k19 OFICINA ESPANOLA DEPATENTES Y MARCAS

ESPANA

k11 Numero de publicacion: 2 137 227k51 Int. Cl.6: G10K 9/22

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B06B 1/06

H04R 1/44

k12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3

k86 Numero de solicitud europea: 93306494.1k86 Fecha de presentacion : 17.08.1993k87 Numero de publicacion de la solicitud: 0 586 136k87 Fecha de publicacion de la solicitud: 09.03.1994

k54 Ttulo: Transductor electroacustico.

k30 Prioridad: 03.09.1992 US 939798 k73 Titular/es: RAYTHEON COMPANY141 Spring StreetLexington, Massachusetts 02173, US

k45 Fecha de la publicacion de la mencion BOPI:16.12.1999

k72 Inventor/es: Flanagan, Peter F. yBrigham, Gerald A.

k45 Fecha de la publicacion del folleto de patente:16.12.1999

k74 Agente: Curell Sunol, Marcelino

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicacion en el Boletn europeo de patentes,de la mencion de concesion de la patente europea, cualquier persona podra oponerse ante la OficinaEuropea de Patentes a la patente concedida. La oposicion debera formularse por escrito y estarmotivada; solo se considerara como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa deoposicion (art 99.1 del Convenio sobre concesion de Patentes Europeas).

Venta de fascculos: Oficina Espanola de Patentes y Marcas. C/Panama, 1 28036 Madrid

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DESCRIPCION

Transductor electroacustico.La presente invencion se refiere a un transduc-

tor electroacustico que comprende:una capsula elastica que presenta una parte

interna y un par de extremos opuestos que ponenal descubierto dicha parte interna;

medios de transduccion acoplados a dichacapsula elastica;

y un cierre estanco terminal que comprendeun material deformable, que cubre uno de dichosextremos opuestos y que cierra hermeticamentedicho extremo opuesto.

Como es conocido en la tecnica, los trans-ductores electroacusticos se utilizan en entornossubacuaticos para convertir energa electrica enenerga acustica y, asimismo, energa acustica enenerga electrica. Cuando se propaga energaacustica, el dispositivo generalmente se denominaproyector, mientras que cuando se recibe dichaenerga, el dispositivo se denomina hidrofono.Una aplicacion del hidrofono es la sonoboya que amenudo contiene una pluralidad de transductoresacusticos. La sonoboya puede ser lanzada desdeun avion, desprendiendose los transductores conel impacto y quedando estos colgando a varioscentenares de pies por debajo del agua desdeuna boya que permanece en la superficie y quecontiene aparatos de transmision electrica. Lostransductores reciben energa acustica o senalesy convierten dichas senales en senales electricas.Dichas senales electricas se transmiten a la boyamediante un cable de interconexion, y un apa-rato receptor situado, por ejemplo, en un avion oun barco, recibe dichas senales electricas. Conesta disposicion, podra detectarse la actividadque tenga lugar dentro del agua como, por ejem-plo, el paso de una embarcacion.

Algunos transductores electroacusticos inclu-yen una capsula elastica que se mueve o vibraen respuesta a la excitacion por un mecanismo deexcitacion electromecanica o por energa acustica,para propagar o recibir energa acustica, respec-tivamente. De forma convencional, se utilizan va-rios tipos de capsulas elasticas como, por ejem-plo, una capsula de forma elptica que tiene par-tes extremas abiertas o una capsula de formacilndrica que tiene una o mas ranuras dispues-tas en paralelo al eje del cilindro. El primer tipode capsula proporciona lo que generalmente se de-nomina un transductor flextensional, y el ultimotipo de capsula proporciona un transductor deanillo dividido o cilindro dividido. Cuando untransductor de cilindro dividido tiene mas de unaranura, puede denominarse transductor cilndricode multiples ranuras.

Los transductores acusticos convencionalesque funcionan como proyectores son acciona-dos por una diversidad de mecanismos elec-tromecanicos que incluyen circuitos excitadorespiezoelectricos naturales (p.ej. cuarzo), pie-zoelectricos sinteticos (p.ej. ceramicos), de mag-netoestriccion, de reluctancia variable (p.ej. deaccionamiento magnetico) y de bobina movil.En los transductores flextensionales y los trans-ductores cilndricos de multiples ranuras, el cir-cuito excitador frecuentemente presenta una dis-

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posicion de columna entre extremos opuestos dela capsula. Por ejemplo, en el caso de un trans-ductor flextensional que tiene una capsula enforma elptica, el circuito excitador puede hallarseentre los extremos de la capsula, a lo largo deleje principal de la elipse. Con esta disposicion,cuando el circuito excitador esta cargado positi-vamente, empuja hacia afuera por los extremosde la capsula elptica a lo largo del eje princi-pal, y los laterales de la capsula se desplazan ha-cia adentro a lo largo del eje menor de la elipse.Cuando el circuito excitador esta cargado nega-tivamente (es decir, cuando la senal de entradacorresponde a la mitad negativa del ciclo de lasenal de excitacion de onda sinusoidal), los ex-tremos de la capsula elptica se desplazan haciaadentro a lo largo del eje principal, y los lateralesde dicha capsula se desplazan hacia afuera a lolargo del eje menor de la misma. De esta forma,se propaga energa acustica mediante excitacionperiodica del circuito excitador. En los transduc-tores de cilindro dividido, el circuito excitadorque habitualmente se proporciona presenta formacilndrica y esta acoplado a la parte interna dela capsula cilndrica. Cuando dicho circuito ex-citador esta cargado positivamente, la ranura esforzada a abrirse o ensancharse, determinando deeste modo el movimiento de las paredes cilndricasdentro del entorno acuatico. Cuando el circuitoexcitador esta cargado negativamente, la capsulacilndrica elastica se contrae hasta su forma ini-cial. De esta manera, se propaga energa acusticamediante la excitacion periodica del circuito ex-citador.

La parte interna de los transductores acusticosconvencionales pueden estar llenas de fluido ode gas. En ambos casos, es necesario cerrarhermeticamente el interior de la capsula respectodel entorno acuatico que la rodea. Una forma co-nocida en la tecnica para proporcionar un cierreestanco al agua es cubrir los extremos abiertosde la capsula del transductor con tapas o placasmetalicas separadas de la capsula, y cubrir todoel conjunto (incluyendo la ranura del transductorde cilindro dividido) con una cubierta elastica ofunda. Con esta disposicion, la capsula puedemoverse libremente por excitacion del mecanismodel circuito excitador o por energa acustica. Sinembargo, el movimiento de la capsula puede verseimpedido o limitado en cierta medida por el aco-plamiento de la capsula a las tapas terminalesmetalicas no flexibles, por medio de la funda. Esdecir, aunque la funda flexible se movera en ciertamedida en respuesta al movimiento de la capsula,el movimiento de la funda esta limitada por lastapas terminales dispuestas debajo de la misma.Por otra parte, la inhibicion del movimiento dela capsula incide negativamente en la eficacia deltransductor (es decir, la relacion entre la energaacustica de salida y la energa electrica de en-trada, en el caso de un proyector, y la relacionentre la energa electrica de salida y la energaacustica de entrada, en el caso de un hidrofono),puesto que se utiliza energa para estirar y rom-per la funda, en lugar de utilizarse para propagarenerga acustica.

Una forma conocida en la tecnica para mejorarla eficacia de los transductores electroacusticos

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que utilizan cierres estancos al agua o fundas esproporcionar holgura en el material de la funda(es decir, un bucle del material de la funda)entre los extremos de la capsula y las tapas ter-minales metalicas separadas de la misma, comose describe en la patente U.S. n 4.949.319 titu-lada Sonar Transducer Joint Seal (Cierre es-tanco de juntas de transductor de sonar) de losinventores Richard W. Boeglin y Arthur B. Jo-yal, concedida el 14 de agosto de 1990 y cedidaal cesionario de la presente invencion. Con estadisposicion, cuando la capsula se mueve, la fundapuede moverse libremente en mayor medida an-tes de quedar limitada por las tapas terminalesmetalicas. De hecho, esta caracterstica de bucletambien ha sido aplicada a la ranura de los trans-ductores de cilindro dividido, como se describeen la patente U.S. n 5.103.130 titulada SoundReinforcing Seal for Slotted Acoustic Transducer(Cierre estanco acustico reforzado para transduc-tor acustico ranurado) de los inventores KennethD. Rolt y Peter F. Flanagan, concedida el 7 deabril de 1992 y cedida al cesionario de la presenteinvencion. No obstante, aunque estas disposicio-nes de bucle mejoran la eficacia del transductorreduciendo la restriccion del movimiento de lacapsula, tal vez sea deseable una mejora mayorde la eficacia.

En la patente US-A-2 767 387, se describe untransductor electroacustico, del tipo definido alprincipio de la presente memoria, que comprendeun cilindro hueco de material dielectrico electro-mecanicamente sensible, que puede ser titanatode bario, con electrodos en las superficies internay externa y con medios para proporcionar a lasuperficie interna del cilindro proteccion acusticafrente al agua cuando el cilindro este sumergido.Los medios de proteccion adoptan la forma de unpar de tapones de corcho o caucho.

Segun la presente invencion, un transductorelectroacustico del tipo definido anteriormente secaracteriza porque el cierre estanco terminal in-cluye medios para incrementar la deformabilidaddel cierre estanco terminal, de acuerdo con losmovimientos de la capsula, y porque esta fijado ala capsula.

Las formas de realizacion preferidas de la pre-sente invencion proporcionan: un transductorelectroacustico de eficacia mejorada;

un transductor electroacustico con un cierreestanco al agua mejorado para incrementar la efi-cacia de funcionamiento y facilitar la fabricacion,reduciendo al mismo tiempo el tamano global deltransductor;

un transductor electroacustico con un cierreestanco al agua mejorado con menos piezas, defabricacion simplificada y de menor coste;

una sonoboya que dispone de un transductorde eficacia mejorada;

teniendo dicha sonoboya un transductor me-jorado de menor tamano.

Preferentemente, el material deformable es unelastomero.

Cerrando hermeticamente los extremos de lacapsula elastica con un material deformable, laenerga acustica se propaga desde dichos cierresestancos terminales, o se recibe a traves de losmismos. Es decir, en funcionamiento, cuando la

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capsula del transductor se mueve, los cierres es-tancos terminales elasticos tambien se mueven.Este movimiento anadido de los cierres estancosterminales del transductor se corresponde con unamayor potencia de salida, incrementando de esemodo la eficacia global del transductor. Ademas,el cierre estanco terminal elastico mejora todavamas la eficacia, proporcionando un cierre estancoal agua que permite un movimiento bastante masdesinhibido de la capsula.

Segun otra forma de realizacion de la pre-sente invencion, se proporciona un transductorelectroacustico que tiene una capsula elastica conuna parte interna que queda al descubierto atraves de un par de extremos opuestos y unaranura. Ademas, el transductor comprende me-dios de circuito excitador de transduccion acopla-dos a la capsula elastica y medios, que compren-den un elemento deformable unitario, para cerrarhermeticamente por lo menos uno de los dos ex-tremos opuestos y la ranura. En una forma derealizacion preferida, los medios de cierre estancocomprenden medios para cerrar hermeticamenteel par de extremos opuestos y la ranura, y el ele-mento deformable consiste en un elastomero.

Con esta disposicion, se obtiene como benefi-cio una eficacia mejorada del transductor, comose describe anteriormente. Ademas, el numerototal de piezas del transductor electroacusticose reduce, proporcionando medios para cerrarhermeticamente por lo menos uno, y preferente-mente dos, de los extremos opuestos y la ranuracomo un elemento unitario. Este numero totalreducido de piezas, a su vez, reduce el coste y fa-cilita la fabricacion, respecto de los transductoresde tecnica anterior que tienen tapas terminalesmetalicas.

Preferentemente, se proporciona una sono-boya que comprende por lo menos un transductorelectroacustico que constituye una forma de rea-lizacion de la presente invencion.

Con esta disposicion, se proporciona una sono-boya mejorada gracias al aumento en eficacia deltransductor contenido en la misma, como se hadescrito anteriormente. Ademas, la eliminacionde las tapas o placas terminales de tecnica an-terior reduce la longitud global del transductor,proporcionando de este modo espacio adicionalen la sonoboya para otros componentes, o permi-tiendo una mayor longitud de la capsula del trans-ductor, manteniendo constante, al mismo tiempo,la longitud global del transductor.Breve descripcion de los dibujos

Los aspectos mencionados anteriormente yotras caractersticas de la presente invencion sepondran de manifiesto a partir de la siguiente des-cripcion tomada conjuntamente con los dibujosadjuntos, en los que:

La Fig. 1 es una vista explosionada isometricade un transductor electroacustico segun la pre-sente invencion;

La Fig. 2 es una vista isometrica de un cierreestanco de transductor utilizado en el transductorde la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista en planta de un tipoalternativo de cierre estanco de transductor parasu utilizacion en una forma de realizacion de lapresente invencion;

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La Fig. 4 es una vista isometrica de un trans-ductor montado segun la presente invencion; y

La Fig. 4A es una seccion transversal deltransductor de la Fig. 4 efectuada a lo largo dela lnea 4A-4A de la Fig. 4.Descripcion de la forma de realizacion pre-ferida

En relacion con la Fig. 1, se muestra un trans-ductor 10 que incluye una capsula elastica 12 quepresenta una parte interna 14 y un par de extre-mos opuestos 16, 18, que dejan al descubierto laparte interna de la capsula 14. Aqu, el trans-ductor 10 tambien tiene una ranura longitudinal22 que deja al descubierto la parte interna 14,y que esta dispuesta en paralelo con el eje de lacapsula cilndrica 12, como se muestra. Un cir-cuito excitador de transduccion 20 se halla aco-plado a la capsula elastica 12. Asimismo, se pro-porcionan medios 30 que cubren por lo menosuno de los extremos opuestos 16, 18, para cerrarhermeticamente por lo menos uno de los extremosopuestos 16, 18. En este caso, el cierre estanco30 cubre el par de extremos opuestos 16, 18, ascomo la ranura 22. Los medios de cierre estanco30 consisten en un material deformable que seradescrito mas adelante. Con esta disposicion, seproporciona un cierre estanco al agua mejoradopara el transductor 10. En concreto, la mejora semanifiesta como una mayor eficacia del funciona-miento del transductor, facilidad de fabricaciony tamano reducido, como se describira. En estecaso, el circuito excitador de transduccion o elec-tromecanico 20 esta dispuesto concentricamentedentro de la capsula 12 y consiste en un materialpiezoelectrico ceramico, como en la forma conven-cional.

Asimismo, en relacion con la Fig. 2, se mues-tra que los medios de cierre estanco o el cierreestanco 30 incluyen un par de partes de cierreestanco terminal 32, 34 y una parte de cierre es-tanco de ranura 36 dispuesta entre las mismas. Eldiametro de las partes de cierre estanco terminal32, 34 en este caso es de 4,75 pulgadas aproxima-damente, y corresponde al diametro externo de lacapsula 12, de modo que en el momento del mon-taje, las partes 32, 34 cubriran la totalidad de losextremos 14, 16 de la capsula 12, de forma que elpermetro de los mismos quedara nivelado con loslaterales curvos 15 de la capsula 12. La longitudde la parte de cierre estanco de la ranura 36 eneste caso es de 6,5 pulgadas aproximadamente, yse corresponde con la longitud de la capsula 12 (esdecir, la distancia entre los extremos 16, 18). Enel lado 43 del cierre estanco 30 mostrado en la Fig.2, cada una de las partes de cierre estanco termi-nal 32, 34 dispone de un surco circular 38, 40, res-pectivamente. Dichos surcos 38, 40 proporcionanun correspondiente reborde en el lado opuesto 45del cierre estanco 30, como puede apreciarse par-cialmente en la Fig. 1 para la parte de cierreestanco terminal 32. La parte de cierre estancode la ranura 36 tambien dispone de un surco, ocanal 42, proporcionando igualmente dicho canal42 un correspondiente reborde (no mostrado) enel lado opuesto 45 del cierre estanco 30.

En el montaje, el surco 42 se introduce en laranura de la capsula 22 y, por lo tanto, puede de-nominarse canal de ranura 42. Como puede apre-

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ciarse en la Fig. 2, el canal de ranura 42 se pro-longa a lo largo de la parte de cierre estanco de laranura 36 y, ademas, las partes 39, 41 sobrepasanligeramente los surcos de cierre estanco terminal38, 40. El cierre estanco 30 ademas incluye unpar de partes de bisagra 46, 48 dispuestas entrelas partes de cierre estanco terminal 32, 34 y laparte de cierre estanco de ranura 36, respectiva-mente. Las partes de bisagra 46, 48 aqu sirvenpara facilitar el montaje del transductor 10, comose describira mas adelante. Basta con decir quecada una de las partes de bisagra 46, 48 presentaun reborde con orientacion lateral 52, 54, respec-tivamente, que se prolonga sobre el lado 43 delcierre estanco 30 en el que estan dispuestos lossurcos 38, 40 y el canal de ranura 42. Las par-tes de bisagra 46, 48 tienen surcos (no mostrados)dispuestos en el lado opuesto 45 del cierre estanco30, que presentan una forma que es complemen-taria a la de los rebordes 52, 54.

Como se ha indicado anteriormente, el cierreestanco 30 consiste en un material deformable,preferentemente un elastomero como, por ejem-plo, caucho o poliuretano. En este caso, el cie-rre estanco 30 consiste en caucho de Nitrilo. Elcierre estanco 30 se forma por moldeo de com-presion, calentandose un par de placas hasta latemperatura de deformacion del caucho, y a con-tinuacion presionandose con las placas a amboslados de una lamina de caucho. Una de las placastiene depresiones que se corresponden con los sur-cos de los cierres estancos terminales 38, 40 y elcanal de ranura 42; mientras que la otra placa pre-senta rebordes de forma complementaria. En estecaso, el cierre estanco moldeado por compresion30 tiene un grosor aproximado de 0,080 pulga-das. Debe observarse, sin embargo, que puedeser deseable ajustar el grosor del cierre estanco30 y/o el tipo de material utilizado para propor-cionar dicho cierre estanco 30 segun los requisitosde profundidad de funcionamiento. Es decir, paraun funcionamiento a mayores profundidades ma-rinas a las que las presiones sobre el transductor10 son importantes, tal vez sea deseable utilizarun material elastomero mas fuerte, o reforzado,y/o incrementar el grosor del cierre estanco 30para resistir dichas presiones.

Mediante la utilizacion de un cierre estanco detransductor 30 (en lugar de las placas terminalesmetalicas convencionales), se mejora la eficaciadel transductor 10. Mas particularmente, la efica-cia mejora debido a que la capsula 12 no presentainhibicion de movimiento y tambien porque serecibe energa acustica cuando el transductor 10funciona como un hidrofono (o se propaga energaacustica cuando el transductor 10 funciona comoun proyector), a traves de las partes de cierre es-tanco terminal 32, 34 del cierre estanco terminal30.

El movimiento de la capsula es relativamentedesinhibido, porque el cierre estanco terminalconsiste en un material deformable. No obstante,de modo mas significativo, el movimiento de lacapsula viene facilitado por el hecho de que lossurcos 38, 40 de las partes de cierre estanco termi-nal 32, 34, respectivamente, incrementan la defor-mabilidad de las partes de cierre estanco terminal32, 34. Como se ha mencionado, cuando se pro-

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paga energa acustica, por ejemplo, la capsula 12experimenta un movimiento oscilatorio durante elcual la anchura de la ranura 22 aumenta y dismi-nuye. Debido a que las partes de cierre estancoterminal 32, 34 son elasticas, estas se estiran, odilatan, y se contraen con los movimientos de lacapsula. Ademas, esta dilatacion/contraccion esfacilitada por los surcos 38, 40. Es decir, el mo-vimiento de la capsula 12 permite que los bordesopuestos de la capsula (que definen o bordean laranura 22) se alejen uno del otro (es decir, se mue-van hacia fuera de forma radial) como se indicamediante flechas 94 (Fig. 1) y se desplacen haciaarriba (es decir, se muevan tangencialmente a lacircunferencia de la capsula cilndrica 12) comose indica mediante flechas 93 (Fig. 1). Los sur-cos 38, 40 contribuyen al movimiento de las par-tes de cierre estanco terminal 32, 34, respecti-vamente, en las direcciones mostradas medianteflechas 92 y 94, facilitando de ese modo deforma-bilidad de dichas partes de cierre estanco terminal32, 34, segun los correspondientes movimientos dela capsula. Las partes 39, 41 del canal de ranura42 que sobrepasan los surcos 38, 40 contribuyen almovimiento de las partes de cierre estanco termi-nal 32, 34 en la direccion indicada por las flechas92. Con esta disposicion, la capsula 12 podra mo-verse libremente con insignificante restriccion delcierre estanco 30. Por lo tanto, la eficacia deltransductor 10 mejora.

Como se ha observado, la eficacia del trans-ductor mejora todava mas, puesto que las par-tes de cierre estanco terminal 32, 34 reciben ytransmiten energa acustica. Es decir, cuandola capsula 12 se dilata, las partes de cierre es-tanco terminal 32, 34 se mueven hacia arriba, ycuando dicha capsula se contrae, las partes 32, 34se mueven hacia abajo. Mas particularmente, lossurcos del cierre estanco terminal 38, 40 se mue-ven hacia arriba y hacia abajo de acuerdo con ladilatacion y la contraccion de la capsula 12, mo-viendo de ese modo ntegramente las partes decierre estanco terminal 32, 34, en consecuencia.Este movimiento ascendente y descendente de lossurcos de cierre estanco terminal 38, 40 y las par-tes de cierre estanco terminal 32, 34 sirve parapropagar energa acustica cuando el transductor10 funciona como proyector, y dicho movimientosirve para recibir energa acustica cuando el trans-ductor 10 funciona como un hidrofono. Por otraparte, la energa propagada o recibida por las par-tes de cierre estanco terminal 32, 24 esta en fasecon la energa propagada o recibida por la capsulacilndrica 12. En otras palabras, en lugar de seracusticamente inactivos como las tapas termina-les metalicas convencionales, los surcos termina-les de cierre estanco 38, 40 y las partes de cierreestanco terminal 32, 34 incrementan el area deradiacion acustica, aumentando de este modo laeficacia del transductor 10 al incrementar la can-tidad de potencia de salida.

En relacion con la Fig. 3, se muestra que unaforma de realizacion alternativa 60 del cierre es-tanco del transductor 30 (Fig. 2) incluye partesde cierre estanco terminal 62, 64 y una parte decierre estanco de ranura 66 dispuesta entre lasmismas. La parte de cierre estanco de ranura 66dispone de un canal de ranura 68 y es identica a

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la parte de cierre estanco de ranura 36 de la formade realizacion de la Fig. 2. El cierre estanco 60ademas incluye partes de bisagra 70, 72 identicasa las partes 46, 48 del cierre estanco 30 (Fig. 2).Ademas, del mismo modo que la parte de cierreestanco terminal 32 (Fig. 2), la parte de cierreestanco terminal 62 incluye un surco circular 74.Sin embargo, en este caso la parte de cierre es-tanco terminal 62 incluye ademas un par de aletasde sujecion 76, 78. Las aletas de sujecion 76, 78se proporcionan para fijar el transductor 10 a unaboya (no mostrada) como, por ejemplo, en unaaplicacion de sonoboya. En este caso, las aletas76, 78 consisten en el mismo material deformableque el cierre estanco 60 y se forman como un ele-mento unitario con el cierre estanco 60. Es decir,las aletas de fijacion 76, 78 se forman cuando semoldea el cierre estanco 60 por compresion. Lasaletas 76, 78 disponen de aberturas 80, 82, res-pectivamente, para la fijacion a un cable o lneaque conecta el transductor 10 a una boya.

La parte terminal del cierre estanco 64 dis-pone de un surco 86 en forma de espiral, como semuestra. El surco en espiral 86 es una forma derealizacion alternativa del surco circular 74, quemejora la eficacia del transductor 10 de la mismaforma que la descrita anteriormente para los sur-cos 38, 40 del cierre estanco 30 (Figs. 1 y 2).En relacion con el surco circular 74 (igual que lossurcos similares 38, 40 del cierre estanco 30), seobserva ademas que dicho surco 74 puede utili-zarse para encaminar cables como, por ejemplo,los cables utilizados para conectar el transduc-tor 10 a una boya. Esta disposicion simplifica lafabricacion de una sonoboya, ya que no sera ne-cesario un mecanismo de polea convencional paralanzar los transductores 10 desde la misma.

Resulta evidente a partir de la descripcion an-terior del moldeo por compresion conjuntamentecon el cierre estanco 30 (Fig. 2), que el cie-rre estanco resultante 30 es bastante plano, peroque en el momento del montaje, las partes decierre estanco terminal 32, 34 se doblan utili-zando las bisagras 46, 48 en direccion a los ex-tremos opuestos 16, 18 de la capsula 12 paracerrar hermeticamente dichos extremos 16, 18.Nuevamente, en relacion con la Fig. 1, el mon-taje del transductor 10 sera tratado en mayordetalle conjuntamente con el cierre estanco 30,teniendo en cuenta que se practica un montajeanalogo con otras formas de realizacion de cierreestanco como, por ejemplo, el cierre estanco 60(Fig. 6). La capsula elastica 12 en este caso esde aluminio, como sucede de manera convencio-nal. Aqu, el grosor de la capsula 12 es de 0,38pulgadas, aproximadamente. Una vez creada lacapsula 12, el circuito excitador electromecanico20 se inserta en la misma a traves de uno de los ex-tremos 16, 18, como se hace convencionalmente.A continuacion, se introduce una columna central96 (Fig. 4A) en la capsula 12 y, en el momentodel montaje, se situa entre las partes del cierreestanco 32, 34. La columna central 98 propor-ciona un alojamiento para encaminar los cablesque acoplan el transductor 10 a una boya, comose ha mencionado. Debe observarse que la fuentede alimentacion C.A. que proporciona las senalesde excitacion de entrada al transductor 10 puede

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estar colocada en una boya o embarcacion o, comoalternativa, puede hallarse dentro del transductor10.

Se aplica epoxia a las partes del cierre estanco30 que estan en contacto con la capsula 12. Esdecir, se aplica epoxia al lado 45 del cierre es-tanco 30, en concreto, al permetro de las partesterminales opuestas 32, 34, fuera del reborde co-rrespondiente a los surcos de cierre estanco ter-minal 38, 40. Tambien se aplica epoxia al areaadyacente al reborde correspondiente al canal deranura 42. A continuacion, el cierre estanco 30 secoloca sobre la capsula 12, con los rebordes (quecorresponden a los surcos de cierre estanco termi-nal 38, 40 y al canal de ranura 42) situados juntoa la capsula 12. Es decir, los surcos 38, 40 y elcanal de ranura 42 estan orientados en direccioncontraria a la capsula 12 y, por consiguiente, losrebordes correspondientes a los mismos, respec-tivamente, se introducen en la capsula 12 en elmomento del montaje. En este caso, la epoxiautilizada se comercializa como el producto deno-minado Magnolia 55-2 de Magnolia Plastics Inc.de Chamblee, Georgia; no obstante, resulta ade-cuada cualquier epoxia de ligazon de caucho ymetal. Con esta disposicion, el cierre estanco esempujado contra la capsula 12, de modo que laepoxia entra en contacto con la parte externa dela capsula 12, la ranura adyacente 22 y tambienentra en contacto con los bordes 17, 19 de losextremos de la capsula 16, 18, respectivamente.Debe observarse que los bordes 17, 19 aqu tie-nen una anchura aproximada de 0,38 pulgadas,habiendose comprobado que esta area resulta ade-cuada para ligar las partes de cierre estanco ter-minal 32, 34 con los extremos de la capsula 16, 18,respectivamente. No obstante, en aplicaciones enlas que el grosor de la capsula 12 es demasiado pe-queno para proporcionar bordes de tamano ade-cuado 17, 19 para la ligazon, tal vez sea deseablesituar las partes de cierre estanco terminal 32, 34sobre el lado 15 de la capsula 12.

En las Figs. 4 y 4A, se muestra un metodo al-ternativo para montar un transductor 10 segunla presente invencion. En relacion primero con laFig. 4, se muestra que el transductor 10 mon-tado incluye la capsula 12 y el cierre estanco 30.Como puede observarse, el canal de ranura 42 seintroduce en la ranura 22 de la capsula y la partede cierre estanco terminal 34 cubre el extremodel transductor 18. En este caso, una pluralidadde tornillos 90 sujetan las partes de cierre estancoterminal 32, 34 a los bordes 17, 19 de los extremosde transductor 16, 18, mientras que se utiliza epo-xia para sujetar el canal de ranura 42 a las partesde la capsula 12 adyacentes a la ranura 22. Comoalternativa, pueden utilizarse tornillos adicionalespara sujetar el canal de ranura 42 a las partes dela capsula adyacentes a la ranura 22. Con estadisposicion, el cierre estanco 30 puede extraersefacilmente para el mantenimiento y/o reparaciondel transductor 10. Es decir, tal vez sea deseableextraer el cierre estanco 30 para acceder al inte-rior 14 de la capsula 12. Por lo general, tornillos90 que acoplen la parte de cierre estanco terminal34 al borde 19 (y del mismo modo, que acoplen laparte de cierre estanco terminal 32 al borde 17)resultaran adecuados para proporcionar el acceso

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necesario, puesto que sera mas facil acceder a loscomponentes internos del transductor 10 (como,por ejemplo, el circuito excitador electromecanico20) a traves de los extremos de la capsula 16, 18,que a traves de la ranura 22.

En relacion con la Fig. 4A, se muestra unaseccion transversal del transductor 10 efectuadaa lo largo de la lnea 4A-4A de la Fig. 4. En estecaso, como alternativa a las aletas de montaje 76,78, mostradas conjuntamente con el cierre estanco60 (Fig. 3), una barra rgida 100 proporcionamedios para acoplar el transductor 10 a otrosaparatos. Se ha colocado un tornillo 90 a travesde la barra rgida 100, que fija esta a la capsula12 por el lado opuesto a la ranura 22, como semuestra. Esta disposicion es particularmente de-seable para su utilizacion con transductores masrobustos 10, debido a la resistencia anadida pro-porcionada por la barra rgida 100. El tornillo90 dispuesto a traves de la barra rgida 100, yotros tornillos similares 90, atraviesan ademas laspartes de cierre estanco terminal 32, 34, y que-dan sujetos en orificios roscados situados en losbordes 17, 19 de la capsula 12. Asimismo, se pro-porcionan juntas toricas 98 entre las partes decierre estanco terminal 32, 34 y los bordes 17, 19.Las juntas toricas 98 pueden estar unidas a laspartes de cierre estanco terminal 32, 34 mediantecualquier adhesivo adecuado o, como alternativa,pueden formar parte integrada de las mismas. Enel momento del montaje, las juntas toricas 98 seponen en contacto con los bordes de la capsula17, 19, como se muestra en la Fig. 4A para elborde 19, para proporcionar un cierre estanco alagua entre el cierre estanco del transductor 30 y lacapsula 12. En este caso, los bordes de la capsula17, 19 disponen de surcos 102 situados junto a lasjuntas toricas 98 para mejorar el cierre estanco alagua y facilitar la alineacion del cierre estanco 30con la capsula 12 durante el montaje.

Debe observarse que tal vez resulte deseableproporcionar un anillo metalico (no mostrado)alrededor del permetro de las partes de cierreestanco terminal 32, 34 y por encima de dichaspartes 32, 34, teniendo el anillo metalico orificiosalineados con los orificios roscados de los bordesde la capsula 17, 19. Dicho anillo metalico puedeser una pieza independiente o, como alternativa,puede comprender una parte vulcanizada de laspartes de cierre estanco terminal 32, 34. Con di-cha disposicion, los tornillos 90 se colocan a travesdel anillo metalico y las partes de cierre estancoterminal 32, 34 y se introducen en un correspon-diente orificio roscado de los bordes de la capsula17, 19. La utilizacion de anillos metalicos refuerzala union del cierre estanco 30 con el transductor10, y puede ser deseable para transductores masrobustos o para mejorar el cierre estanco, pro-porcionando una resistencia a la compresion uni-forme en las juntas toricas 98, alrededor de todoel permetro de los extremos de la capsula 16, 18.Asimismo, debe observarse que las juntas toricas98 pueden, por otra parte, estar situadas entredichos anillos metalicos y partes de cierre estancoterminal 32, 34.

Con la disposicion descrita anteriormente, seproporciona un cierre estanco al agua que pre-senta varias ventajas, incluyendo una eficacia de

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funcionamiento mejorada, como se ha descrito an-teriormente. Ademas, los cierres estancos descri-tos anteriormente 30, 60 proporcionan transduc-tores con un tamano inferior a los utilizados ante-riormente. Es decir, los transductores convencio-nales utilizan tapas terminales metalicas sobre lasque se dispone una funda de caucho que cubre eltransductor por completo. Dichas tapas termina-les metalicas pueden tener un grosor habitual de0,37 pulgadas y estan a una distancia aproximadade 0,25 pulgadas de los extremos 14, 16 de lacapsula 12. En este caso, sin embargo, dichas ta-pas terminales metalicas se eliminan, reduciendo,de ese modo, la longitud global del transductor 10en aproximadamente 1,25 pulgadas. Puede serdeseable sacar provecho de esta menor longituddel transductor, por ejemplo, en aplicaciones enlas que los transductores 10, 10 estan colocadosen una sonoboya. Por otra parte, puede ser desea-ble incrementar la longitud de la capsula 12 paramejorar el rendimiento, incrementando el area deradiacion e incrementando, de ese modo, la efica-cia, y ampliando el ancho de banda de funciona-miento.

Otro beneficio de los cierres estancos de trans-ductor 30, 60 descritos aqu es la simplificacion dela fabricacion. Es decir, el numero total de pie-zas de los transductores 10, 10 se ha reducidoen dos, puesto que en lugar de utilizar un par detapas terminales metalicas y una funda colocadaencima de las mismas, la presente invencion inte-gra la funda y los cierres estancos terminales enuna pieza unitaria. El numero total de piezas re-

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ducido, a su vez, reduce el tiempo y el coste defabricacion.

Una vez descrita la forma de realizacion prefe-rida de la presente invencion, resulta evidente quepueden utilizarse otras formas de realizacion queincorporen los mismos conceptos. Por ejemplo,resultara obvio que los cierres estancos 30, 60 des-critos aqu son facilmente adaptables para su uti-lizacion con transductores cilndricos de multiplesranuras, proporcionando un(os) canal(es) de ra-nura adicional(es) para cerrar hermeticamente lasranuras adicionales de la capsula. Debe obser-varse, ademas, que los surcos circulares y en es-piral 74, 86 (Fig. 3) constituyen solo ejemplos,y que pueden utilizarse surcos diversos de otrasformas en las partes de cierre estanco terminalpara proporcionar las ventajas descritas anterior-mente. Asimismo, las partes de cierre estancoterminal 32, 34 (Fig. 1), por ejemplo, puedenadaptarse facilmente para su utilizacion con untransductor flextensional de forma elptica, mo-dificando, por ejemplo, la forma de dichas par-tes 32, 34. Por otra parte, tal vez sea deseableutilizar las partes de cierre estanco terminal 32,34 para cubrir solamente los extremos 16, 18 dela capsula 12, en lugar de proporcionar ademasla parte de cierre estanco de ranura 42 para ce-rrar hermeticamente la ranura de la capsula 22.Por consiguiente, se considera que la presente in-vencion no debe limitarse a la forma de realizaciondada a conocer, sino que debera estar limitadapor el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Transductor electroacustico que com-prende:

una capsula elastica (12) que presenta unaparte interna (14) y un par de extremos opues-tos (16, 18) que ponen al descubierto dicha parteinterna (14);

medios de transduccion (20) acoplados a dichacapsula elastica (12);

y un cierre estanco terminal (32) que com-prende un material deformable, que cubre unode dichos extremos opuestos (16, 18) y que cierrahermeticamente dicho extremo opuesto, caracte-rizado porque el cierre estanco terminal (32) in-cluye medios (38) para incrementar la deformabi-lidad del cierre estanco terminal (32), de acuerdocon los movimientos de la capsula, y porque estafijado a la capsula (12).

2. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 1, caracterizado porque la capsulaelastica (12) presenta una ranura (22) que dejaal descubierto dicha parte interna (14), dicho cie-rre estanco terminal (32) es una parte terminalde los medios de cierre estanco (30) que inclu-yen medios (36) para cerrar hermeticamente di-cha ranura (22), y porque dichos medios de cierreestanco de ranura (36) tienen un surco (42) quese introduce en dicha ranura (22).

3. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 1 o 2, caracterizado porque dichosmedios para incrementar la deformabilidad com-prenden un surco anular (38).

4. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 1 o 2, caracterizado porque dichosmedios para incrementar la deformabilidad com-prenden un surco en espiral (86).

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5. Transductor electroacustico segun cual-quiera de las reivindicaciones anteriores, carac-terizado porque el material deformable es unelastomero.

6. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 1, caracterizado porque la capsulaelastica (12) presenta una ranura que deja al des-cubierto dicha parte interna (14);

y dicho cierre estanco terminal (32) com-prende una parte terminal de un elemento defor-mable unitario (30) para cerrar hermeticamentedicho par de extremos opuestos (16, 18) y dicharanura (22), comprendiendo el elemento defor-mable unitario (30) dicho cierre estanco terminal(32), otra parte terminal en forma de otro cierreestanco terminal (34) que incluye elementos (40)para incrementar la deformabilidad de dicho otrocierre estanco terminal (34), y una parte de cie-rre estanco de ranura (36), y estando fijado a lacapsula (12).

7. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 6, caracterizado porque la parte decierre estanco de la ranura (36) presenta un surco(42) que se introduce en dicha ranura (22).

8. Transductor electroacustico segun la rei-vindicacion 7, caracterizado porque el elementodeformable unitario (30) comprende ademas unpar de partes de bisagra (46, 48) dispuestas entreel cierre estanco terminal (32, 34) y la parte decierre estanco de ranura (36), respectivamente.

9. Transductor electroacustico segun cual-quiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracteri-zado porque el elemento deformable (30) es unelastomero.

10. Sonoboya que comprende por lo menosun transductor electroacustico segun la reivindi-cacion 1.

NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reservadel art. 167.2 del Convenio de Patentes Euro-peas (CPE) y a la Disposicion Transitoria del RD2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaciondel Convenio de Patente Europea, las patentes euro-peas que designen a Espana y solicitadas antes del7-10-1992, no produciran ningun efecto en Espanaen la medida en que confieran proteccion a produc-tos qumicos y farmaceuticos como tales.

Esta informacion no prejuzga que la patente este ono includa en la mencionada reserva.

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