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(11) |
EP 0 654 953 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.05.1999 Patentblatt 1999/18 |
| (22) |
Anmeldetag: 18.08.1994 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)6: H04R 1/44 |
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Elektroakustische Wandleranordnung
Electroacoustic transducer arrangement
Arrangement de transducteurs électroacoustiques
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT NL SE |
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Priorität: |
23.11.1993 DE 4339798
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.05.1995 Patentblatt 1995/21 |
| (73) |
Patentinhaber: STN ATLAS Elektronik GmbH |
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28305 Bremen (DE) |
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Erfinder: |
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- Brenner, Axel, Dipl.-Ing.
D-28259 Bremen (DE)
- Mertens, Peter, Dr.-Phys.
D-28357 Bremen (DE)
- Meuser, Wilfried, Dipl.-Ing.
D-28357 Bremen (DE)
- Meyer, Friedrich, Dipl.-Ing.
D-28325 Bremen (DE)
- Trense, Horst, Dipl.-Ing.
D-28876 Oyten (DE)
- Weber, Friedrich, Dipl.-Ing.
D-27404 Zeven-Badenstedt (DE)
- Wilken, Wilfried, Dr.-Ing.
D-26160 Bad Zwischenahm (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 423 193 DE-A- 3 621 318 DE-A- 3 744 282
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DE-A- 3 444 424 DE-A- 3 714 553 DE-A- 3 942 588
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine elektroakustische Wandleranordnung für Unterwasserantennen
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung.
[0002] Eine solche Wandleranordnung ist zum Beispiel aus der DE-A-3 423 193 bekannt.
[0003] Solche elektroakustischen Wandleranordnungen, im allgemeinen Staves genannt, werden
zur passiven, akustischen Ortung im Frequenzbereich zwischen 1 und 12 kHz auf zylinderförmigen
oder hufeisenförmigen Trägern befestigt und bilden in ihrer Gesamtheit auf dem Träger
eine Empfangsantenne oder Empfangsbasis, die je nach Bauart Zylinderbasis oder Cylindrical
Hydrophone Array (CHA) sowie Hufeisenbasis oder Conformal Array genannt wird. Zylinderbasen
erlauben eine Ortung über einen Panoramawinkel von 360°, Hufeisenbasen, bei welchen
vorzugsweise der Träger vom Schiffsbug selbst gebildet wird, eine Ortung in einem
etwas eingeschränkteren Sektor.
[0004] Bei bekannten Zylinderbasen werden die Hydrophone der Wandleranordnungen oder Staves
einzeln über der Körperschallentkopplung dienende Entkopplungselemente an einem zylindrischen
Stahlträger befestigt und ihre Anschlußleitungen als isolierte Kabel einzeln mit der
Empfangseinrichtung verbunden. Dabei werden die Anschlußkabel von beispielsweise 96
Staves einer Zylinderbasis zu einem Kabelbaum zusammengefaßt und über eine druckwasserdichte
Durchführung zur Empfangseinheit geführt. Zur Verbesserung des Vor-/Rückverhältnisses
der Wandleranordnung werden noch zusätzlich Platten aus Polyurethan (PUR)-Schaum auf
den Stahlträger montiert. Aus solchen Wandleranordnungen zusammengesetzte Empfangsbasen
haben ein hohes Eigengewicht, eine hohe Eigenresonanz und benötigen zu ihrer Herstellung
einen sehr großen Montagezeitaufwand.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandleranordnung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die ein gutes akustisches Vor-/Rückverhältnis aufweist und die Montagezeit
zur Herstellung einer Unterwasserantenne mit mindestens unverändert guten akustischen
Ortungseigenschaften drastisch senkt.
[0006] Die Aufgabe ist bei einer elektroakustischen Wandleranordnung der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil
des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Durch den erfindungsgemäßen Aufbau sind in einer kompletten Baueinheit alle akustisch
sensitiven Elemente, also die Hydrophone und der Reflektor, eines Staves integriert,
wobei die für ein gutes Vor-/Rückverhältnis erforderliche toleranzgenaue Lage von
Reflektor und Hydrophonen reproduzierbar sichergestellt ist. Die Kompletteinheit läßt
sich mit wenigen Handgriffen an dem Träger befestigen, wobei durch die Zusammenfassung
der Anschlußleitungen der Hydrophone in einem radial symmetrischen Stecker nur eine
einzige elektrische Verbindung gesteckt werden muß. Dies und auch die Tatsache, daß
die exakte Lage von Reflektor und Hydrophonen toleranzgenau festgelegt ist und nicht
bei der Montage berücksichtigt werden muß, verkürzt die Montagezeit pro Wandleranordnung
bzw. Stave erheblich. Durch den vorzugsweise aus Polyurethan hergestellten Hartumguß
sind alle Hydrophone der Wandleranordnung gegenüber dem aggressiven Meerwasser isoliert,
und es ist nur eine einzige Stelle vorhanden, nämlich die Steckerherausführung aus
dem Hartumguß, an welcher gesonderte Maßnahmen zur Verhinderung des Eindiffundierens
von Wasser vorgenommen werden muß. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung bei gleichzeitiger
prozentualer Erhöhung der Lebensdauer.
[0008] Die komplette formsteife Baueinheit eröffnet auch die Möglichkeit, die Staves im
Falle der Zylinderbasis auf einem zylindrischen Träger aus glasfaserverstärktem Kunststoff
(GFK) zu montieren, wodurch sich eine deutliche Gewichtsreduzierung der Unterwasserantenne
erreichen läßt.
[0009] Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wandleranordnung mit vorteilhaften
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine über
alle Hydrophone hinweg sich erstreckende schallweiche Platte auf, die in einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung die schallweiche Feder eines Feder-Massesystems bildet.
Die Masse wird von einer Metallplatine gebildet, die auf der den Hydrophonen zugekehrten
Vorderseite der schallweichen Platte an dieser anliegt. Die Masse der Metallplatine
und die Schallweichheit der vorzugsweise aus Polyurethan-Schaum hergestellten Platte
sind so aufeinander abgestimmt, daß oberhalb einer vorgegebenen Resonanzfrequenz von
vorne kommender Nutzschall auf die Hydrophone reflektiert und von hinten kommender
Störschall abgeschirmt wird. Der Abstand der Hydrophone von der Metallplatine des
Feder-Massesystems wird dabei so klein gewählt, daß keine störenden Interferenzen
zwischen direkt einfallendem und von dem Reflektor auf die Hydrophone reflektiertem
Nutzschall im gesamten für die Unterwasserantenne relevanten Frequenzbereich auftreten.
Durch diesen Aufbau wird ein sehr hohes Vor-/Rückverhältnis der Wandleranordnung erzielt
und somit Fehlpeilungen vermieden. Bei vorgegebenem Frequenzbereich für die Wirksamkeit
des Feder-Massesystems wird die Weichheit der Feder und das Gewicht der Masse dahingehend
optimiert, daß bei vorgegebenem, von der Tauchtiefe der Wandleranordnung abhängigem
Wasserdrücken die Eigenschaften des Federelements weitgehend erhalten bleiben. Außerdem
werden die tiefenabhängigen Anforderungen mit dem maximal zulässigen Gesamtgewicht
der Unterwasserantenne in Einklang gebracht.
[0011] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Metallplatine in Sandwichbauweise
aus zwei Metallblechen mit einer dazwischenliegenden biegewellendämpfenden Schicht
ausgeführt, wobei vorzugsweise die biegewellendämpfende Schicht eine Folie ist, die
mit den beiden Metallblechen verklebt wird. Eine solche biegewellendämpfende Schicht
ist beispielsweise in der DE 36 21 318 A1 beschrieben. Durch diesen Sandwichaufbau
der Metallplatine werden störende Eigenresonanzen der Masse des Reflektors, die durch
Körperschalleinkopplung oder die Wasserschallsignale angeregt werden können, sehr
gut unterdrückt.
[0012] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden als Hydrophone kleine
Kugelkeramiken verwendet, die zur Einhaltung eines toleranzgenauen Abstandes von dem
Reflektor vor Vergießen mit dem im wesentlichen zähelastischen Elastomer auf einem
Distanzstück aus Kunststoff befestigt, vorzugsweise angeklebt wird, das auf dem Reflektor
positionsgenau gehalten wird. Bevorzugt wird dabei das Kunststoffdistanzstück aus
dem gleichen Material mit den gleiche akustischen Eigenschaften hergestellt wie der
Hartumguß. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Abstand der Hydrophone vom
Reflektor in jeder Wandleranordnung toleranzgenau und reproduzierbar eingehalten ist.
[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der an einer Stirnseite
des Hartumgusses zugängliche Stecker in ein in den Hartguß eingeformtes Sackloch integriert,
das den mit dem Stecker kooperierenden Gegenstecker aufnimmt. Stecker und Gegenstecker
sind zur Herstellung einer druckdichten elektrischen Verbindung als Koaxstecker ausgebildet,
die über mehrere Dichtungsringe wasserdicht aufeinander aufgesteckt sind. Solche Koaxstecker
sind beispielsweise aus der DE 37 14 553 A1 bekannt. Am Grunde des Sacklochs mündet
mindestens eine von der Außenseite des Hartumgusses aus eingebrachte Radialbohrung,
über welche beim Herausnehmen der Wandleranordnung aus dem Wasser in das Sackloch
eingedrungenes Restwasser abfließen kann und so beim Öffnen und Schließen der Steckverbindung
nicht mit den elektrischen Steckkontakten in Berührung kommt.
[0014] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Hartumguß Stabform
mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf, wobei der Anschlußstecker
für die Hydrophone in das in einer Stirnseite des Hartumgusses eingeformte Sackloch
hineinragt. Zur Befestigung der Stäbe sind Bohrungen vorgesehen, die den Hartumguß
und den Reflektor vollständig durchdringen. Mittels durch die Bohrungen hindurchgesteckter
Kopfschrauben werden die Wandleranordnungen an dem Träger befestigt.
[0015] Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt einer Wandleranordnung für eine Unterwasserantenne, schematisch
dargestellt,
- Fig. 2
- ausschnittsweise einen Längsschnitt der Wandleranordnung in Fig. 1 in konstruktiver
Ausführung,
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht einer mit Wandleranordnungen gemäß Fig. 2 aufgebauten
Zylinderbasis.
[0016] Die in Fig. 1 im Längsschnitt schematisch skizzierte elektroakustische Wandleranordnung
für eine Unterwasserantenne weist insgesamt drei Hydrophone 10 auf, die zusammen mit
einem in Schalleinfallsrichtung hinter ihnen angeordneten Reflektor 11 in einem akustisch
transparenten Hartumguß 20 aus einem im Gießverfahren verarbeitbaren, im wesentlichen
zähelastischen Elastomer eingebettet sind. Als Elastomer wird hier Polyurethan (PUR)
verwendet. Die Hydrophone 10 sind kleine Kugelkeramiken (Fig. 2), die zur Herstellung
der elektrischen Verbindung mit Anschlußleitungen 12 versehen sind. Die Anschlußleitungen
12 aller drei Hydrophone 10 sind dabei auf einen gemeinsamen Stecker 13 geführt, der
in ein an einer Stirnseite des Hartumgusses 20 eingeformtes Sackloch 14 hineinragt.
Der mit dem Stecker 13 kooperierende Gegenstecker ist mit 15 bezeichnet und wird beim
Aufstecken auf den Stecker 13 von dem Sackloch 14 aufgenommen. Das vom Gegenstecker
15 wegführende Anschlußkabel 16 dient der Verbindung der drei, hier parallelgeschalteten
Hydrophone 10 mit einer hier nicht dargestellten Empfangseinrichtung. Stecker 13 und
Gegenstecker 15 sind als Koaxstecker ausgeführt.
[0017] Der Reflektor 11 ist als Feder-Massesystem aus einer Masse und einer schallweichen
Feder ausgebildet, wobei die Masse von einer Metallplatine 17 und die schallweiche
Feder von einer schallweichen Platte, hier einer elastischen Weichstoffplatte 18,
realisiert ist, die auf der von den Hydrophonen 10 abgekehrten Rückseite der Metallplatine
17 anliegt. Als Weichstoffplatte 18 wird bevorzugt eine Platte aus Polyurethan-Schaum
verwendet, die Metallplatine 17 wird aus Aluminium hergestellt. Zur Unterdrückung
von störenden Eigenresonanzen ist die Metallplatine 17 in Sandwichbauweise ausgeführt
und besteht aus zwei Metallblechen 171 und 172 mit einer dazwischenliegenden biegewellendämpfenden
Schicht 19. Eine solche Dämpfungsschicht ist in der DE 36 21 318 A1 beschrieben und
kann hier eingesetzt werden. Bevorzugt wird die Schicht 19 als Folie ausgeführt und
mit den beiden Metallblechen 171, 172 verklebt.
[0018] Zur Herstellung des Hartumgusses 20 aus dem vergießbaren Polyurethan werden Reflektor
11 und Stecker 13 in eine entsprechende Gußform eingesetzt. Die Hydrophone 10 werden
zur Einhaltung eines toleranzgenauen Abstandes von dem Reflektor 11 jeweils auf ein
Distanzstück 21 (Fig. 2) aufgeklebt. Die Distanzstücke 21 werden positionsgenau am
Reflektor 11, und zwar an dessen Metallplatine 17, festgelegt, beispielsweise durch
kleine Einsenkungen in der Metallplatine 17 oder aber auch durch Ankleben. Die Distanzstücke
21 werden bevorzugt aus dem gleichen Material hergestellt wie der Hartumguß 20, also
aus Polyurethan. Nach Eingießen des Polyurethans in die Gußform und nach dessen Aushärten
kann die komplette Wandleranordnung der Gußform entnommen werden. Der Hartumguß 20
erhält dabei bevorzugt eine Stabform mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt,
auf dessen einer Stirnseite das Sackloch 14 eingeformt ist und am Grunde des Sacklochs
14 der Stecker 13 vorsteht. Um das Ablaufen von Wasser aus dem Sackloch 14 sicherzustellen
ist in den Hartumguß 20 mindestens eine, vorzugsweise zwei diametrale, im Sackloch
14 mündende Radialbohrung 28 eingebracht, die in Fig. 2 um 90° in die Zeichenebene
hinein gedreht dargestellt ist.
[0019] Zur Befestigung der stabförmigen Wandleranordnung an einem Träger sind zwei Bohrungen
22 (Fig. 1) vorgesehen, die symmetrisch zwischen den Hydrophonen 10 angeordnet sind
und den Hartumguß 20 und den Reflektor 11 vollständig durchdringen. Dabei weist der
die Metallplatine 17 des Reflektors 11 durchdringende Bohrungsabschnitt 222 einen
wesentlich kleineren Durchmesser auf als die Bohrungsabschnitte 221 und 223, die sich
auf der vom Träger abgekehrten Vorderseite des Hartumgusses 20 bis hin zur Metallplatine
17 des Reflektors 10 bzw. auf der dem Träger zugekehrten Rückseite des Hartumgusses
20 bis hin zur Weichstoffplatte 18 und durch diese hindurch erstrecken. Diese Bohrungen
22 nehmen jeweils Kopfschrauben auf, mittels welcher die stabförmige Wandleranordnung
an dem Träger befestigt wird. Der Kopf der Kopfschrauben liegt dabei unmittelbar oder
über körperschallentkoppelnde Zwischenstücke, z. B. aus PUR, an der Metallplatine
17 an. Die unmittelbare Anlage wird aus Kostengründen bei einer Unterwasserantenne
gemäß Fig. 3 bevorzugt, bei welcher die Wandleranordnungen auf einem GFK-Zylinder
als Träger aufgeschraubt werden. Die körperschallentkoppelnden Zwischenstücke müssen
bei der direkten Befestigung der stabförmigen Wandleranordnungen am Schiffsbug zur
Bildung eines Conformal Array eingesetzt werden.
[0020] In Fig. 3 ist eine Unterwasserantenne perspektivisch dargestellt, die mit einer Vielzahl
von elektroakustischen Wandleranordnungen, sog. Staves, wie sie vorstehend beschrieben
worden sind, aufgebaut ist. Die als Empfangsbasis konzipierte Unterwasserantenne ist
als Zylinderbasis ausgeführt, wobei die einzelnen Staves auf einem zylinderförmigen
Träger 23 aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) außen aufgesetzt und über ihre
Bohrungen 22 mit dem Träger 23 fest verbunden sind. Die einzelnen stabförmigen Staves
sind dabei wechselweise um 180° gegeneinander gedreht, so daß die Stecker 13 benachbarter
Staves einmal am oberen und einmal am unteren Rand des Trägers 23 liegen. Die Anschlußkabel
16 von insgesamt 96 Staves sind je zur Hälfte am oberen und unteren Rand des zylinderförmigen
Trägers 23 entlanggeführt und jeweils in einer Anschlußeinheit 24 bzw. 25 zusammengefaßt.
Von jeder Anschlußeinheit 24 bzw. 25 führt ein Vielfachkabel 26 bzw. 27 zu der hier
nicht dargestellten Empfangseinrichtung.
1. Elektroakustische Wandleranordnung für Unterwasserantennen aus mehreren an einem Träger
(23) vertikal übereinander äquidistant angeordneten Hydrophonen (10), die zur elektrischen
Verbindung mit Anschlußleitungen (12) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hydrophone (10) zusammen mit einem in Schalleinfallsrichtung hinter ihnen angeordneten
Reflektor (11) in einem akustisch transparenten Hartumguß (20) aus einem im Gießverfahren
verarbeitbaren Elastomer, vorzugsweise Polyurethan (PUR), eingebettet sind, daß die
Anschlußleitungen (12) der Hydrophone (10) auf einem gemeinsamen Stecker (13) zusammengefaßt
sind, der an einer Stirnseite des Hartumgusses (20) zugänglich ist, und daß am Hartumguß
(20) Mittel zur Befestigung am Träger (23) vorgesehen sind.
2. Wandleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (11) eine
über alle Hydrophone (10) hinweg sich erstreckende schallweiche Platte (18), vorzugsweise
aus Polyurethan-Schaum, aufweist.
3. Wandleranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schallweiche Platte
(18) die schallweiche Feder eines Feder-Massesystems bildet, dessen Masse eine Metallplatine
(17) ist, die auf der den Hydrophonen (10) zugekehrten Vorderseite der schallweichen
Platte (18) an dieser anliegt.
4. Wandleranordung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Metallplatine
(17) und die Schallweichheit der schallweichen Platte (18) so aufeinander abgestimmt
sind, daß oberhalb einer vorgegebenen Resonanzfrequenz von vorn kommender Nutzschall
auf die Hydrophone (10) reflektiert und von hinten kommender Störschall abgeschirmt
wird.
5. Wandleranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatine
(17) in Sandwichbauweise aus zwei Metallblechen (171, 172) mit einer dazwischenliegenden
biegewellendämpfenden Schicht (19) ausgeführt ist.
6. Wandleranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die biegewellendämpfende
Schicht (19) ein Folie ist, die mit den beiden Metallblechen (171, 172) verklebt ist.
7. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallplatine (17) bzw. die Metallbleche (171, 172) aus Aluminium bestehen.
8. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als
Hydrophone (10) Kugelkeramiken eingesetzt sind, die zur Einhaltung eines toleranzgenauen
Abstands von dem Reflektor (11) auf einem auf dem Reflektor (11) positionsgenau gehaltenen
Distanzstück (21), vorzugsweise aus Kunststoff, befestigt, vorzugsweise angeklebt,
sind.
9. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stecker (13) in ein im Hartumguß (20) eingeformtes Sackloch (14) zur Aufnahme eines
mit dem Stecker (13) kooperierenden Gegensteckers (15) hineinragt und daß am Grunde
des Sacklochs (14) mindestens eine von der Außenseite des Hartumgusses (20) eingebrachte
Radialbohrung (29) mündet.
10. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hartumguß (20) Stabform mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt aufweist.
11. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zur Befestigung am Träger (23) den Hartumguß (20) und den Reflektor (11) durchdringende
Bohrungen (22) aufweisen.
12. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 10 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der von der vom Träger (23) abgekehrten Vorderseite des Hartumgusses (20) bis
hin zur Metallplatine (17) des Reflektors (11) sich erstreckende Bohrungsabschnitt
(221) einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist als der durch die Metallplatine
(17) hindurchtretende Bohrungsabschnitt (222).
13. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ihre Befestigung
an einem zylindrischen Träger (23) aus glasfaserverstärktem Kunststoff.
1. Electroacoustic transducer arrangement for underwater antennae comprising several
hydrophones (10), which are arranged at equal distance one vertically above the other
on a support (23), and which are provided with connection lines (12) for electrical
connection, characterised in that the hydrophones (10) are embedded together with
a reflector (11) arranged behind them in the direction of sound incidence in an acoustically
transparent hard cast casing (20) made of an elastomer which may be processed in the
casting process, preferably polyurethane (PUR), that the connection lines (12) of
the hydrophones (10) are joined to form a common plug (13), which is accessible on
the face side of the hard cast casing (20), and that means for fastening to the support
(23) are provided on the hard cast casing.
2. Transducer arrangement according to Claim 1, characterised in that the reflector (11)
has a sound-absorbent panel (18), preferably made of polyurethane foam, extending
beyond all the hydrophones (10).
3. Transducer arrangement according to Claim 2, characterised in that the sound-absorbent
panel (18) forms the sound-absorbent spring of a spring-earth system, the earth of
which is a metal bar (17), which abuts against the sound-absorbent panel (18) on the
front side thereof facing the hydrophones (10).
4. Transducer arrangement according to Claim 3, characterised in that the earth of the
metal bar (17) and the sound-absorption of the sound-absorbent panel (18) are attuned
to one another in such a manner that useful sound coming from the front above a predetermined
resonance frequency is reflected onto the hydrophones (10) and disturbance sound coming
from behind is shielded.
5. Transducer arrangement according to Claim 3 or 4, characterised in that the metal
bar (17) is constructed in a sandwich-type arrangement from two metal sheets (171,
172) with an interposed flexural wave-absorbing layer (19).
6. Transducer arrangement according to Claim 5, characterised in that the flexural wave-absorbing
layer (19) is a foil which is glued to the two metal sheets (171, 172).
7. Transducer arrangement according to one of Claims 3 to 6, characterised in that the
metal bar (17) or metal sheets (171, 172) is/are made of aluminium.
8. Transducer arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterised in that ceramic
spheres are used as hydrophones (10) which are fastened, preferably adhered, to a
spacer piece (21), preferably made of plastic, held in precise position on the reflector
(11) to maintain a distance with exact tolerance from the reflector (11).
9. Transducer arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the
plug (13) protrudes into a blind hole (14) formed in the hard cast casing (20) to
receive a counter plug (15) cooperating with the plug (13), and that at least one
radial hole (29) inserted from the outside of the hard cast casting (20) opens on
the base of the blind hole (14).
10. Transducer arrangement according to one of Claims 1 to 9, characterised in that the
hard cast casing (20) has a rod-like shape with a rectangular or square cross-section.
11. Transducer arrangement according to one of Claims 1 to 10, characterised in that the
means for fastening to the support (23) have holes (22) passing through the hard cast
casing (20) and the reflector (11).
12. Transducer arrangement according to one of Claims 3 to 10 and Claim 11, characterised
in that the hole section (221) extending from the front side of the hard cast casing
(20) facing away from the support (23) as far as the metal bar (17) of the reflector
(11) has a substantially larger diameter than the hole section (222) passing through
the metal bar (17).
13. Transducer arrangement according to one of Claims 1 to 12, characterised by its fastening
to a cylindrical support (23) made of glass fibre-reinforced plastic.
1. Agencement de transducteurs électroacoustiques pour antennes subaquatiques ou sous-marines
constitué de plusieurs hydrophones (10) montés sur un support (23) verticalement à
équidistance l'un par rapport à l'autre, qui sont pourvus de lignes de connexion (12)
pour assurer la connexion électrique, caractérisé en ce que les hydrophones (10) sont
noyés, conjointement avec un réflecteur (11) monté derrière eux dans la direction
d'incidence des ondes sonores, dans une gaine coulée dure (20) laissant passer les
ondes sonores constituée d'un élastomère qui se prête à un procédé de coulée, de préférence
en polyuréthanne (PUR), en ce que les lignes de connexion (12) des hydrophones (10)
sont regroupées sur une fiche commune (13), qui est accessible sur une face frontale
de la gaine coulée dure (20), et en ce qu'il est prévu sur la gaine coulée dure (20)
des moyens de fixation sur le support (23).
2. Agencement de transducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur
(11) présente une plaque flexible sensible aux ondes sonores (18) qui s'étend sur
tous les hydrophones (10), de préférence en mousse de polyuréthanne.
3. Agencement de transducteurs selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque
flexible sensible aux ondes sonores (18) forme le ressort flexible sensible aux ondes
sonores d'un système de masse élastique, dont la masse est une platine métallique
(17) qui s'appuie sur la face avant de la plaque flexible sensible aux ondes sonores
(18) tournée vers les hydrophones (10).
4. Agencement de transducteurs selon la revendication 3, caractérisé en ce que la masse
de la platine métallique (17) et la sensibilité aux ondes sonores de la plaque flexible
sensible aux ondes sonores (18) s'ajustent mutuellement de telle sorte qu'au-dessus
d'une fréquence de résonance prédéterminée, le son utile venant de l'avant soit réfléchi
sur les hydrophones (10) et que le son parasite venant de l'arrière soit supprimé.
5. Agencement de transducteurs selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la
platine métallique (17) est formée sous forme de sandwich de deux tôles métalliques
(171, 172) avec une couche intermédiaire (19) amortissant les ondes de flexion.
6. Agencement de transducteurs selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche
(19) amortissant les ondes de flexion (19) est une feuille, ou un film, qui est collée
aux deux tôles métalliques (171, 172).
7. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé
en ce que la platine métallique (17) ou les tôles métalliques (171, 172) sont constituées
d'aluminium.
8. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce qu'on utilise comme hydrophones (10) des céramiques sphériques qui sont fixées,
de préférence collées sur une pièce d'écartement (21) maintenue en position précise
sur le réflecteur (11), de préférence en matière plastique, pour maintenir une distance
précise par rapport au réflecteur (11).
9. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que la fiche (13) fait saillie dans un trou borgne (14) ménagé dans une gaine
coulée dure (20) pour recevoir une contre-fiche (15) coopérant avec la fiche (13)
et en ce qu'à la base du trou borgne (14) débouche au moins un orifice radial (29)
ménagé de la face externe de la gaine coulée dure (20).
10. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que la gaine coulée dure (20) présente une forme de barre ayant une coupe transversale
rectangulaire ou carrée.
11. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé
en ce que les moyens de fixation sur le support (23) présentent des orifices traversant
la gaine coulée dure (20) et le réflecteur (11).
12. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 3 à 10 et la
revendication 11, caractérisé en ce que la section d'orifice (221) s'étendant de la
face avant de la gaine coulée dure (20) opposée au support (23) à la platine métallique
(17) du réflecteur (11) présente un diamètre sensiblement plus grand que celui de
la section d'orifice (222) traversant la platine métallique (17).
13. Agencement de transducteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé
par sa fixation sur un support cylindrique (23) en matière plastique renforcée de
fibres de verre.