DE1052872B

DE1052872B - Echo sounder device arranged to be extendable on a shaft

Info

Publication number: DE1052872B
Application number: DEE13787A
Authority: DE
Inventors: Walter Oldenburg
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1957-03-07
Filing date: 1957-03-07
Publication date: 1959-03-12
Also published as: NL231991A; FR1204015A; GB897739A

Description

An einem Schaft ausfahrbar angeordnete Echolotvorrichtung Die Erfindung geht aus von einer an einem Schaft, der in seiner Längsrichtung durch eine Ausfahröffnung ausfahrbar ist, angeordneten Echolotvorrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen von Schallwellen im Wasser mit einem oder mehreren den bzw. die Schwinger umgebenden Hüllkörpern.Echo sounder device arranged so as to be extendable on a shaft. The invention starts from one on a shaft, which in its longitudinal direction through an extension opening is extendable, arranged echo sounder device for directional sending and receiving of sound waves in the water with one or more surrounding the transducer (s) Enveloping bodies.

Es sind zum Zwecke der Horizontallotung vorgesehene Echolotvorrichtungen bekannt, bei denen an einem ausfahrbar angeordneten Tragorgan mehrere Schwinger gruppenförmig angebracht sind. Diese Schwinger werden in der Weise elektrisch gesteuert, daß der Hauptvektor ihrer Charakteristik einen festgelegten horizontalen Bereich bestreicht. Bei einer solchen Vorrichtung ist es von Nachteil, daß zum Absuchen der Umgebung naturgemäß eine große Anzahl von Schwingern notwendig ist. Außerdem ist der Strömungswiderstand des schwertförmigen Tragorgans relativ hoch, so daß die Vorrichtung für Schiffe größerer Geschwindigkeit nur beschränkt verwendbar ist.They are echo sounding devices provided for the purpose of horizontal sounding known, in which a plurality of transducers arranged on an extendable support member are attached in groups. These transducers are electrically controlled in such a way that that the main vector of their characteristic has a fixed horizontal area coated. In such a device, it is disadvantageous that for searching The environment naturally requires a large number of transducers. aside from that the flow resistance of the sword-shaped support member is relatively high, so that the device can only be used to a limited extent for ships at higher speeds.

Des weiteren sind Echolotgeräte für Horizontallotung bekannt, die ständig aus der Schiffsaußenhaut abwärts hervorragen und mittels einer Steuervorrichtung in horizontaler Richtung gedreht werden können. Dabei ist zumeist der Schwinger in einem Hüllkörper untergebracht, der seinerseits an einem Schaft an der Schiffswand befestigt ist. Diese Vorrichtung kann naturgemäß nicht eingezogen werden. Da sie aber zum Zwecke des Horizontalloten abwärts über die Kiellinie des Schiffes hinausragen muß, besteht in flachen Gewässern die Gefahr, daß das Horizontallotgerät infolge Grundberührung beschädigt wird. Auch bildet dieses Gerät bei Schiffen mit sehr hohen Geschwindigkeiten dann ein Hemmnis, wenn diese ihre volle Geschwindigkeit ausfahren.Furthermore, echo sounders for horizontal sounding are known which constantly protrude downward from the ship's outer skin and by means of a control device can be rotated in the horizontal direction. It is mostly the oscillator housed in an enveloping body, which in turn is attached to a shaft on the ship's wall is attached. Naturally, this device cannot be withdrawn. Since they but protrude downwards over the keel line of the ship for the purpose of the horizontal plumb line must, there is a risk in shallow waters that the horizontal plumbing device as a result Grounding is damaged. Also, this device forms on ships with very high Speeds are an obstacle when they extend their full speed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für horizontales Loten vorgesehene Echolotvorrichtung derart ausfahrbar anzuordnen, daß die strömungsgünstigste Form der Hüllkörper erzielt wird, und daß ferner mit äußerst geringem Aufwand die Schiffsaußenhaut stets derart abgeschlossen ist, daß weder Energie verzehrende Wirbel entstehen, noch Kavitation eintritt, die derartige Geräusche verursachen kann, daß eine Echolotung überhaupt unmöglich ist.The present invention has for its object, one for horizontal Plumbing provided echo sounder to be arranged so that the most aerodynamic Shape of the enveloping body is achieved, and that also with extremely little effort The outer skin of the ship is always closed in such a way that neither energy-consuming eddies arise, nor cavitation occurs, which can cause such noises that echo sounding is impossible at all.

Bei einer Anordnung, bei der ein bzw. mehrere Hüllkörper an dem unteren Ende eines in seiner Längsrichtung bewegbar angeordneten Schaftes angebracht sind, wobei in der Außenhaut des die Echolotvorrichtung beherbergenden Schiffes eine Ausfahröffnung für den bzw. die Hüllkörper vorgesehen ist, ist erfindungsgemäß auf dem Schaft ein Verschlußdeckel angeordnet, der bei ausgefahrenem Hüllkörper in die Ausfahröffnung gepreßt ist, wobei der Verschlußdeckel in dieser Stellung ein Lager für den Schaft der Hüllkörper darstellt und vorzugsweise die Außenseite des Verschlußdeckels mit der Außenhaut des Schiffes eine glatte Fläche bildet. Dabei können die Hüllkörper sehr vorteilhaft als Rotationsellipsoide ausgebildet sein. Ein derartig ausgebildeter Hüllkörper nämlich besitzt eine relativ strömungsgünstige Form, benötigt trotzdem aber nur eine verhältnismäßig kleine Ausfahröffnung. Die sog- Tropfenform, die bisher bei Hüllkörpern vielfach Verwendung fand, ist zwar um einiges bezüglich des Strömungswiderstandes günstiger, würde jedoch eine erheblich größere Öffnung in der Schiffsaußenhaut erfordern.In an arrangement in which one or more enveloping bodies on the lower Attached to the end of a shaft that is movably arranged in its longitudinal direction, wherein there is an extension opening in the outer skin of the ship accommodating the echo sounder device is provided for the enveloping body or bodies, according to the invention, a Closing cover arranged, which is in the extension opening when the envelope body is extended is pressed, the closure cap in this position being a bearing for the shaft represents the enveloping body and preferably the outside of the closure lid with the outer skin of the ship forms a smooth surface. The enveloping bodies be very advantageously designed as ellipsoids of revolution. Such a trained one The enveloping body has a relatively aerodynamic shape, but is still required but only a relatively small opening. The suction-drop shape that was previously found in many uses in enveloping bodies, there is a lot with regard to the flow resistance cheaper, but would require a considerably larger opening in the ship's outer skin.

Der Schaft, an dem die Hüllkörper befestigt sind, läßt sich vorteilhaft als Rohr ausbilden. Der Querschnitt dieses Rohres kann dabei ebenfalls von elliptischer Form sein. Ein derartiger Querschnitt hat außer dem Vorteil strömungsgünstiger Ausbildung auch den Vorteil sehr großen Widerstandsmoments, so daß ein äußerst leichter und damit auch billiger Schaft vorgesehen sein kann, durch den elektrische Zuführungen und Steuerorgane hindurchgeführt werden können.The shaft to which the enveloping bodies are attached can be advantageous train as a tube. The cross-section of this tube can also be elliptical Be form. Such a cross section also has the advantage of a streamlined design also the advantage of a very large section modulus, so that an extremely light and so that cheaper shaft can also be provided through which electrical leads and control organs can be passed through.

Der Verschlußdeckel für die Ausfahröffnung der Hüllkörper läßt sich günstig am Schaft anbringen, er kann aber auch gegenüber diesem in Längsrichtung des Schaftes verschiebbar angeordnet sein.The closure cover for the extension opening of the enveloping body can be Attach it conveniently to the shaft, but it can also be compared to this in the longitudinal direction be arranged displaceably of the shaft.

Zur Verstellung des verschiebbar angebrachten. Verschlußdeckels kann eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise maschinell oder von Hand betätigbar ist. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung durch zwei Beispiele näher erläutert.To adjust the slidably attached. Closing cap can a control device can be provided, for example by machine or by hand is actuatable. The invention is based on the drawing by two Examples explained in more detail.

In den Fig. 1 und 2 ist eine im Schiff angeordnete ausfahrbare Echolotvorrichtung dargestellt, die im wesentlichen zum Zwecke einer Horizontallotung vorgesehen ist. Bei ihr sind zwei als Rotationsellipsoide ,ausgebildete Hüllkörper 1 und 2 übereinander, jedoch voneinander gesondert an einem ausfahrbaren Schaft 3 befestigt. Dabei sind die Hüllkörper an dem unteren Ende dieses ausfahrbaren Schaftes angebracht. Der Schaft kann von einer im Innern des Schiffes angeordneten Steuervorrichtung aus- und eingefahren werden. Diese Steuervorrichtung ist jedoch nicht dargestellt.In FIGS. 1 and 2, an extendable echo sounder device arranged in the ship is shown shown, which is provided essentially for the purpose of horizontal plumbing. It has two enveloping bodies 1 and 2, designed as ellipsoids of revolution, one above the other, but attached separately from one another to an extendable shaft 3. Are there the enveloping body attached to the lower end of this extendable shaft. Of the The shaft can be controlled by a control device located inside the ship. and be retracted. However, this control device is not shown.

In ihrer eingefahrenen Stellung befinden sich die Hüllkörper in einem sogenannten Kolcer 4, dessen Gehäuse an der Schiffsaußenwand 5 befestigt ist. Das der Schiffsaußenwand abgewandte Ende des Kokers 4 ist als Lagerung 6 für den Schaft 3 ausgebildet. Parallel zu dem Schaft 3 sind an diesem Ende des Kokers zwei Spindeln 7 und 8 verstellbar zu beiden Seiten des Lagers 6 angeordnet. Sie sind mit einem Verschlußdeckel9 verbunden, der verschiebbar auf dem Schaft 3 geführt ist. Der Verschlußdeckel 9 ist als Augenlager ausgebildet. Durch Betätigung der Schraubenspindeln 7 und 8 kann der Verschlußdeckel 9 in die Ausfahröffnung 10 der Hüllkörper gepreßt werden. Diese Ausfahröffnung ist in der Schiffsaußenhaut nahe des Kieles des Schiffes vorgesehen. Im Innern des Kokers 4 ist des weiteren eine durch Steuerorgane verschwenkbare V erschlußklappe 11 vorgesehen, die in die Ausfahröffnung 10 von ihren Steuerorganen gedrückt wird, wenn das Horizontallotgerät sich in seiner eingefahrenen Stellung befindet, daß heißt, wenn sich die Hüllkörper 1 und 2 im Koker 4 aufhalten.In their retracted position, the enveloping bodies are in one so-called Kolcer 4, the housing of which is attached to the outer wall 5 of the ship. That the end of the coker 4 facing away from the ship's outer wall is used as a storage 6 for the shaft 3 trained. Two spindles are parallel to the shaft 3 at this end of the coke oven 7 and 8 are arranged adjustable on both sides of the bearing 6. You are with one Closure cap 9 connected, which is guided on the shaft 3 so as to be displaceable. The cap 9 is designed as an eye bearing. By operating the screw spindles 7 and 8 the cap 9 can be pressed into the extension opening 10 of the enveloping body. This extension opening is provided in the outer skin of the ship near the keel of the ship. In the interior of the coke oven 4 there is also a V which can be pivoted by control elements flap 11 is provided, which is in the extension opening 10 of their control organs is depressed when the horizontal plumbing device is in its retracted position is located, that is, when the enveloping bodies 1 and 2 are in the coker 4.

Der Schaft 3 ist als Rohr elliptischen Querschnitts ausgebildet. Die Wanddicke dieses Rohres läßt sich durch die Form des Querschnittes in günstiger Weise in geringen Grenzen halten. Außerdem setzt bei einer derartigen Form des Schaftes erst bei großen Schiffsgeschwindigkeiten Kavitation ein.The shaft 3 is designed as a tube of elliptical cross section. the The wall thickness of this pipe can be made more favorable by the shape of the cross section Way to keep it low. In addition, with such a shape of the shaft cavitation only occurs at high ship speeds.

Die beiden Hüllkörper 1 und 2 sind, wie schon er-,vähnt, als Rotationsellipsoide ausgebildet. Das Verhältnis ihrer Länge zur Höhe kann dadurch in solchen Grenzen gehalten werden, daß die Ausfahröffnung nur von geringem Durchmesser zu sein braucht. Auch bei diesen Rotationsellipsoiden tritt Kavitation erst bei sehr hohen Schiffsgeschwindigkeiten auf.The two enveloping bodies 1 and 2 are, as already mentioned, as ellipsoids of revolution educated. The ratio of their length to height can therefore be within such limits be kept that the extension opening need only be of small diameter. Even with these ellipsoids of revolution, cavitation only occurs at very high ship speeds on.

Der Verschlußdeckel9 erfüllt einerseits die Aufgabe, die Ausfahröffnung zu schließen und somit mit der Außenhaut des Schiffes eine glatte Fläche zu bilden, die Wirbelbildungen und Kavitation nicht zuläßt. Andererseits ist der Verschlußdeckel noch dazu vorgesehen, den durch ein verhältnismäßig großes Biegemoment belasteten Schaft 3 eben oberhalb des Hüllkörpers 2 abzustützen. Ein solches tiefes Abfangen des durch die Strömung auf die Hüllkörper ausgeübten Druckes ermöglicht es, die Querabmessungen des Schaftes klein zu halten.The closure cover9 on the one hand fulfills the task of the extension opening to close and thus to form a smooth surface with the outer skin of the ship, which does not allow the formation of eddies and cavitation. On the other hand is the sealing cap also provided for the burdened by a relatively large bending moment Shank 3 to be supported just above the enveloping body 2. Such a deep catch of the pressure exerted on the enveloping body by the flow enables the To keep transverse dimensions of the shaft small.

In dem oberen Hüllkörper 2 ist eine Gruppe von gegeneinander versetzten Schwingern angeordnet. Durch entsprechende Steuerung dieser Schwingergruppekann ein um 360 Grad horizontal umlaufender Hauptvektor der Richtcharakteristik erzielt werden. Es läßt sich folglich mit der in dem oberen Hüllkörper 2 untergebrachten Schwingergruppe der gesamte Umkreis des Schiffes absuchen. In den unteren Hüllkörper 1 dagegen ist ein um zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen schwenkbarer Schwinger mit scharfer Richtcharakteristik angeordnet, der sich auf eine beliebige Richtung einstellen läßt. Mit diesem Schwinger kann beispielsweise ein genaues Anpeilen des vom Kreissucher ausgemachten Objektes vorgenommen werden, wobei man gleichzeitig bei entsprechender Anzeige nicht nur Aufschluß über die genaue Lage, sondern auch über die Art dieses Objektes erhalten kann.In the upper enveloping body 2 is a group of mutually offset Swings arranged. By controlling this transducer group accordingly, you can a main vector of the directional characteristic that runs horizontally around 360 degrees is achieved will. It can consequently be accommodated in the upper enveloping body 2 with the one Search the transducer group around the ship. In the lower enveloping body 1, on the other hand, is an oscillator that can be pivoted about two mutually perpendicular axes Arranged with a sharp directional characteristic, facing in any direction can be adjusted. With this transducer, for example, a precise targeting of the objects made out by the circular finder, whereby one at the same time if displayed, not only information about the exact location, but also about the nature of this property.

In der Fig. 2 sind die beiden Hüllkörper 1 und 2 eingefahren. Sie befinden sich folglich im Koker 4. Der Verschlußdeckel9 ist dabei von den Schraubenspindeln 7 und 8 gegen die Decke des Kokers 4 geschraubt worden. An Stelle des Verschlußdeckels 9 wird die Ausfahröffnung 10 nun von der Verschlußklappe 11 abgedichtet.In FIG. 2, the two enveloping bodies 1 and 2 are retracted. she are consequently in the coker 4. The cover 9 is from the screw spindles 7 and 8 have been screwed against the ceiling of the coke oven 4. Instead of the cap 9, the extension opening 10 is now sealed by the closure flap 11.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ebenfalls ein im Schiff ang rachtels Ho#rizontallotgerät. Auch hierbei sind an eb, einem ausfahrbaren Schaft 3 die beiden Hüllkörper 1 und 2 befestigt. Die Hüllkörper sind genau wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel angeordnet. Die Ausfahröffnung 10 der Hüllkörper ist jedoch bei dieser Ausführungsform direkt am Kiel des Schiffes vorgesehen. Entsprechend befindet sich auch der Koker 4 des ausfahrbaren Gerätes oberhalb des Kieles. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Beispiel ist der Verschlußdeckel 9 an dem Schaft 3 befestigt, wird jedoch von zwei im Koker 4 angeordneten und parallel zum Schaft verlaufenden Führungsstangen 12 und 13 geführt. Die Führungsstangen sind zu beiden Seiten des Schaftes angebracht. In der ausgefahrenen Stellung des Horizontallotgerätes wird der Verschlußdeckel 9 in die Ausfahröffnung 10 gepreßt, wobei seine Unterseite mit der Außenhaut des Schiffes eine glatte Fläche bildet. Des weiteren aber kann sich der Schaft 3 in dieser Stellung über den Verschlußdeckel an der Außenhaut des Schiffes abstützen.3 and 4 also show a horizontal plumbing device in the ship. Here too, the two enveloping bodies 1 and are on eb, an extendable shaft 3 2 attached. The enveloping bodies are exactly as in the example described above arranged. The extension opening 10 of the enveloping body is, however, in this embodiment provided directly on the keel of the ship. The koker is also located accordingly 4 of the retractable device above the keel. In contrast to the one previously described Example, the closure cap 9 is attached to the shaft 3, but is of two Guide rods 12 arranged in the coker 4 and running parallel to the shaft and 13 led. The guide rods are attached to both sides of the shaft. In the extended position of the horizontal plumbing device, the sealing cap 9 pressed into the extension opening 10, its underside with the outer skin of the Ship forms a smooth surface. Furthermore, however, the shaft 3 can be in support this position on the cover on the outer skin of the ship.

In der eingefahrenen Stellung des Lotgerätes ist der Hüllkörper 1 derart tief im Koker angeordnet, daß er einen Teil der Ausfahröffnung verdeckt und so eine zusätzliche Verschlußklappe überflüssig macht.The enveloping body 1 is in the retracted position of the plumbing device arranged so deep in the coker that it covers part of the extension opening and thus making an additional closure flap superfluous.

Die Ausbildung des Schaftes sowie die der Hüllkörper ist analog dem Beispiel nach Fig. 1. Auch ist bei dieser Ausführungsform in dem oberen Hüllkörper 2 wieder eine Gruppe von gegeneinander versetzten Schwingern 14 angeordnet, deren Hauptvektor der Richtcharakteristik horizontal umläuft, dergestalt, daß ein Kreissuchen möglich ist. In dem unteren Hüllkörper 1 ist gleichfalls der um zwei Achsen schwenkbar gelagerte Schwinger 15 untergebracht. Seine Steuerorgane 16 führen durch die als kreisförmige Gruppe um die Längsachse des Schaftes herum angeordneten Suchschwinger 14 des oberen Hüllkörpers 2 hindurch.The design of the shaft and that of the enveloping body is analogous to that Example according to FIG. 1. In this embodiment, too, is in the upper enveloping body 2 again a group of mutually offset vibrators 14 arranged, whose Main vector of the directional characteristic revolves horizontally, in such a way that a circle search is possible. In the lower enveloping body 1, it is also pivotable about two axes mounted transducer 15 housed. Its control organs 16 carry out the as circular group arranged around the longitudinal axis of the shaft 14 of the upper enveloping body 2 therethrough.

Der Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung gegenüber der anfangs beschriebenen ist der, daß für den Verschlußdeckel keine zusätzliche Steuervorrichtung vorgesehen zu sein braucht.The advantage of this embodiment of the invention over the one initially described is that no additional control device for the closure cover needs to be provided.

Claims

PATENT AVSPRPCHE: 1. Echalotvarrichtung arranged on a shaft, which can be extended in its longitudinal direction through an extension opening, for the directional transmission and reception of sound waves in the water with one or more enveloping bodies surrounding the transducer (s), characterized in that on the shaft a Closure cover is arranged, which is pressed into the extension opening when the envelope body is extended, the closure cover in this position representing a bearing for the shaft of the envelope body and preferably the outside of the closure cover forms a smooth surface with the outer skin of the ship.

2. Sonar device according to claim 1, characterized in that the enveloping body or bodies are ellipsoids of revolution are trained.

3. echo sounder device according to claim 1, characterized in that that the shaft of the enveloping body is designed as a tube and the cross section of this tube is elliptical in shape.

4. echo sounder device according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the cap is fixed to close the extension opening the enveloping body is attached to the shaft.

Sonar device according to claims 1 to 3, characterized in that the closure cover for closing the extension opening is arranged displaceably on this in the longitudinal direction of the shaft.

6. Sonar device according to claim 5, characterized in that for adjusting the movable on the Shaft arranged closure cover a mechanically or manually operable control device is provided.

7. echo sounder device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that at the lower end of an extendable shaft (3) elliptical cross-section one above the other two enveloping bodies shaped as ellipsoids of revolution (1 and 2) are attached separately from each other, that also on the shaft (3) above the enveloping body (1 and 2) a closure cover (9) displaceable in the longitudinal direction of the shaft is arranged, and that two screw spindles (7 and 8) are provided by means of those of the closure cover (9) in the extension opening provided in the ship's outer skin (5) is pressed when the envelope body is retracted, in this position as the eye bearing trained cap (9) supports the shaft (3). B.

ECholot device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at the lower end of an extendable shaft, two enveloping bodies (1 and 2) one above the other and from one another are separately attached that on the keel of this echo sounder housing Ship an extension opening (10) is provided for the enveloping body, and that further on the shank (3) of the enveloping body one fixed to two guide columns (12 and 13) guided Closure cover (9) is arranged, which is in the extended position of the enveloping body the extension opening (10) closes.

9. echo sounder device according to claim 7 and 8, characterized in that in the upper enveloping body (2) one or a group of directed oscillators (14) is arranged, whose directional characteristic is constantly around 360 ° and that attached in the lower of the two in a shaft (3) Enveloping body (1) mounted so that it can pivot both vertically and horizontally Oscillator (15) is housed, the directional characteristic optionally to any Direction is adjustable.

10. echo sounder device according to claims 8 and 9, characterized characterized in that the transducers (14) housed in the upper enveloping body (2) are arranged circularly around the vertical axis of the shaft (3), and that the control members (16) of the in the lower enveloping body (1) by two mutually perpendicular Axes pivotably mounted oscillator (15) by the oscillator (14) formed Circle are passed through.