in der Kajanser 72 und deia Grund 82 nichts mchen kann, ist es das Zweckmäßigste, die der Erdoberfläche benachbarte Kainneröffnung so gro3 zu machen, wie es praktisch irjäglich "ist. Die größtmögliche Energieübertragung in die Erde wird also dadurch erreicht, daß nan die Fläche, auf die die modulierte-Schallschwingung verteilt wird, so groß wie möglich macht.

Die sich exponentiell erweiternde Laftkar—.er kann als Breitband-Transforsiator angesehen werden, durch den der Modulator mit der Luft oberhalb des Grundes gekoppelt ist. Die Komhalsimpedanz (beiia Modulator) ist gleich der akustischen !impedanz der Luft geteilt durch die Halsfläche S^ und außerdsra

geteilt durch das Verhältnis der übertragenen Frequenz zur Schallgeschwindigkeit in Luft. Die Grenzfrequenz des Korns ist gleich einee Forafaktor a aaultipli ziert axt der Schallgeschwindigkeit und geteilt durch 4*. Der Forafaktor α ist durch die folgende Gleichung definiert:

dabei bedeuten S_ = Fläche bei der Erdoberfläche« S_ = talsfläche Lei= Modulator, χ = K^ohe der Luftkissen- oder Druckkanzler.

, Man sruB also versuchen, die Hündung der Druckkammer so groS

; vie möglich zu cache η und trotzder: eine gute Impedanzanpassung

zwischen de::». Modulator und den Horn aufrechterhalten. Die Aus- ; gangsickedanζ des Modulators hängt von dessen Konstruktion ab

and wird as besten er.oirisch bestinsat. S

In erster Näherung ist die ModulatoriEroedanz gleich der Druckänderung, die durch eine Änderung urt eine Einheit der Gesantströmung verursacht vird. Die Ges amtströmung ist als \ Produkt der Halsfläche des Modulators und den Luftdurchsatz pro

Flächeneinhait und Zeiteinheit definiert. Der Druck aa Modula- \ tor, der erforderlich ist to einen vorgegebenen Absolutwert

• des Durchsatzes aufrechtzuerhalten, ist gleich der Hälfte der

Impedanz der Luft nultiplisiert nit de^: Quadrat des Soll-Durch- ^: Satzes. Die Impedanz des Modulators ist also gleich der fiälfte

\ der Ir>peda:iz der Luft nultipliziert mit der Gesaatstrosrang

! und dividiert durch das Quadrat der Zlodulatorhalsfläche.

In allger_keinen wire nan iait Frequenzen unterhalb der Resonanzfrequenz der Luftkissen-Karaer arbeiten, so daß ein breites Frequenzband übertragen werden kann. Kenn äie Untersuchungen nit ein und derselben Frequenz durchgeführt werden, kann man die ganze Luftkissenkanaer bei einer vorgegebenen

Frequenz schwingen lassen und dadurch cie Schallübertragung verbessern. Wie bei der induktiven Frequenzanhebung in einer elektrischen Schaltungsanordnung kann die Resonanz der Luftkissen-Kammer auch zur Erweiterung des Bereiches der übertragbaren Frequenzen verv.'endet werden, indem man das niederfsjuente und/oder hochfrequente Ende der Frequenzkennlinie des Systems anhebt. Wenn nan bei der Auswertung der empfangenen Signale nit !Correlations vor fahren arbeitet, können Verzerrungen una Unregelmäßigkeiten der Sendeschv/ingung infolge von Unregelmäßigkeiten in dar Frequenzüberfcragung durch entsprechende Änderung der Korrelations funktion kompensiert werden.

Claims

Schutzansnrüche

1. Seismischer Vibrator zum Erzeugen »On akustischen Schwingungen in der Erde gekennzeichnet I durch eine Aufnahine- oder Luftkissenkaminer (25', 48, 60,

ί 72), die mindestens eine am Boden angeordnete größere Öffnung

'■,■ sowie mindestens eine an einer anderen Stelle angeordnete klei-

• nere Öffnung aufweist, eine Anordnung (22, 32,- 37, 68) zum Er-

[ zeugen von unter Druck "stehender Luft in der Kärrner, welche

? eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Luftströmung durcn die

kleinere Öffnung in die Kammer unfaßt, und eine Anordnung (62, 64, 66 in Fig. 1 und 2; 42, AA, 45 in Fig. 4 und 5; 24, 33, 34 \. in Fig. 7; 32, 33, 36 in Fig. 8; 33, 35, 38 in Fig. 9 und 10)

\ zum Modulieren der unter Druck stehenden Luft in der Karaner.

:· 2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die I^Todulatorar.ordnung'auf die

Luft einwirkt, bevor diese die Karr.er erreicht.

j 3. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch g e -

\ kennzeichnet, da3 die Modulatoranordnung ein ir.i

I^s Weg der Luftströmung angeordnetes Strcr.ungsven.til enthält, die

j die Luftströmung mit einer gewünschten .".oäulationsgeschvincicl-.sit

- abwechselnd behindert und freigibt.

j 4. Vibrator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strö-ur.jsventil (35; 42, 44; 62, 64) zwischen der die Luftströmung erzeugenden Vorrichtunc' (37, 45, 63) und der Kanner (25¹, 43, 72) ar.reordnet ist.

5. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch g e-

kennz eich net, daß die Zlodulationsanordnung Schaufeln eines in Luftstrom angeordneten Gebläses (32) enthält, deren Anstellvrinkel mit einer vorgegebenen Kodulationsgeschwindigkeit veränderbar ist.

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6. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationspnordnung einen Motor (24) umfaßt, der cit einem in "-.'ege der Luftströmung angeordneten Gebläse (22) angeordnet und mit einer Drehzahlsteuerung (34) versehen ist_r die die Kotcrdrehzahl mit einer vorgegebenen Moaulationsges^nvindigkeit zu ändern gestattet.

7. Vibrator nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaismer zwischen der kleinen Öffnung bzw. den kleinen Öffnungen und der gro3en öffnung czw. den großen Cffnungen wenigstens annähernd exponentiell verläuft.

8. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kaircier roit ihrer kleineren öffnung durch nind^stens einen Kanal verbunden ist und daS jeder Kanal eine Vorrichtung zin Fördern von Luft in die Karoiaer bzw. Kannern sowie eine .iodulatoranordnung zuiü Modulieren der durch den Kanal bzw. die Kanäle strömenden Luft mit einer vorgegebenen Modulationsgeschv.-inaigkeit enthält.

9. Vibrator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da3 die Kannern sich von den Kar.älen zu den bei der Erdoberfläche gelegenea öffnungen exponentiell arveitern.

10. Vibrator nach Anspruch ä oder 9, dadurch gekennzeichnet, daS die Hoculationsanordnung nir.iostens eine Sirene (62, 54) enthält, deren Drehzahl ent-

sprec.iand der vorgegebenen riodulationsgeschwindigkeit Steuer-CiT i J U .

11. Vitrator nach Anspruch δ oder 9, dadurch gekennzeichnet, ca3 die I'oculationsanordnung eine Vorrichtung ius? Verstellen von Gebläseschaufeln der Fördervorrichtung uafaSt.

^:

12. Vibrator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodulatoranordnung Strömungsventile in den Kanälen enthalten, die mit einer Vorrichtung zum öffnen und Schließen mit einer vorgegebenen Modulationsgeschv.'indigkeit versehen sind.

13. Vibrator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsanordnung einen drshzahlveränaerlichen Antrieb für die Fördervorrichtung umfaßt.

14. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere Öffnung mit einem Luftkanal verbunden ist- in dein ein Gebläseläufer angeordnet ist, der Luft in die die Kammer bildende Struktur fördert, und daß im Luftstromveg zwischen dem Gebläseläufer und der größeren öffnung ein Strömungsventil zur Modulation der Luftströmung durch öffnen und Schließen des Ventils mit einer vorgegebenen ilodulationsgeschv/indigkeit angeordnet ist.

15. Vibrator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil zwei nebeneinander angeordnete durchbrochene Flächen umfaßt, die jeweils bis zu den Rändern des Strömungsweges reichen, so daß die Luft durch die öffnungen strömt, und daß eine Vorrichtung zum Verdrehen der Flachen in Bezug aufeinander vorgesehen ist.

16. Vibrator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die durchbrochenen Flächen aus koaxial angeordneten Zylindern bestehen.

17. Vibrator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen Flächen aus kreisförmigen Scheiben (62, 64) bestehen, die nebeneinander " so angeordnet sind, daß sie den Luftkanal abzusperren vermögen.