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Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von quer zur Fahrtrichtung eines
Schiffes liegenden Tiefenprofilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Echolotschreibgerät
zur Aufzeichnung von Tiefenprofilen quer zur Vorschubrichtung des Schreibstreifens,
bei dem der Schreibgriffelträger während der das Profil ergebenden aufeinanderfolgenden
Tiefenaufzeichnungen proportional zu dem horizontalen Abstand der Lotpunkte längs
einer geradlinigen Führung quer über den Schreibstreifen verschoben wird.
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Für die Aufzeichnung der Querprofile eines Flusses hat man ein als
»Profilechograph« bekanntes Gerät entwickelt. An dem durch Ausleger verbreiterten
Meßfahrzeug sind auf einer quer zur Fahrtrichtung liegenden Linie eine größere Anzahl,
z. B. fünfunddreißig Echolotschwinger in Abständen von 1 m angebracht, mit denen
während der Fahrt des Schiffes in schneller Aufeinanderfolge die unter den Schwingern
liegenden Punkte des Flußbettes angelotet werden. Die hierzu erforderliche Schwingerumschaltung
vollzieht sich gleichzeitig mit der Verschiebung eines Schreibsystems quer über
einen Schreibstreifen, wobei das Schreibsystem die gemessenen Tiefen nebeneinander
in der Wanderung des Lotortes quer zur Fahrtrichtung entsprechenden Abständen aufzeichnet.
Nach jeder solchen Querprofilaufzeichnung wird der Schreibstreifen ein Stück weiterbewegt
und nach Rückführung des Schreibsystems in die Ausgangsstellung das nächste Querprofil
aufgezeichnet. Der schrittweise Vorschub des Schreibstreifens macht eine besondere
Steuereinrichtung erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Steuereinrichtung entbehrlich
zu machen und zugleich dem Streben des Apparatebauers, ungleichförmige Bewegungen
zu vermeiden, Rechnung zu tragen.
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Gemäß der Erfindung wird der Schreibstreifen ständig mit gleichbleibender
Geschwindigkeit in Längsrichtung weiterbewegt, und die geradlinige Führung des Schreibgriffelträgers
ist zur Querrichtung des Schreibstreifens unter einem Winkel angeordnet, dessen
Tangens gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit
der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers während der Profilaufzeichnung ist.
Der Schreibgriffelträger erfährt hierdurch während der Profilaufzeichnungen zusätzlich
zu seiner Querverschiebung eine mit der Weiterbewegung des Schreibstreifens übereinstimmende
gleichlaufende Verschiebung und wird bei seiner Rückführung in die Anfangsstellung
relativ zum Schreibstreifen entgegen dessen gleichmäßiger Bewegung um ein bestimmtes
Maß verschoben. Trotz der ständigen Weiterbewegung des Schreibstreifens erhält man
so unverzerrte Profilaufzeichnungen.
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Die Führung für den Schreibgriffelträger wird zweckmäßig verstellbar
ausgebildet, so daß durch Änderung der Schrägstellung der Führung gegenüber
der Querrichtung
des Schreibstreifens und gleichzeitige Änderung der Papiervorschubgeschwindigkeit
der Abstand zwischen den aufgezeichneten Profilkurven verändert werden kann.
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Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist an Stelle des üblichen z. B. bei dem erwähnten Profilechographen benutzten Schreibgriffels,
der bei jeder Lotung mechanisch parallel zur Längsrichtung des aus elektrisch empfindlichem
Papier bestehenden Schreibstreifens bewegt wird, eine größere Zahl von feststehenden
Schreibgriffeln vorgesehen, die kammartig in gleichmäßigen Abständen voneinander
an einem aus isoliermaterial bestehenden streifenförmigen, zur Längsrichtung des
Schreibstreifens parallelen Schreibgriffelträger angebracht sind und ständig auf
dem Schreibstreifen aufliegen. Diese Schreibgriffel sind mit auf einer kreisförmigen
Kontaktbahn in gleichmäßigen Abständen angeordneten Kontakten verbunden und werden
durch einen synchron mit der Lotperiode umlaufenden Kontaktarm bei jeder Lotung
der Reihe nach mit dem Echoempfangsverstärker verbunden. Insbesondere für den Fall
einer verstellbaren Führung für den Schreibgriffelträger ergibt sich durch den Fortfall
des Antriebes für einen bewegten Schreibgriffel eine zusätzliche bauliche und betriebliche
Vereinfachung. Die geringe Masse der Schreibgriffelanordnung läßt eine sehr schnelle
Rückführung des Schreibgriffelträgers in die Anfangsstellung zu, so daß kaum eine
Pause zwischen den einzelnen Profilaufzeichnungen eintritt, da ja gemäß der Erfindung
die sonst für den Vorschub des Schreibstreifens zwischen den Profilaufzeichnungen
erforderliche Zeit praktisch in Fortfall kommt.
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Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Aufzeichnungen an bestimmten
Punkten eines geradlinigen Bereiches mittels eines Griffelkammes und einer Schalteinrichtung
zur selektiven Wirksammachung
einzelner Griffel sind bekannt. Bei
einer Einrichtung zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren Aufzeichnungen auf
einem Schreibstreifen aus metallisiertem Papier durch Ausbrennen von Schreibspuren
sind mehrere Ausbrennelektroden über die Schreibbreite in geringem Abstand ortsfest
nebeneinander angeordnet und werden in einer dem Kurvenverlauf des aufzuzeichnenden
Meßwertes entsprechenden Zeitfolge zum Ansprechen gebracht. Bei einer Anordnung
zur Aufzeichnung von schnell aufeinanderfolgenden Signalen quer zur Vorschubrichtung
eines Registrierstreifens ist ein ortsfester Satz von nebeneinander angeordneten
Schreibelektroden, die dauernd auf dem Aufzeichnungsträger aufliegen, mit je einem
Kontakt der Kontaktbank eines von den Signalen fortgeschalteten Drehwählers verbunden,
so daß nur diejenige Schreibelektrode zeichnet, die über den zugehörigen Kontakt
und die Bürste des Drehwählers an Spannung liegt. Bei einem mit gerichtet ausgesandten
und empfangenen elektromagnetischen Wellen arbeitenden Gerät für die Aufzeichnung
des Ortes einer Relaisstation wird eine radial zu einer Drehachse angeordnete, kammförmige
Schreibgriffelanordnung in Übereinstimmung mit der jeweiligen Sende- und Empfangsrichtung
über einer Schreibfläche geschwenkt, und die jeweilige Entfernung der Relaisstation
wird aufgezeichnet, indem einem in entsprechendem Abstand von der Drehachse liegenden
Schreibgriffel ein Schreibstrom zugeführt wird. Bekannt ist weiter ein Kurzzeitmesser
für akustische Echometrie, bei dem die im Anschluß an die Impulsaussendung empfangenen
Echos nach Verstärkung mittels eines synchron mit der Sendeperiode gleichmäßig umlaufenden
Kontaktarmes nacheinander einer größeren Zahl von auf einem Kreise oder Kreisbogen
in gleichmäßigen Abständen angeordneten festen Kontakten zugeführt werden, die mit
den reihenförmig angeordneten Lampen eines Anzeigetableans verbunden sind.
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Das in der Zeichnung dargestellte Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung
von Tiefenprofilen arbeitet mit einer Gruppe von z. B. fünfzig Schwingern 1, die
zur Abtastung eines Querprofils von 20 m Breite an einem horizontalen, im Wasser
quer zur Schiffslängsachse liegenden Träger angeordnet sind. Jeder der fünfzig Schwinger
ist mit einem Segment eines Kollektors 2 verbunden, auf dem eine zweiteilige Schleifbürste
3 umläuft und jeweils zwei nebeneinanderliegende Schwinger 1 gleichzeitig wirksam
macht. Die Schleifbürste 3, die entsprechend der gewünschten zeitlichen Aufeinanderfolge
der Profilaufzeichnungen von einem Motor 4 mit z. B. 12 bis 30 Umdrehungen pro Minute
angetrieben wird, ist über einen Schleifring 5 und eine Leitung 6 mit einer Sende-Empfangs-Schaltung
7 verbunden. Eine von einem schnellaufenden Motor 10 mit z. B. 40 Umdrehungen pro
Sekunde angetriebene Nockenscheibe 11 betätigt bei jedem Umlauf einen Sendekontakt
12 und löst dadurch die Entladung eines Stoßkondensators 9 über eine Funkenstrecke
8 und das jeweils eingeschaltete Schwingerpaar aus.
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Durch die Sende-Empfangs-Schaltung 7 werden die nach der Schallaussendung
eintreffenden Echosignale einem Verstärker 15 zugeführt, an dessen Ausgang die Aufzeichnungseinrichtung
angeschlossen ist. Die Aufzeichnung des Echos erfolgt durch z. B. hundertachtzig
in Kammform in Abständen von 1 mm auf einem Schreibgriffelträger 19 angeordnete
Schreibgriffel 20, die ständig auf dem Schreibstreifen 18 aufliegen. Jeder Schreibgriffel
ist mit einem der auf einer Kreisbahn angeordneten Kontakte 17 verbunden, über denen
ein
mit dem Ausgang des Verstärkers 15 verbundener Kontaktarm 16 z. B. vierzigmal
in der Sekunde umläuft und im Anschluß an die durch Schließen des Kontaktes i2 bewirkte
Aussendung eines Schall im pulses die Griffel 20 der Reihe nach von oben nach unten
wirksam macht. Mit der angegebenen Umlaufzahl des Kontaktarmes 16 können Tiefen
bis zu 18 m mit einer Genauigkeit von 10 cm aufgezeichnet werden.
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Während der Aufzeichnung eines Querprofils wird der paralell zur
Längsrichtung des Schreibstreifens 18 angeordnete Schreibgriffelträger 19 durch
die Seilzüge 22 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit von links nach rechts quer über
den Schreibstreifen 18 bewegt und sodann schnell in seine linke Ausgangsstellung
zurückgeführt. Für den Antrieb der Seilzüge 22 ist ein Motor 21 und eine durch die
Steuerscheibe 13 und den Kontakt 14 im Rhythmus der aufeinanderfolgenden Einschaltungen
der Schwinger 1 bzw. der Profilaufzeichnungen betätigte Magnetkupplung 23 vorgesehen.
Der Schreibstreifen 18 wird mit ständig gleichbleibender Geschwindigkeit in Richtung
nach unten verschoben. Um trotzdem unverzerrte Profilaufzeichnungen zu erhalten,
wird der Schreibgriffelträger 19 bei seiner Bewegung quer über den Schreibstreifen
durch unter einem Winkel a zur Querrichtung angeordnete Führungen24 so geführt,
daß er bei seiner Bewegung von links nach rechts die Wanderung des Schreibstreifens
mitmacht. Zu diesem Zweck wird tg a gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit
zu der Geschwindigkeit der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers gemacht. Der
vertikale Abstand aufeinanderfolgender Querprofilaufzeicbnungen ist tg a mal Querverschiebung
des Schreibgriffelträgers von einer Endlage in die andere. Eine Änderung dieses
Abstandes ist durch gleichzeitige Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Schreibstreifens
und des Winkels a der Führung möglich. Die Aufzeichnung eines Profils erfordert
etwa 2 bis 5 Sekunden. Der Schreibgriffelträger 19 mit den Griffeln 20 kann sehr
leicht ausgebildet werden, so daß die zwischen den Profilaufzeichnungen erforderliche
Rückführung des Schreibgriffelträgers mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann und
die Profilaufzeichnungen praktisch lückenlos aufeinanderfolgen.
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PATENTANSPRVCHE: 1. Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von Tiefenprofilen
quer zur Vorschubrichtung des Schreibstreifens, bei dem der Schreibgriffelträger
während der das Profil ergebenden aufeinanderfolgenden Tiefenaufzeichnungen proportional
zu dem horizontalen Abstand der Lotpunkte längs einer geradlinigen Führung quer
über den Schreibstreifen verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstreifen
ständig mit gleichbleibender Geschwindigkeit in Längsrichtung weiterbewegt wird
und die geradlinige Führung des Schreibgriffelträgers zur Querrichtung des Schreibstreifens
unter einem Winkel angeordnet ist, dessen Tangens gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit
zu der Geschwindigkeit der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers während der
Profilaufzeichnung ist.