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Einbau von Schallsendern oder -empfängern, insbesondere in die Bordwand
eines Schiffes Es ist bekannt, beim Einbau von Schallsendern oder -empfängern in
die Bordwand eines Schiffes den Schwinger an den Flächen, die nicht an der Schallübertragung
beteiligt sind, durch Schaumgummi od. dgl. schallweichen Stoff abzudecken. Trotzdem
gelangt aber beim Empfängereinbau Störschall in ziemlich erheblichem Maße über die
Bordwand auf den Empfänger. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einerseits die Bordwand
unmittelbar schalleitend mit der Strahlfläche des Empfängers verbunden ist und andererseits
der Störschall von der Bordwand über das Schallmedium zum Empfänger gelangt.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen und versucht worden, eine vollkommene
akustische Isolierung der Empfänger gegen die Bordwand durchzuführen. Dies ist aber
bisher nicht gelungen, da einerseits durch die Verbindungsmittel zwischen Schwinger
und Einbauwand oder Gehäuse die schallisolierende Zwischenlage ganz oder teilweise
derart verformt wird, daß ihre isolierende Wirkung verlorengeht, und andererseits
an der Übergangsstelle der Schallisolierung in das Medium keine oder nur eine unzureichende
Luftblasenwirkung vorhanden ist.
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Erfindungsgemäß lassen sich diese Störungen in weitgehendem Maße dadurch
unterdrücken, daß der zwischen Sender oder Empfänger und der Wand des Einbaukörpers
angeordnete schalldämmende, z. B. mit Schaumgummi od. dgl. Stoff ausgefüllte Zwischenraum
in das Wasser oder sonstige Medium hineinragt und dabei vorteilhafterweise die Strahl-
bzw. Empfangsfläche des Schwingers ganz oder teilweise schirmartig umschließt. Um
hierbei
in das freie Wasser hinausragende Schallschirme zu vermeiden, wird vorteilhafterweise
der Zwischenraum zur Bildung der in das Medium hineinragenden Schallschirmzone mindestens
an der Übergangsstelle zum Medium schallweich ausgebildet, was beispielsweise durch
Verwendung von Moos- bzw. Schaumgummi oder durch eine Luftblase an der Übergangsstelle
erzielt werden kann. Auf diese Weise bildet sich im Wasser eine die Strahl- bzw.
Empfangsfläche trichterartig umschließende Zone aus, die für den Durchgang der Schallwellen
einen starken Widerstand darstellt und somit, ohne der Strömung des Wassers hinderlich
zu sein, die gewünschte Schallabschirmung herbeiführt.
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Man wird hierbei zweckmäßig den gesamten Zwischenraum zwischen Schwinger
und Einbauwand mit Schaum- oder Moosgummi ausfüllen, derart, daß die Grenzfläche
Moosgummi-Wasser mit der Strahl- oder Empfangsfläche bzw. der Wand des Einbaukörpers
bündig liegt. Dabei ist jedoch peinlich darauf zu achten, daß der Moosgummi an der
Grenzschicht seine Eigenschaft als schallweicher Stoff bzw. als Luftblasenträger
nicht durch Zuschneiden oder sonstige mechanische Beeinflussung verliert. Zu diesem
Zweck wird der Moosgummi vorteilhafterweise so angeordnet, daß die Grenzfläche zum
Wasser nicht durch seine Schnittfläche dargestellt wird. Dies läßt sich dadurch
erreichen, daß der Schaumgummi außen in einen die Strahl- bzw. Empfangsfläche rahmenartig
umschließenden Belag der Einbauwand bzw. des Einbaukörpers übergeht.
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Um eine etwaige Beeinträchtigung der Empfindlichkeit des Empfängers
durch den an das Schallmedium angrenzenden schallweichen Stoff zu vermeiden, kann
die schallweiche Übergangsstelle des Zwischenraumes auch in gewissem Abstand von
der Strahl- bzw. Empfangsfläche angeordnet sein, indem beispielsweise der rahmenartige
Schaumgummibelag od. dgl. in der Nähe des Schwingers mit einem relativ schallharten
Deckstück versehen ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
für Schallempfänger veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. i und :2 den Einbau eines
einzelnen Schwingers nach der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen, Fig. 3 und
4 eine Schwingergruppe mit gemeinsamer Schallabschirmung in Stirnansicht und Längsschnitt.
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In den dargestellten Beispielen sind i Schallempfänger, die mit ihrer
Empfangsfläche 2 unmittelbar an das Wasser 3 oder an das sonstige Schallmedium angrenzen.
Die Empfänger sind in eine Öffnung der Wand des Einbaukörpers, beispielsweise die
Bordwand 4 eines Schiffes, so eingebaut, daß ihre Empfangsfläche :2 mit der Außenfläche
der Einbauwand bündig liegt.
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Zwischen Empfänger und Einbauwand ist ein akustischer Trennraum angeordnet,
der durch Schaumgummi 5 od. dgl. schallweichen Stoff ausgefüllt ist. Außerdem ist
der Empfänger von einem Gehäuse 6 umschlossen, das durch Verschrauben, Verschweißen
oder sonstwie mit der Einbauwand 4 starr verbunden ist.
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Der den Empfänger umschließende Schaumgummibelag ist bis an das Schallmedium
3 durchgeführt, so daß der Schaumgummi für das angrenzende Wasser gleichzeitig als
Drucksenke wirkt. Dadurch wird ein akustischer Kurzschluß zwischen der Empfangsfläche2
und der Einbauwand4 unterbunden bzw. eine starke Schwächung des über das Schallmedium
von der Bordwand zu der Empfangsfläche gelangenden Schalles hervorgerufen.
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Um die Unterdrückung dieses akustischen Kurzschlusses noch zu verbessern,
ist die Einbauwand noch mit einem breiten, die Empfangsfläche :2 rahmenartig umschließenden
Belag 7 aus Schaumgummi od. dgl. schallweichem Stoff versehen. Die Breite dieses
schallweichen Belages 7 ist zweckmäßig größer als die halbe Wellenlänge aller abzuschirmenden
Schallwellen.
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Dieser Belag 7 schließt sich bei dein Ausführungsbeispiel nach Fig.
i unmittelbar an den zwischen Empfänger und Einbauwand angeordneten Trennraum bzw.
die Schaumgummihülle 5 an. Um eine Beeinträchtigung der Empfindlichkeit des Empfängers
durch den Schaumgummibelag 7 zu vermeiden, kann dieser auch in einigem Abstand von
der Empfangsfläche 2 angeordnet sein, wie in Fig. 2 veranschaulicht. Hierbei schließt
sich an die Empfangsfläche zunächst eine metallische Oberfläche 8 und erst hieran
die Oberfläche des Schaumgummibelages 7 an. Dabei sind die den Empfänger umschließende
Schaumgummihülle 5 und der Schaumgummibelag 7 der Bordwand durch ein hinter der
Metalloberfläche 8 liegendes Schaumgummistück 9 verbunden, so daß zwischen dem ringförmigen,
die Empfangsfläche 2 umschließenden :Metallstück 8 und dem Gehäuse 6 bzw. der Einbauwand
4 ebenfalls eine Schallübertragung verhindert ist.
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Bei Empfängergruppen kann die dargestellte Abschirmung auch für mehrere
Empfänger oder, wie beispielsweise in Fig. 3 und ¢ dargestellt, für die ganze Gruppe
gemeinsam sein. Hierbei sind die Empfänger z in eine gemeinsame Metallplatte io
eingebaut, die in gleicher Weise wie der Metallring 8 der Fig. 2 von dem Gehäuse
6 und der Bordwand 4 durch eine Schaumgummizwischenlage i i getrennt ist, die außen
in einen die ganze Empfängergruppe rahmenartig umschließenden Schaumgummibelag 7
der Einbauwand 4 übergeht.
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Der Zwischenraum zwischen Schwinger und Gehäuse bzw. Schwinger- und
Einbauwand muß nicht notwendig mit einem schallweichen Stoff ausgefüllt sein, er
muß nur schallundurchlässig gemacht werden. Dagegen wirkt nicht jeder schallisolierende
Stoff auch als schallweicher Stoff und ist dann auch nicht in der Lage, an seiner
Grenzfläche an dem Wasser eine schallundurchlässige Zone hervorzurufen, wie das
bei Verwendung von Moos- bzw. Schaumgummi der Fall ist. Um daher die erstrebte Schirmwirkung
einer solchen schallundurchlässigen Zone im unmittelbaren Bereich der Grenzfläche
zu erzielen, ist es an sich lediglich notwendig, den
schallundurchlässigen
Zwischenraum an der Stelle, wo die schallundurchlässige Zone im Wasser erzeugt werden
soll, schallweich auszubilden.
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Die Schwinger können, wie in Fig. i und 2 angenommen, unter Vermittlung
des den Zwischenraum ausfüllenden Moosgummis durch Einvulkanisieren genügend fest
mit dem Gehäuse verbunden werden. Es können aber auch andere, beispielsweise formschlüssige
Mittel, wie in Fig. d. dargestellt, zur Verbindung der Schwinger bzw. der Schwingertragplatte
9 mit dem Gehäuse vorgesehen sein.
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Die Erfindung hat besondere Bedeutung für ungerichtete oder schwach
gerichtete Empfänger, wenngleich sie auch bei schärfer gerichteten Empfängern eine
zusätzliche Entstörung ergibt. Die Breite der die Sende- bzw. Empfangsfläche umschließenden
schallweichen Zone kann ebenfalls von Bedeutung sein und insbesondere für verschiedene
Frequenzen der abzuschirmenden Schallwellen eine entsprechend unterschiedliche Größe
haben.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt,
vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich.
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Die Schallisolierung des Empfängers kann auch durch andere Mittel
erfolgen als durch die Unterdrückung des akustischen Kurzschlusses durch das Schallmedium;
insbesondere ist es bei einem Abschluß des Empfängergehäuses gegen das Schallmedium
gegebenenfalls nicht erforderlich, eine besondere Schaumgummihülle vorzusehen, da
die Schallisolierung hierbei durch zwischen Gehäuse und Empfänger befindliche Luftzwischenräume
bereits genügend sichergestellt ist. Bei Anordnung eines schallharten, unmittelbar
an die Empfangsfläche sich anschließenden Deckstückes ist darauf zu achten, daß
dieses mit der Einbauwand oder dem Gehäuse nicht durch schalleitende Verbindungsglieder
akustisch kurzgeschlossen wird. Um Plattenschwingungen des Deckstückes zu vermeiden,
kann dieses auch aus mehreren Stücken bestehen oder durch Trennfugen unterteilt
sein.
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Die Erfindung findet selbstverständlich auch günstige Anwendung bei
Schallsendern, um z. B. deren Schall nicht auf die Einbaustelle gelangen zu lassen.