DE1441543A1 - Echolotanlage - Google Patents

Description

Firma S, SMITH & SONS (England) LIMITED, Grioklewood Works, London, NW2, England

I¹Ur diese Anmeldung wird die Priorität aus der britisohen Patentanmeldung Mr· 43 938/63 vom 7. Nov. 1963 beansprucht.

Echolot anlage

Me Erfindung bezieht sich auf eine EoldLotanlage, bei der akustische Impulse ausgesandt und von Objekten Eohosignale empfangen werden, wobei die Eohos mit Hilfe einer Wiedergabeeinrichtung, ζ·Β· einer Kathodenstrahlröhre oder einem Schreibgerät, sichtbar gemacht werden. Bei einer besonderen Art von Eoholotattlagen (im Nachfolgenden mit "der angegebenen Art" bezeichnet) wird ein Bandschreiber benutzt, der die in der Anlage aafgenommenen Eohoaignale

809810/0868

auf einer Papierbahn aufzeichnet. Der Schreiber hat ein endloses Band, das fortlaufend hindurchgeführt wird, und trägt einen Schreibstift, der so eingerichtet oder angeordnet ist, daß er mit dem Papier während eines Teils des Umlaufs in Wirkverbindung kommt. Me Echosignale werden dem Schreibstift zugeführt, und da das Papierband weitergezogen wird» liefert der Sohreiüstift Markierungen auf dem Papier. Me Lage einer Markierung auf dem Papier hängt von der Entfernung der Rückprallfläche, von der das Echsignal empfangen worden ist, ab. Das Papier wird mit nllfe eines Motors senkrecht zu der Ebene der Schreibstiftbewegung und durch diese hindurch bewegt, und zwar kontinuierlich oder nur schrittweise in den Intervallen zwischen dem Einlauf en der ^oiiosignale von einem Sendeimpuls akustischer Energie und dem Einlaufen der Echosignale von dem nächsten Sendeimpuls akustischer Energie. Der Abgang eines Energieimpulses von der Echolotanlage wird in oder vor dem Zeitpunkt herbeigeführt, zu dem der iicnreib stift auf das Papier aufsetzt.

Normalerweise ist eine Skala vorgesehen, die sich an die Jünie der Bewegung, die der Sehreibstift über das Papier -hin ausführt, anschließt und zu dieser parallel verläuft und die die Entfernung des Ob j ektes anzeigt, das ein JSehosignal und eine Markierung auf dem Papier verursacht hat.

Me Erfindung betrifft eine Echolotanlage der angegebenen Art, die eine bewegliche Skala aufweist sowie eine Steuervorrichtung zur Änderung des Zeitintervalle- zwischen dera Augenbliqic

809810/0868

des Abgangs eines Energieimpulses und dem Augenblick, in dem der Schreibstift auf das Papier aufsetzt, wobei diese Steuervorrichtung mit der Skala so in Verbindung steht, daß sie diese in der Sichtung ihrer längserstreckung verschiebt, wenn das genannte Zeitintervall geändert wird, wobei wiederum die Skala die Entfernung des Objektes, das die Markierung auf dem Papier verursacht hat, direkt anzeigt.

Vorzugsweise arbeitet ..die Steuervorrichtung so, daß das genannte Zeitintervall kontinuierlich veränderbar ist.

Das endlose Band trägt vorzugsweise eine Zahnung, die mit einer Antriebsrolle im Eingriff steht, und die Steuervorrichtung weist vorzugsweise eine Schaltvorrichtung auf,* die au betätigen ist, wenn der Abgang eines Impulses akustischer Energie bewirkt werden soll. Diese Schaltvorrichtung hat ein erstes und ein «weites Schaltelement, von denen das erste beim Betrieb während jedes vollständigen Papierumlaufs zu einem geschlossenen Umlauf g£W\gungen wird, während das zweite Schaltelement so angeordnet

st, daß. es von Hand an jeden beliebigen Punkt eines zweiten geschlossenen Umlaufs gebracht werden kann, der dem ersten ähnlich und ihm benachbart angeordnet ist.

"·'-' Dabei wird die Schalt vorrichtung, betätigt, wenn das erste und 'das zweite Sehaltelement einander gegenüberliegen.

" ^!"" '' '■■"'' BAD

τ· ■'.-' ; Ι Λ - <---^ :/ _ ^: ;; ; V:1441S43: :

■ ' Im Betrieb wird die Schaltvorrichtung einmal während jedes Papierumlaufs betätigt» und das Zeitintervall äwisohön ₌ dem Augenblick des Abgangs eines Energieimpulses und dem Augenblick, in dem der Schreibstift auf das Papier aufsetzt * kann durch Bewegen des zweiten Schalt elements geändert wm&&&* Die Terzahnung zwischen dem !Papiertrand und der Antriebsrolle hindert das Papier am Putschen» so daß sich die Stellung des Schreibstiftes gegenüber dem ereten. Schaltelement nicht ändern kann» .. ..-:.. : _:; \ . '■ ^:' "■ .- -.'■"■

Vorzug s we is e wir d das erste Schaltelement von -,einem" .ersten drehbaren Bauteil getragen, der während. des Set riefe®. in--der Weise.■ angetrieben wirär-daS.er während jedes Tellständii Papieru^laufs eine vollständige iTmdrehung ausfuhrtj -und 'das %m Schaltelement wird von einem zweiten drehbaren Bauteil .getragen^.-äer zu dem ersten drehbaren Bauteil koaxial ist "und "von Hand · gedreht werden kann*

Bei einer bevorzugten AusführungsfQrii der Srfindung ist das erste oder das zweite Schalt element ein Permanentmagnet und. ■ das andere ein Schalter, der betätigt wird₉- wenn der Magnet ihm \ gegenübersteht· · .

Bei. einer weiteren bevorzugten AusführgeeHfea^ungs-form der Erfindung ist das erste oder das zweite Schaltelement ein Schleif* kontakt und das andere ein Kontaktstreifen.

1o/nfiR8

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Echolotanlage von ,der angegebenen Art wird nunmehr anhand der die Erfindung beispielsweise wiedergebenden sohematisQhen Zeichnung näher erläutert«

Die loholotanlage hat eine Sende- und Empfangseinriohtung 14» an die ein Sende- und Empfangewandler 15 angeschlossen ist. Die Sende- und Empfangseinrichtung H wird von einem Schalter ("dry reed switch") 9 gesteuert und erzeugt Schall- und Uitrasohallenergie, wenn der Schalter 9 geschlossen ist* Die von dem Wandler 15 aufgenommenen Echosignale werden in der Sende- und Empfangseinrichtung 14 verstärkt und einem Schreibstift 6 in der weiter unten beschriebenen Weise zugeführt.

Eine Welle 1 wird von einem nicht dargestellten Motor ent** gegen dem Uhrzeigersinn angetrieben» Sie trägt eine gezahnte Antriebsrolle 2, die mit dem gezahnten Band 3 in Eingriff steht. Das Band 3 trägt den Schreibstift 6, der auf einem elektrolytischen Papier, das in den Umrissen unter.18 angedeutet ist, aufsitzt und auf diesem geradlinig entlanggleitet, wenn sich die Welle 1 fireht.

Der Schreibstift 6 steht mit einem Kontakt 17 in Verbindung* der während der Berührung des Schreibstiftes 6 mit dem Papier atf einem Metallstreifen 19 Kontakt macht» der wiederum mit der Sende- und Empfangseinrichtung 14 in Verbindung steht, Das 18 ist auf einer geerdeten Platte gelagert» tie nicht ist, und wenn ein Echosignal aufgenommen wird» dann £IAeStJ ein.

BAD OKiSlNAL

Strom von dem Schreibstift 6 ßaoii der Platte durch aas Papier 18» das dabei markiert wird. .

Das Papier 18 bewegt sick langsam in der Ebene des Bandes- 3» und zwar In der Richtung der Welle 1_s und wird auf nicht dargestellte Hollen aufgewickelt*

Ein Hitze! 4 sitzt auf der Welle 1» im Eingriff mit einem Untsrsetzungszahnrad 5. Sie IiiKge des Bandes 3» der Durchmesser der Antriebsrolle 2 und das Untersetziingsverhältnis zwischen dem Ritzel 4 und dem Zahnrad 5 Binä sa gewählt, daß das Untersetzungszahnrad 5 bei jedem vollständigen Umlauf des Bandes 3 gerade eise vollständige Umdrehung ausführt· Das Uiitersetzungszahnrad 5, da© einen Permanentmagneten 7 trägt» steht einem koaxialen Untersetzungs zahnrad 8 gegenüber, das den Schalter 9 trägt, der betätigt wird, wenn er dem Magneten 7 gegenüberliegt. Der Scnalter 9 steht über nicht dargestellte Schleifringe mit der Sende- und Empfangseinrichtung 14 in Verbindung» Bas Untersetzungszahnrad 8 steht im Eingriff mit einem Ritzel 10, das auf der Welle 11 sitzt; diese trägt ferner noch ein Kettenrad. 12 sowie einen von Haiad zu betätigenden Einstellknopf 20. Das Kettenrad 12 1st Im Eingriff mit einer durchsichtigen perforierten Skala 13, die neben, dem Band 3 auf dem Papier liegt. Die Skala 13 kann in Einheiten der Entfernung geeicht sein» S5*B* In Faden? Ihre lange ist vorzugsweise dieselbe wie die des Bandes. 3 oder ein ganzes Vielfaches davon.

8 om ..to/08 6 a

Im Betrieb wird die Welle 1 durch den Motor entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Ber Magnet f_$ der sich im Uhrsseigersinn dreht, kommt inflie Nähe des Solialters 9* betätigt diesen für kurze ieit und bewirkt dadurch die Abstralilung eines Impulses von Sehall« >der Ultrasehallenergie von dem Wandler 15 (14-?) 15. In dem Augenblick, wo der Schalter 9 betätigt wird» oder anschließend daran, aetzt der Schreibstift 6 auf das liapier auf und gleitet in der durch den Pfeil A angegebenen Hiehtüng darüber hinweg. Wird von lern Wandler 15 ein Echosignal aufgenommen, dann wird dieses über iie Sende- und Empfangseinrichtung 14 dem St-ehreibstift 6 zugeführt, jxid ein Strom geht durch das Papier 18, Me Entfernung der das Echosignal hervorrufenden SüekprallÜlache kann an der Skala 13 iirekt abgelesen werden. Die Welle 11 kann von Hand im Uhrzeigersinn gedreht werden, um den. Zeitpunkt der Bnergieaussendung vorrücken zu lassen und dadurch das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Impulsabgangs undcfem Zeitpunkt des AufSetzens des Schreibstift® > zu vergrößern. Der Schreibstift 6 kann dann lediglich Signale" aufzeichnen, die von dem Wandler 15 aus größerer Entfernung aufgenommen werden, V/erin sich die Welle 11 im Uhrzeigersinn dreht, dann drehen sich der Schalter 9 und das Untersetzungszahnrad 8 entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei der Augenblick des Gegenüberstehens von Magnet 7 und Schalter 9 in Torwärt sr ichtung verschoben wird« Die Skala 13 wird in der Richtung über das Papier 18 geführt, die der des Pfeiles A entegengesetzt ist, und sie zeigt dann für jede spezielle Lage auf dem Papier 18 eine größere Entfernung an. In ähnlicher itfeise kann die Welle 11 auch entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, xuad dadurch den Abgang von Energie impuls en zu ver-

BAD __.. 80 9 8 10/0 8B8

"⁸V 1Λ415Λ3

größern, und in diesem Fall bewegt sich die Skala 13 In der Richtung des Pfeiles über das Papier und zeigt für jede spezielle Lage auf dem Papier eine kleinere Entfernung an»

Der Motor kann so eingerichtet sein, daS er die Welle 1 mit mehr als einer Geschwindigkeit antreiben kann. Eine Markierung auf dem Papier 18 bedeutet für jede Motordrdxanl jeweils eine andere Entfernung» und es sind daher auf der- Skala 13 für jede Motor&rthBahl getrennte Markierungen vorgesehen.

Bei einer abgewandelten Äusführungeform let der Magnet T duroh eine Stromabnehmerbtirste ersetat, die mit der Sende- und Empfattgeiiisiliohtung H aber ©inen Schleifring in VtrMia&tang steht * und der Schalter 9 ist duroh einen Kontaktstreifen ersetzt, mit dem dsr Schleifkontakt zusammenarbeitet und der ebenfalls mit der Sende- und Empfange einrichtung 14 Über einen Schleifring in Verbindung steht*

Die Erfindung betlfft auch Abänderungen der im. beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindtmgemerkmale, die im einssÄltten -!-oder in Kombiilatlon — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.

Patentansprüche

809810/0868

Claims (7)

Pat ent anaprüche

1. Echolotanlage mit einer Sende- und Empfangseinrichtung [ zum Senden und Empfangen von Impulsen akustischer Energie, ferner einem Bandschreiber, der mit der Sende- und Empfangseinrichtung so verbunden ist, daß sein Schreibstift das Papier markiert, wenn die Sende- und Empfangseinrichtung ein Echo empfängt, wobei der Bandsohreiber eine Skala aufweist, die die Entfernung eines Objektes anzeigt, das ein Echo und damit eine Markierung auf dem Papier verursacht hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala beweglich ist und daß die Anlage eine Steuervorrichtung aufweist zur Änderung des ZeitIntervalls zwischen dem Augenblick des Abgangs eines Impulses akustischer Energie und cfem Augenblick, wo der Schreib« stift des Bandschreibers auf das Papier aufsetzt, wobei diese Steuervorrichtung mit der Skala so in Verbindung steht, daß sie diese in der Richtung ihrer Längserstreokung verschiebt, wenn daa genannte Zeitintervall geändert wird.

2. Echolot anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung von solcher Art, daß das genannte Zeitintervall kontinuierlich veränderbar ist.

809810/0868

3. Eoholotanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet „ daß das endlose Band (3) eine Zahnung ^trägt, die kit einer entsprechenden Zahnung einer Antriebsrolle (t2) Im Ein-: griff steht, und daß die Steuervorrichtung eine Schalt vor rielxtang aufweist, die zu betätigen ist, wenn der Abgang eines Impulses akustischer Energie bewirkt werden soll, wobei die genannte Schaltvorrichtung ein erstes und ein zweites Schaltelement (7*9) aufweist, von denen das erste beim Betrieb während jedes vollständigen Papierumlaufs einmal zu einem geschlossenen TTmlauf gezwungen wird, während das zweite Schaltelement so angeordnet ist, daß es von Hand an jeden Miebigen Punkt eines zweiten geschlossenen Umlaufs gebracht werden kann, der dem ersten ahnlieii ist und ihm benachbart angeordnet ist, wobei schließlieh die •Schaltvorrichtung betätigt wird, wenn das erste und das zweite Schaltelement einander gegenüberliegen. ■

4· Echolotanlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet» daß das erste Schaltelement (7) von einem ersten drehbaren Bauteil (5) getragen wird, das im Betrieb in der Weise angetrieben wird, daß ea während jedes vollständigen Papierumlaufs eine Ständige Umdrehung au€uhrt, während das zweite Schaltelement von einem zweiten drehbaren Bauteil (8) getragen wird, das zu dem ersten drehbaren Bauteil (5) koaxial ist und von Hand gedreht werden kann.

80 9810/086 8

5. Echolot anlage nach Insprach 3 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Schaltelement ein Permanent magnet (7) ist und das andere ein Schalter (9)» der betätigt wird, wenn der Magnet (7) ihn gegenübersteht·

6. Echolot anlage nach Anspruch 3 oder 4-» dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Schaltelement ein Schleif·» kontakt ist und das andere sin Kontakt streif en·

7. Echolot anlage nach lnspnioh 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine endlose Skala (13) vorgesehen ist·

809810/0868