DE893769C

DE893769C - Vorrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen von Wellenenergie, insbesondere vonSchallwellen

Info

Publication number: DE893769C
Application number: DEA2876D
Authority: DE
Inventors: Willy Dr Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1942-05-13
Filing date: 1942-05-13
Publication date: 1953-10-19

Description

Vorrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen von Wellenenergie, insbesondere von Schallwellen Zum gerichteten Senden und Empfangen von Schallwellen ist es bekannt, entweder Schwingeranordnungen, deren Strahl- bzw. Empfangsfläche in die gewünschte Wellenfront einzustellen ist, oder eine Gruppe von Schwingern zu benutzen, deren gegenseitige Phasenbeziehung entsprechend der gewünschten Strahlrichtung durch Einschalten erektrischer Verzögerungsleitungen veränderbar ist. Die Einstellung der Strahlerfläche in die gewünschte. Wellenfront geschah bisher mit Hilfe sogenannter Drehbasen, bei denen der Schwinger oder die Schwingergruppe z. B. um eine vertikale Achse schwenkbar angeordnet ist. Diese Einrichtungen sind jedoch mit gewissen Nachteilen verbunden. Insbesondere wenn die Ausdehnung der Schwinger senkrecht zur Strahlerfläche gegenüber der Aus= dehnung der Strahlfläche in der Peilebene groß ist, ist mit der Einstellung der Strahlfläche in die Wellenfront durch Verdrehen des Schwingers eine unerwünscht große Raumbeanspruchung verbunden. Besonders nachteilig wirkt sich dies z. B. bei dem Einbau der Schwinger auf Schiffen in frei aus der Schiffswand ins Wasser ragende Hüllkärper aus.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Strahl'- bzw. Empfangsrichtung nicht mehr wie bisher durch Verdrehen des Schwingers oder durch Einschalten elektrischer Verzögerungsmittel verändert wird, sondern daß eine Vielzahl von Schwingerelementen verwandt wird und diese quer zur gemeinsamen Strahl- bzw. Empfangsfläche gegeneinander verschiebbar angeordnet sind. Hierdurch wird der Raumbedarf, insbesondere für den Hüllkörper, verringert. Außerdem ist auch die Art der Einstellung für manche Zwecke geeigneter als das Verdrehen des Schwingers. Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung auf Magnetostriktionsschwinger, die aus einer Vielzahl von Lamellen, Drähten od. dgl. Elementen aufgebaut sind, anwenden, da hier bereits eine weitgehende Unterteilung des Schwingers in der Peilebene vorliegt.
Die Erfindung sei an einem Ausführungsheispiel veranschaulicht.
Abb. i zeigt einen Magnetostriktionsschwinger in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Abb. 2 eine Seitenansicht zu Abb. i, Abb. 3 den Magnetostriktionsschwinger nach Abb. 2 nach gegenseitiger Verschiebung der Schwingerbleche; Abh. ¢ veranschaulicht den Einbau eines Schwingers nach Ahb. i bis 3 vergleichsweise mit. dem Einbau eines entsprechend drehbar angeordneten Schwingers in einem Hüllkörper.
Der beispielsweise dargestellte Magnetostriktionsschwinger ist aus einer Vielzahl von rechteckigen Blechen, z. B. Nickelblechen, aufgebaut. Die Bleche oder Lamellen sind mit einem Längsschlitz a versehen, so daß der ganze Schwinger sich aus zwei durch Joche b, c miteinander verbundenen Stäben d, f zusammensetzt. Zur Halterung sind die Lamellen mit Randvorsprüngen g versehen, die in eine Nut h einer rahmenartigen Halterung i eingreifen. Der Rahmen i ist mit einer parallel zur Ebene der Lamellen liegenden Welle k verbunden und kann durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Mechanismus um insgesamt 9o° gedreht werden. Hierbei werden die Lamellen gegeneinander verschoben; und die durch ihre Stirnflächen gebildete Strahl- bzw. Empfangsfläche m nimmt eine je nach der Lage .des Halters i andere Neigung ein. Dadurch wird die Strahl- bzw. Empfangsrichtung bei gleichliegenden Lamellen wie in Ab@b. @i und 2 um einen mehr oder weniger großen Winkel im einem oder anderen Sinne verdreht, ohne daß eine Drehung des Schwingers selbst erforderlich ist. Zur Führung der Lamellen bei dieser Verschiebung sind noch besondere Führungen n und o vorgesehen.
Auf die Stäbe d und f ist ferner noch in üblicher Weise eine Wicklung p aufgebracht. Diese ist so angeordnet, daß sie die Verschiebungen der Lamellen nicht mitmacht, sondern feststeht.
Die Änderung der Strahl- bzw. Empfangsrichtung durch Parallelverschiebung der Lamellen hat insbesondere den Vorteil einer geringen Raumbeanspruchung. In Abb. 4 ist dies durch Vergleich mit der bekannten Verstellung durch Drehen des Schwingers für einen Einbau in einen Hüllkörper veranschaulicht. Daraus ist es zu erkennen, daß .der Hüllkörper y für den Einbau eines Schwingers nach der Erfindung wesentlich geringere Maße aufweist als der Hüllkörper u für einen entsprechenden Schwinger s, der um seine Achse t schwenkbar angeordnet ist. Die Raumersparnis wirkt sich in um so stärkerem Maße aus, je größer das Verhältnis der Schwingerlänge zur Schwingerbreite ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich. Insbesondere kann die Halterung des Schwingers und die Einrichtung zum Verstellen anders als im Beispiel ausgebildet sein. Bei der dargestellten Halterung sind zweckmäßig noch Mittel vorgesehen, um beim Schrägstellen der Halterung eine feste, eindeutige Lage der Lamellen sicherzustellen. Hierzu könnte beispielsweise der Rahmen i aus zwei. Teilen zusammengesetzt sein, die beim Verstellen selbsttätig weiter auseinandergerückt werden.
Die Verschiebbarkeit der Schwingerelemente kann statt zur Veränderung .der Strahl- bzw. Empfangsrichtung gegebenenfalls auch zur Veränderung der Form der Richtcharakteristik benutzt werden. Hierzu kann es vorteilhaft sein, der Strahl- bzw. Empfangsfläche durch Verschiebung der Schwingerelemente eine gewölbte Form oder eine ungleichmäßigeStufungzugeben. Es können auch gegebenenfalls nur einzelne oder bestimmte Gruppen von Schwingerelementen zur Veränderung der Richtcharakteristik verschoben werden, beispielsweise um zur Unterdrückung von Nebenmaxima die Empfindlichkeit der Strahl- b@zw. Empfangsfläche von der Mitte nach dem Rand der Basis hin abnehmen zu lassen.
Die Anordnung kann ferner auch aus mehreren vollständigen Schwingern bestehen, die mit getrennten Erreger- bzw. Abnahmesystemen versehen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Wellenenergie, insbesondere von Schallwellen, mit einer Vielzahl von Schwingungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungselemente zwecks Veränderung von Form oder Lage der Richtcharakteristik quer zur gemeinsamen Strahl- bzw. Empfangsfläche gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
2. Schwinger nach Anspruch i, der aus einer Vielzahl von Lamellen, Drähten od. dgl. aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, .daß die Lamellen, Drähte od. dgl. Elemente des Schwingers, die vorzugsweise mit einer gemeinsamen Erreger- bzw. Abnahmewicklung versehen sind, quer zur gemeinsamen Strahl- bzw. Empfangsfläche gegeneinander verschiebbar angeordnet sind. Angezogene Druckschriften; Deutsche Patentschrift Nr. 584 623.