DE1001621C2

DE1001621C2 - Tiefgangsmessgeraet

Info

Publication number: DE1001621C2
Application number: DE1954H0021991
Authority: DE
Inventors: Hans Hoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-11-03
Filing date: 1954-11-03
Publication date: 1957-07-04
Also published as: DE1001621B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 001 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 65 a^s 66-

INTERNAT. KL. B 63 D

3.NO VEMBER 1954

24. JANUAR 1957 4. JULI 1957

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 001 621 (H 21991 XI / 65 a ^!)

Die Erfindung betrifft ein mit einem Trimmwinkel-. meßgerät kombiniertes Meßgerät zum Messen der Tiefgänge eines Schiffes.

Für die Schiffsführung ist es wichtig, den Tiefgang nicht nur an derjenigen Stelle des Schiffes zu kennen, an welcher der Tiefgangsmesser angeordnet ist. Da die Schiffe meistens infolge unregelmäßig verteilter Ladung mit dem Bug oder Heck tiefer liegen, gibt die Anzeige eines irgendwo im Schiff — beispielsweise im Hauptspantbereich *— angeordneten Tiefgangsmessers nicht den größten Tiefgang des Schiffes an. Beim Fahren über Untiefen, besonders aber vor Flußmündungen und auf. dem Flusse selbst, ist aber eine sofortige Kenntnis des größten Tiefganges für die Sicherheit des Schiffes ausschlaggebend. Wenn auch Trimmwinkeimesser bekannt sind, so benötigt die Auswertung der Meßwerte des Tiefgangsmessers und des Trimmwinkelmessers eine gewisse Zeit, wobei das Resultat unter Umständen zu spät bekannt wird.

Zwar ist es möglich, mehrere Tiefgangsmesser, und zwar insbesondere je einen am Bug und Heck des Schiffes, einzubauen. Dieser Aufwand ist jedoch erheblich, zumal für die Fernübertragungen lange Meßdruckleitungen bzw.' Kabel verlegt werden müssen, deren Wartung nicht immer einfach ist.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist auch die Kombination eines Tiefgangsmeßgerätes mit einem Trimmwinkelmesser bekannt. Hierbei wird der Tiefgangsmesser durch ein mittschiffs in der Nähe des Schiffs Schwerpunktes aufgestelltes Rohr gebildet, das mit dem Außenwasser im Bereiche der Bodenplatten in Verbindung steht und einen Schwimmer enthält, dessen Lage mittels Kette und Kettenrad und Schnecke auf einen waagerecht verschiebbaren Zeiger übertragen wird, der vor zwei mit*Maßeinteilung versehenen Schienen spielt, von denen die eine zum Anzeigen des vorderen und die andere zum Anzeigen des hinteren Tiefganges des Schiffes bestimmt ist. Die beiden Schienen sind von Hand in entgegengesetzter Richtung entsprechend der Stellung einer die Längsneigung oder den Trimm des Schiffes anzeigenden Wasserwaage einstellbar. Hierbei machen jedoch die mechanische Übertragung des Tiefganges und des Trimms die gesamte Meßeinrichtung sperrig urid die Meßergebnisse ungenau und unzuverlässig. Die Güte der Meßergebnisse wird weiter dadurch beeinträchtigt, daß zur Einstellung der Meßschienen auf den jeweiligen Trimm eine verhältnismäßig mechanische Arbeit geleistet werden muß.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auf einfache, genaue und zuverlässige Weise eine unmittelbare Ablesung des Tiefganges des Schiffes am Bug und am Heck zu ermöglichen. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einem Tiefgangsmeß-Tiefgangsmeßgerät

Patentiert für: Hans Hoppe, Hamburg-Fuhlsbüttel

Hans Hoppe, Hamburg-Fuhlsbüttel, ist als Erfinder genannt worden

gerät aus, das zwischen den Loten nahe der Mittellängsebene des Schiffes angeordnet und für die un- mittelbare Ablesung des Tiefg^aages des Schiffes am Bug und am Heck mit als Trimmwinkelmeßgerät dienenden kommunizierenden Rohren kombiniert ist.

Erfindungsgemäß werden die Werte eines an sich

bekannten, auf den statischen Wasserdruck mittschiffs ansprechenden Tiefgangsmeßgerätes und die Werte eines aus kommunizierenden Gefäßen mit einseitigem Schwimmer bestehenden Trimmwinkelmeßgerätes, als elektrische Ströme zur Addition bzw. Subtraktion einander überlagert, einem Anzeigegerät zugeführt.

Wie weiter unten noch näher auseinandergesetzt wird, ist bei Ausführung der Erfindung mit besonderem Vorteil ein Kreuzspulgerät benutzt, das bekanntlich unabhängig von Schwankungen bis zu ± 20% der Speisespannung arbeitet. Es wird in diesem Zusammenhang ausdrücklich betont, daß die Umwandlung linearer Meßgrößen mit Hilfe von Widerständen in Ströme verschiedener Größe und Spannung und deren Auswertung mittels eines Kreuzspulgerätes an sich bekannt ist.

Die Anzeige des Trimmwinkelmessers entspricht einer Tiefgangsabweichung an einer Stelle, deren . Abstand von dem Trimmwinkelmesser durch die Ausführung des Trimmwinkelmessers bedingt ist. Diese Anzeige bzw. die ihr proportionale Anzeigegröße muß also um einen den wirklichen Abständen an Bord zwischen Trimmwinkelmesser einerseits und beispielsweise Bug oder Heck des Schiffes andererseits entsprechenden Betrag vergrößert werden. Die Vergrößerung erfolgt um einen solchen Betrag, daß bei der

Überlagerung der von dem Trimmwinkelmesser und dem Tiefgangsmesser bestimmten Ströme vom Anzeigeinstrument jeweils die absoluten Tiefgangsmeßwerte angezeigt werden, unabhängig davon, ob die Anzeige bei waagerechtem Kiel des Schiffes im wesent-

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lichen von dem Tiefgangsmesser allein oder zum wesentlichen Teil auch von dem Trimmwinkelmesser beeinflußt wird und an welcher Stelle der Tiefgangsmesser im Schiff eingeordnet ist.

Wenn der Tiefgangsmesser in der Mitte zwischen den am Bug oder am Heck befindlichen Stellen, deren Tiefgang für die Schiffsführung interessant ist, liegt, so brauchen keine besonderen Vorkehrungen getroffen zu werden, da die Werte des Trimmwinkelmessers für die Tiefgangsanzeige sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende des Schiffes in gleichem Maße zu vergrößern sind. Bei gleichem Abstand des Tiefgangsmessers zum Bug oder Heck des Schiffes wird der Strom, der das Anzeigeinstrument speist, allein durch die Stellung der durch den Tiefgangsmesser und den Trimmwinkelmesser veränderlichen Widerstände bestimmt. Hierbei ist die Widerstandscharakteristik oder die mechanische Übersetzung der Verstellung des Widerstandes auf die Größe der einander gleichen Abstände der Meßstellen von dem Trimmwinkelmesser abgestimmt, so daß jeweils der absolute Tiefgangswert angezeigt wird.

Befindet sich das Tiefgangsmeßgerät jedoch nicht in der Mitte zwischen den Stellen, deren Tiefgang gemessen werden soll, oder wird die Länge des Ab-Standes zu dieser Stelle nicht bei der Einstellung des dem Ausschlag des Trimmwinkelmessers entsprechenden Stromes berücksichtigt, so muß zusätzlich eine Beeinflussung der zu dem Anzeigeinstrument fließenden Ströme zwecks Berücksichtigung der zwischen dem Tiefgangsmeßgerät und dem Bug oder dem Heck des Schiffes vorhandenen verschiedenen Abstände erfolgen.

Bei Verwendung eines Kreuzspulinstrumentes zur Anzeige werden zwei parallel zwischen den Wicklungsanschlüssen des Instrumentes auf einer Seite liegende Widerstandselemente im Verhältnis entsprechend der Größe der verschiedenen Abstände; beispielsweise mittels verschiebungsfähiger Abgriffe einmalig von Hand fest eingestellt. Diese Abgriffe sindvorzugsweise mit der Spannungsquelle verbunden, deren anderer Pol an das Instrument beispielsweise zu dem Verbindungspunkt der Spulen geführt ist.

Wenn die angegebene Schaltung auch den praktischen Anforderungen genügt, so ist doch zu beachten, daß sich die Wirkung der den Abstand des Trimmwinkelmessers von den Stellen, deren Tiefgang zu messen ist, in die Meßschaltung einführenden Widerstandselemente auch auf die Einflußgröße des Tiefgangsmessers in der Meßschaltung erstreckt. Um diesen Einfluß zu kompensieren, sieht die Erfindung vor, daß die Werte der Widerstandselemente entsprechend den bei der' jeweiligen Messung auftretenden, von dem Tiefgangsmesser eingeführten Meßgrößen verstellt werden. Wenn sich diese Verstellung auch auf die Einflußgröße des Längswinkelmessers auswirkt, so läßt sich jedoch bei einer passend gewählten Abhängigkeit zwischen der jeweiligen Anzeigegröße des Tiefgangsmessers und der Veränderung der Widerstandselemente durch diese Kompensation eine absolut genaue Tiefgangsmessung erreichen.

Durch diese Kombination eines Trimmwinkelmessers mit einem Tiefgangsmeßgerät an einer beliebigen Stelle des Schiffes erhält die Schiffsführung die Möglichkeit, sich jederzeit von dem größten absoluten Tiefgang des Schiffes zu unterrichten, ohne daß hierzu mehrere Tiefgangsmesser erforderlich wären oder daß andere Vorkehrungen getroffen werden müßten. Das erfindungsgemäße Gerät erfordert dabei keinen großen Aufstellungsraum, da ein Trimmwinkelmesser mit einem Abstand von 0,95 m zwischen den beiden kommunizierenden Röhren genügt, um eine ausreichende Anzeigegenauigkeit bei Neigungswinkeln bis zu ± 2,5° zu erhalten.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung des verwendeten Trimmwinkelmeßgerätes; ■

Fig. 2 stellt eine zur Kombination der Anzeige eines Trimmwinkelmessers und eines. Tiefgangsmessers geeignete Anordnung dar.

Das in Fig. 1 gezeigte Trimmwinkelmeßgerät besteht aus zwei über eine Leitung 1 kommunizierenden Gefäßen 2, 3. Als Meßflüssigkeit dient Quecksilber, das ein großes spezifisches Gewicht hat und daher eine genaue Und ruhige Einstellung gewährleistet. . Der Querschnitt der Leitung 1 ist so bemessen, daß die durch Stampfbewegungen des Schiffes entstehenden Einflüsse gedämpft werden, so daß sich die Oberflächen der Meßflüssigkeit in den kommunizierenden Gefäßen jeweils auf den der Neigung des Schiffes entsprechenden Wert einstellen. Oberhalb der Meßflüssigkeit sind die kommunizierenden Gefäße 2 und 3 mit einer Abschlußflüssigkeit gefüllt. Die oberen Teile der Gefäße stehen durch eine Ausgleichsleitung 4 miteinander in Verbindung, an die ein Behälter 5 angeschlossen ist. Dieser Behälter .ist teilweise mit Abschlußflüssigkeit gefüllt. Oberhalb der Abschlußflüssigkeit befindet sich ein Expansionsraum. In der Ausgleichsleitung ist weiterhin ein Sperrschieber 6 als Drosselelement vorgesehen.

In dem kommunizierenden Gefäß 3 befindet sich ein Schwimmer 7, dessen Höhenlage von dem Stand der Meßflüssigkeit in diesem Gefäß abhängt. Die Übertragung zur Anzeige erfolgt beispielsweise durch eine auf dem Schwimmer angeordnete Zahnstange 8 und ein mit dieser im Eingriff Stehendes Zahnrad 9, dessen Bewegung mittels einer magnetischen Kupplung 10 auf eine die Längsneigung des Schiffes anzeigende Skala 11 übertragen wird. Bei einem Abstand von 0,95 m zwischen den Gefäßen 2 und 3 besteht eine ausreichende Genauigkeit des Trimmwinkelmessers innerhalb einer größten Neigung von ± 2,5°.

Der Tiefgangsmesser des Schiffes kann beliebig ausgeführt werden. Bei Anzeige des Tiefganges mittels eines Schwimmers bewirkt die Bewegung des Schwimmers die Verstellung des Widerstandes 15. Beispielsweise kann der Tiefgangsmesser aus konzentrisch angeordneten kommunizierenden Röhren bestehen, wobei diese Anordnung eine winkelunabhängige Anzeige ergibt.

Der Ausschlag des Tiefgangsmessers und des Trimmwinkelmessers bewirkt die Einstellung 12, 13 zweier Widerstände 14, 15, die an die Klemmen 16, Ϊ7 eines Kreuzspulinstrumentes 18 parallel zueinander angeschlossen sind. An den Einstellpunkten 12, 13 liegt das positive Potential einer Batterie 19, deren negativer Pol über die Klemme 20 an den Verbindungspunkt der beiden Instrumentenwicklungen angeschlossen ist! Da das Kreuzspulinstrument bei einer derartigen Schaltung jeweils das Verhältnis der durch die Einstellungen 12, 13 eingestellten Widerstandsteile anzeigt, erfolgt demnach ein den Meßwerten proportionaler Ausschlag.

Beispielsweise erfolgt die Einstellung 12 des Widerstandes 14 durch die Anzeige des Tiefgangsmeßgerätes, während eine Verschiebung des Einstellpunktes 13 aus seiner Mittelstellung der Anzeige des

Trimmwinkelmessers entspricht. Die Anzeige des Trimmwinkelmessers entspricht der Abweichung des Tiefganges in einem durch die Konstruktion des Trimmwinkelmessers bedingten Abstand·. Um die absolute Zunahme oder Abnahme des Tiefganges am Bug oder Heck des Schiffes zu erhalten, muß daher die Größe des Abstandes zwischen dem Tiefgangsmesser und dem Bug oder Heck des Schiffes in die Messung eingeführt werden. Wenn der Tiefgang nur an einer Stelle des Schiffsbodens, außer der Stelle, an welcher sich der Tiefgangsmesser befindet, gemessen werden soll, so kann der Abstand dieser Meßstelle von dem Trimmwinkelmesser durch eine entsprechende Übersetzung in der Verschiebung des Einstellpunktes 13 oder durch eine abweichende Ausführung des Widerstandes 15 eingeführt werden. Der Strom, der durch die Widerstände 14 und 15 auf das Instrument 18 gegeben wird, entspricht dann dem Tiefgang, der sich für die vorgesehene bestimmte Meßstelle des Schiffsbodens ergibt.

Wenn der Tiefgang an mehreren Punkten des Schiffsbodens gemessen werden soll, deren Abstand zu dem Trimmwinkelmesser verschieden groß ist, wird eine hinreichende' Genauigkeit innerhalb der Grenzen der möglicherweise auftretenden Werte durch die Anordnung eines entsprechend bemessenen Widerstandes 21 zwischen den Klemmen 16 und 17 des Instrumentes für die Anzeige erreicht. Wird durch die Verschiebung des Abgriffes 13 oder die Ausführung des Widerstandes 15 oder gegebenenfalls durch den mit dem Längswinkelmesser in Verbindung stehenden Geber keiner der Abstände von dem Tiefgangsmesser zu den Meßstellen des Schiffes berücksichtigt, so muß ein weiteres Widerstandselement 22 vorgesehen sein, wobei dann die Widerstandselemente 21, 22 entsprechend den verschiedenen Abständen des Trimmwinkelmessers vom Bug oder Heck des Schiffes verschiedene Werte haben. Je ein Widerstand wird mittels eines Schalters 23 wahlweise eingeschaltet, so daß an der Skala 24 des Instrumentes der absolute Tiefgang mit in der Praxis genügender Genauigkeit wahlweise einmal für die Meßstelle am Bug, das andere Mal für die Meßstelle am Heck abzulesen ist.

Diese Genauigkeit kann gesteigert werden, wenn an Stelle der Widerstandselemente 21, 22 beispielsweise Kompensationsanordnungen vorgesehen werden, die in Abhängigkeit von dem mit dem Tiefgangsmesser gemessenen mittleren Tiefgang ausgesteuert werden, so daß der Einfluß dieser Kompensationsanordnungen oder der gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Verschiebung des Abgriffes 12 veränderten Widerstandselemente 21, 22 so bemessen wird, daß der Ausschlag des Gerätes in einer Größe erfolgt, als ob nur der durch den Längswinkelmesser eingeführte Meßwert auf den Abstand zwischen dem Tiefgangsmesser und dem Bug oder Heck des Schiffes umgerechnet wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Tiefgangsmeßgerät, das zwischen den Loten nahe der Mittellängsebene des Schiffes angeordnet und für die unmittelbare Ablesung des Tiefganges des Schiffes am Bug und am Heck mit als Trimmwinkelmeßgerät dienenden kommunizierenden Rohren kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte eines an sich bekannten, auf den statischen Wasserdruck mittschiffs ansprechenden Tiefgangsmeßgerätes und die Werte eines aus kommunizierenden Gefäßen (2, 3) mit einseitigem Schwimmer (7) bestehenden Trimmwinkelmeßgerätes als elektrische Ströme zur Addition bzw. Subtraktion einander überlagert einem Anzeigegerät (18) zugeführt werden.

2. Tiefgangsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- oder Abnahme der Werte des Tiefgangsmeßgerätes eine Verschiebung (12) am Einstellwiderstand (14) und eine Winkelveränderungsanzeige des Trimmwinkelmeßgerätes eine Verschiebung (13) am Einsfellwiderstand (15) zur Folge haben.

3. Tiefgangsmeßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zusätzliche, in ihrer Größe den Abständen der Stelle der statischen Druckmessung vom Bug oder vom Heck proportionale Widerstandselemente (21, 22) wahl-■ weise eingeschaltet werden.

4. Tiefgangsmeßgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Größe der Widerstandselemente von Hand entsprechend den Einbaumöglichkeiten veränderbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 240 174.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen