DE102012013294A1

DE102012013294A1 - Anker-Überwachungs-Gerät

Info

Publication number: DE102012013294A1
Application number: DE201210013294
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-05-08

Abstract

Vorrichtungs-Kombination zum Schutz von Wasserfahrzeugen vor Strandung infolge unbemerkten Losbrechens des Ankers, welches von Wind- und/oder Strömungsrichtungsänderung und/oder stärkerem Wind bzw. höherer Strömungsgeschwindigkeit verursacht sein kann. Die Kombination besteht aus einer zentral an Bord installierten elektronischen Kontroll-Steuerung in Verbindung mit mehreren unterschiedlichen, dezentral installierten Überwachungsorganen. Diese dienen dazu, das Fortbestehen der Zugspannung von Leinen bzw. Ankerketten zu überwachen. In die Kontroll-Steuerung eingespeist wird ferner die mittels GPS-Gerät ermittelte geographische Position des Ankers. Aus der mittels elektronischem Kompass bestimmten Längsachsenausrichtung des Fahrzeuges und von Sensoren ermittelten Längen der Verbindung zum Anker werden entsprechende Signale ebenfalls der Kontroll-Steuerung übermittelt und daraus die wahre Ankerposition errechnet. Mittels Echolot wird die Wassertiefe kontrolliert und an die Kontroll-Steuerung gemeldet. Außer der Alarmierung der Besatzung im Falle einer Lockerung der Verbindungen oder Veränderung der Ankerposition werden gleichzeitig unterschiedliche Aktoren in Funktion gesetzt, um einen ausgebrochenen Anker wieder festzusetzen. Zur Wahl programmierter Algorithmen werden auch die Messdaten aus Geräten zur Windkraft und Strömungsgeschwindigkeit sowie deren Richtungsbestimmung in die Beeinflussung des Zeitpunktes wie auch der Auslösemomente der aktiven Schutzfunktionen einbezogen. Wegen der Komplexibilität sowohl der sehr speziellen Probleme als auch deren Lösungswege erscheinen die in der Beschreibung gegebenen ausführlichen Darstellungen notwendig. (siehe auch Auszug „Fachbegriffe Anker”)

Description

Allgemeines
Wenn schwimmende Wasserfahrzeuge an einem Ort bleiben sollen, müssen sie mittels Ankern und/oder mit Leinen – bzw. mit Kombinationen aus jenen – zu Festpunkten am Wegschwimmen gehindert werden.
Die neuerungsgemäße Gerät zur Anker-Überwachung als Kombination aus einer Mikroprozessor-Kontroll-Steuerung mit teilweise bekannten Geräten und neuartigen Vorrichtungen für Wasserfahrzeuge dient der automatischen Kontrolle bei folgenden drei unterschiedlichen Gebrauchsarten von Festmacherleinen, Ankerleinen und Ankerketten – (im Folgenden und in den Ansprüchen unter dem Begriff „Holder” zusammengefasst):

a) begrenztes Ankern nahe an Ufer oder Strand mit Verbindungen zu Festpunkten an „Land” mit eng begrenztem Spielraum (s. Zchng. Bl. 1 und 2)
b) Ankern auf freier Wasserfläche mit begrenztem Bewegungsspielraum nach allen Seiten – genannt „auf Reede”, (s. Zchng. Bl. 3 bis 5)
c) Festmachen ohne Anker mit „Holdern” zu Festpunkten wie Pollern, Dalben, verankerten oder an großen Steinblöcken befestigten Ankerbojen (Murings), an Bäumen oder mittels sog. Roringen an Felsen wie auch an Kai oder Pier befestigten Muringleinen usw., selten zusätzlich mit seitlich ausgebrachten Ankern.

Ankern nach a) und b) ist immer eine unsichere Sache gegenüber dem Festmachen eines Wasserfahrzeuges – insbesondere von Yachten – ausschließlich an Festpunkten (c). Dennoch ist ankern nahe vor einem Strand (a) sehr beliebt, weil man dort schwimmen kann und tauchen, meist keine lästigen Nachbarlieger in der Nähe hat und die herrliche Umgebung z. B. in einer Bucht unbeeinträchtigt genießen kann. Verbreitet ist ankern auch weit draußen auf Reede (b), wenn man genügend freie Kreisfläche zum Schwojen hat. Für Katamarane ist ankern am Strand oder auf Reede im Übrigen besonders beliebt, weil man wegen deren großer Breite oftmals keinen Platz im Hafen findet, doch bestehen für diese besondere Probleme beim ankern, wie unten erläutert.
Wegen der vielfältigen Einflüsse, denen die Neuerung Genüge tun muss, werden die Umstände im Folgenden ausführlich dargelegt. Erste Probleme jedes Ankerns einer Yacht stellen die bezüglich ihrer Eignung geologisch sehr unterschiedlichen Ankergrund-Arten wie zweitens die unterschiedlichen Ankerausführungen dar. So halten manche Anker besser auf Kies, andere auf Sand, wenige auf Schlamm oder Schlick und die wenigsten auf Bewuchs, insbesondere Seegras. (Immerhin nehmen mit Seegras bewachsene Flächen z. B. allein im Mittelmeer viele Tausend Hektar ein) Für alle Grundarten gleichermaßen gut geartete Anker gibt es nicht – Yachten führen daher oft mehrere unterschiedliche Anker. Auf größeren Wasserfahrzeugen ist wegen der Unsicherheit des Haltens einer Verankerung eine personelle Ankerwache eine feste Regel; kleinere Fahrzeuge wie Motor- oder Segelyachten aber ersparen sich diese langweilige, daher lästige Pflicht und hoffen entweder auf festen Halt des Ankers oder auf rechtzeitiges Aufmerksamwerden, bevor es infolge Ausbrechen des Ankers zu Schäden kommt. Erfahrene Yachtskipper verzichten auf handelsübliche Ankerwächter wegen deren Unzulänglichkeit bzw. Unzuverlässigkeit. Unerfahrene Bootsleute hingegen vertrauen darauf, erleben aber dann nicht selten unangenehme Überraschungen und haben schwere Schäden zu erleiden. Nächtelange Ankerwache oder in kurzen Zeitabständen nötige Positionskontrollen sind bei kleiner Crew der Nachtruhe abträglich – im Übrigen schläft man nach anstrengendem Törn möglicherweise dabei ein und versäumt solche an sich eigentlich unerlässliche Kontrollen. Es existieren vielfältige Ankerwächter-Konstruktionen bis zu GPS-gesteuerten Warnsystemen, aber es gibt keine wirklich sicheren Vorrichtungen. Auch wenn die bekannten GPS-Systeme die sichersten sind, genügen sie den Erfordernissen nicht in allen Fällen. (Fachausdrücke unter Nichtpatentliteratur verzeichnet).
Problemkomplex a) „Landverbindung” (siehe hierzu Zchng. Blatt 4 und 5)
Ankern mit Verbindung zum Land (Pkt. a) bzw. nahe am Ufer wirft folgendes Problem auf: Wenn z. B. eine oder mehrere Verbindungen zum Land (oder zu einem anderen Fixpunkt) den Bug – oder das Heck – fixieren und ein stramm gegen die Zugkraft dieser Landverbindung gesetzter Anker lediglich dazu da ist, die Yacht von einer Landberührung abzuhalten, schwojt sie natürlich nicht. Sie ist aber gerade dann wegen der Nähe zum Land sehr gefährdet, weil im Falle auch nur einer Lockerung oder Ausbrechen des Ankers sowohl unter sog. „auflandigem” als seitlichem Wind die Yacht bereits nach kürzester Wegstrecke bzw. Zeitdauer z. B. auf Kaimauer oder Pier prallt oder Grundberührung mit entsprechendem Schaden haben wird. Es ist einleuchtend, dass eine etwa quer zu einer fest gespannte Verbindung auftretende Wind-(oder auch Strömungs-)-belastung eine weit höhere Längszugspannung in der Verbindung erzeugt als die Zugspannung, die man beim Ankern zuvor auf die Verbindungselemente aufgebracht hat und deshalb jeden noch so fest eingetieften Anker ausbrechen lassen kann (Parallelogramm-Effekt, s. Blatt 2, 3) Wichtig ist deshalb vor allem die ständige Überwachung auch der leeseitigen Verbindung zum Ufer, Pier oder Kai, weil als erstes Anzeichen einer Ankerlockerung die Zugspannung genau dieser Verbindung zuerst zusammenbricht. Ebenso nötig ist deshalb auch eine ständig aktive Warneinrichtung für Windstärken- bzw. -richtungs- und/oder Strömungsänderung, um noch vor Ausbrechen des Ankers Maßnahmen ergreifen zu können. Zum sicheren Ankern sowohl auf Reede als auch in zusätzlicher Verbindung mittels an Land befestigten Festmacherleinen ist es aber auch unerlässlich, die tatsächliche geographische Position des Ankers zu ermitteln, nachdem er sich nach einem gewissen Schleppweg („Slip”) fest in den Grund eingegraben hat, um sicher zu sein, dass er nicht „zu kurz steht”.
Problemkomplex b) „REEDE” (siehe hierzu Zchng. Blatt 6 und 7)
Eine frei auf Reede Vor-Anker liegende Yacht (s. Pkt. b) hat teilweise ganz andere Probleme; sie hängt an dem Anker (eigentlich müsste es deshalb heißen ”Hinter-Anker liegen”) und hält den nach Abschluss des Ankervorgangs eingenommenen Ort nicht ein, sondern schwojt (beliebige Positionsveränderung durch Driften oder Umhertreiben unter dem Einfluss wechselnder Wind- oder Strömungsrichtungen), indem sie sich auf einem Kreisbogen mit Radius des „Holders” frei bewegen wird – und auch bewegen soll. Ändert sich die Strömungsrichtung (Kentern der Tide) oder Windstärke und/oder deren Richtung, kommt es zum Schwojen (s. oben), und dann geschieht es nicht selten, dass durch die daraus resultierenden mehrfachen Zugrichtungsänderungen von Ankerkette (oder -leine) selbst ein gut festsitzender Anker aus dem Grund gelöst wird und dann über den Grund geschleppt wird, ohne dass die Spitzen seiner Flunken wieder genügend Anfangshalt finden, um sich unter dem Zug des „Holders” wieder fest einzugraben.
Vielfach ist Ursache für ein Lockern eines festsitzenden Ankers, dass die Yacht bereits mehrfach unter Einfluss von schwächerem Wind oder infolge Strömungsänderung ihre Position schwojend verändert hat und damit den Anker soweit gelockert, dass er dann bei aufkommendem Starkwind völlig ausbricht. Es kann zwar auch ohne Positionsänderung der Yacht zum Ausbrechen des Ankers kommen, die Ursache selbst ist jedoch unvermeidbar – die Verwendung mehrerer Anker schafft andere Probleme, zumal meist nur einer belastet ist und den zweiten in seiner Wirkung sogar behindern kann. Hält ein Anker z. B. nachts oder in Abwesenheit von Personen nicht, kann die Yacht unkontrolliert abdriften, mit auf dem Grund schleifendem Anker auf Felsen oder Untiefen aufkommen oder auf die freie See hinaustreiben. Steht genügend Seeraum zur Verfügung und liegt kein Nachbarlieger in Kollisionsnähe, besteht im Falle eines Ausbrechens des Ankers die Chance, rasch genug aus der Koje zu kommen, um z. B. neu zu ankern, sofern ein automatischer Wächter darauf aufmerksam macht und möglichst schon selbständig entgegenwirkt. (Soll die Yacht für längere Zeit unbeaufsichtigt liegen, soll man unbedingt an einem sichereren Haltepunkt wie z. B. einer fest verankerten Boje festmachen). Das Ankern von Mehrrumpfbooten ist besonders problematisch, weil sie sich bezüglich ihrer Längsachse nicht stabil verhalten, wenn ihr Anker nicht mit einer ausreichend langen sog. Hahnepot an beiden Bugspitzen (oder Hecks) gemeinsam befestigt ist.
(Siehe hierzu Nichtpatentliteratur unter Asmuß „Katamarane und Trimarane", Seite 66 ff, Ausrüstung Ankergeschirr)
Stand der Technik
Gefährlich und deshalb falsch ist bei beiden oben beschriebenen Methoden die übliche Praxis, im Moment des Ankerfalls dessen geographische Koordinaten aufzunehmen und darauf zu vertrauen, dass damit die richtige Ketten- oder Ankerleinenlänge gegeben sei, sobald die Yacht diejenige Position eingenommen hat, welche sich aus der abgespulten Länge des „Holders” und – bei Methode b) einer von Wind oder Strömung bestimmten Richtung – ergibt, aber immer von der falschen Ankerposition mehr oder weniger weit unbestimmbar entfernt ist – die vom GPS-Gerät im Moment des Ankerfalls angezeigt wird. Ebenso ist es falsch, bei Ankern auf Reede (Methode b) nach dieser falschen Ankerpositionsbestimmung bei Ankunft am gewünschten Liegeort die dortigen geographischen Koordinaten aufzunehmen und danach z. B. mittels des sog. „Ankerwächter”-Programms eines der üblichen GPS-Geräte eine Umgebungsbeschränkung zu bestimmen. Wegen des unvermeidlichen Schwojens wird die Yacht früher oder später diese Umgebung verlassen und – völlig unnötig – so lange immer wieder Alarm auslösen; bis man sie ausschaltet. Zunächst: Die geographische Positionsaufnahme per GPS-Gerät am Ort des Ankerfalls ist praktisch wertlos, da der Anker je nach Beschaffenheit des Grundes und/oder des Ankers immer eine völlig unbekannte und unbestimmbare Strecke mehr oder weniger weit geschleppt wird, bevor er irgendwann greift. Wo er schließlich unkontrolliert und unkontrollierbar sitzt kann nicht gleichgültig bleiben, weil die daraus resultierende Verbindung zu kurz sein könnte, um die Yacht sicher zu halten. Eine dadurch zwanghaft zu steil stehende Verbindung zieht den Ankerschaft nach oben; er wird ausbrechen, sobald stärkerer Zug auftritt. Hat die Yacht dann eine Position eingenommen, in der die Daten des GPS-Gerätes anzeigen, dass man von der – unbewusst – falschen Ankerposition genügend weit entfernt sei, so täuscht man sich, weil der Anker sich gewiss viel näher an der Yacht eingegraben haben wird als in der nötigen Entfernung: Bei Wassertiefe von z. B. 10 oder 30 Metern sollte die Kettenlänge die fünffache Tiefe bzw. die Leinenlänge die zehnfache Tiefe an der Ankerposition betragen! Diese von Fachleuten in Fachbüchern geforderten und in tausendjähriger Praxis bewährten Längen wären aber nur zu gewährleisten, wenn man die wahre Ankerposition kennen würde! Solange man aber den tatsächlichen Ort, an dem der Anker sich nun eingegraben hat – also den Ankerpunkt – wie bei dieser Praxis unvermeidbar gar nicht kennt, kommt ein weiteres Problem hinzu:
Gibt man nach Abschluss des Ankervorgangs dem bordeigenen GPS-Gerät die Koordinaten der dann von der Yacht erreichten geographischen Position ein, begrenzt dann durch Programmierung des GPS-Gerätes einen zulässigen Schwojkreis der fälschlicherweise vermuteten Länge des „Holders” rund um die Yacht, die dessen Mittelpunkt bildet, so kann der Anker besonders leicht ausbrechen, weil er dann gar nicht in der nötigen Entfernung liegen wird wie vermutet. Macht man dann noch den zweiten häufig zu beobachtenden Fehler und programmiert einen zulässigen Schwojkreis mit Radius der falschen Länge des „Holders”, so wird bei Strömungsrichtungs-Änderung von Wasser oder Wind im wahrsten Sinne des Wortes „falscher Alarm” gegeben, obwohl der „Holder” dann überhaupt nicht einmal gespannt sein muss. Das ist absolut unerwünscht, denn dann gibt es bereits Alarm, sobald Strömungs- oder Windeinflüsse die Yacht aus diesem falschen Bereich hinausbewegen – die Nachtruhe ist dann allenfalls in ruhigen Buchten ungestört – und verlassen darf man dann die Yacht schon gar nicht. Um ungestört zu bleiben oder die Yacht einmal für kurze Zeit (z. B. Restaurantbesuch) oder für längere Zeit (z. B. über Nacht) unbeaufsichtigt lassen zu können, benutzt man besser die unter Pkt. a) beschriebene Ankerweise (z. B. in Ermangelung einer Hafenbox). Will man aber die Yacht für längere Zeit, z. B. bis zum nächsten Wochenende unbeaufsichtigt lassen, muss man an einer fest verankerten Boje festmachen, wenn kein Hafenplatz zu finden ist. Ankern wäre dann fatal. Aus dieser fehlenden Bestimmung der wahren Ankerposition ergeben sich diejenigen Schwierigkeiten, die zur Beurteilung der handelsüblichen Ankerwächter als „unzuverlässig” geführt haben.
Aufgabenstellung

Sowohl für den Schutz gegen Strandung als auch gegen Abdrift ist eine in diesen beiden Teilaufgaben gemeinsam wirkende automatische Kontrolleinrichtung erforderlich, welche sicherstellt, dass sich die Zugspannungen der zur Positionseinhaltung nötigen „Holder” nicht lockern und, wo eine Lockerung zugelassen werden soll, sich die Position eines oder mehrerer Anker nicht verändert. Zusätzlich sind in diese elektronische Mikroprozessor-Kontroll-Steuerung einzuspeisen die Messdaten von mindestens je einem Messgerät für Windstärke und Windrichtung zur Fahrzeuglängsachse – wobei die Daten an Bord vorhandener Messinstrumente mit genutzt werden sollen, ebenso die Daten von GPS-Positions-Bestimmungsgerät und elektronischem Kompass bzw. GPS-Kompass. Ferner sind folgende unterschiedliche Einsatzkriterien in unterschiedlicher Kombination des Einsatzes beider mechanischen Vorrichtungen – der Zugspannungskontrolle (Z) wie einer Bestimmungsvorrichtung der abgespulten Länge des „Holders” (L) – abzudecken. (L und Z zeigen an, welche Bestandteile jeweils wirksam)

1.	Ankern mit Leinenverbindung zu Festpunkten an Land	L + Z
2.	Festmachen an verankerten Bojen und Landverbindung	Z
3.	Festmachen mit Muringleinen oder -ketten u. Landverbindung	Z
4.	Festmachen mit Leinen zu einander gegenüberliegenden Landpunkten	Z
5.	Festmachen an verankerten Bojen mit unbeschränktem Schwojkreis	Z
6.	Freies Ankern auf Reede mit unbeschränktem Schwojkreis	L + Z
7.	Ankern auf Reede mit eingeschränktem Schwojbereich	L + Z

Im Einsatzkriterium 1 bis 5. löst Z sofortigen Alarm aus; in den Kriterien 6 und 7 nur die Überprüfung der GPS-Koordinaten aus, Kriterium 1 ist das wichtigste.
Zur Erfüllung dieser unterschiedlichen Bedingungen sind die mittels einer Kontroll-Steuerung gemeinsam wirkenden, verschiedenen mechanischen Vorrichtungen nötig, nämlich sowohl mehrere an bestimmten Stellen des Fahrzeuges angebrachte Zugspannungs-Messvorrichtungen für die „Holder” (vorzugsweise in Form eines Piezo-Kraftmess-Sensors) als auch verschiedene Längen-Bestimmungsgeräte zur Ermittlung der jeweils abgespulten Länge der ”Holder”. Damit ist mittels (L) die wahre Ankerposition automatisch zu ermitteln, abzuspeichern und in gewissen Zeitabständen zu überprüfen; damit ein eventuelles Ausbrechen des Ankers zuverlässig festzustellen und in solchem Fall Alarm und Gegenmaßnahmen auszulösen. Solche Kontroll-Steuerung soll geeignet sein, sowohl bei Ankern unter „Land” (Pkt. a) eine Abweichung von der Ankerposition zu erkennen als auch auf „Reede” (Pkt. b). Damit ist gleichzeitig der Yacht weitestgehende Schwojfreiheit gewährt. Zugspannungs-Kontrolle (Z) dient zur Überwachung, ob einer oder mehrere „Holder” locker wurde und löst ebenfalls – außer Alarm – unterschiedliche Notwendigkeiten aus.
Zu jeder aus Anker, Ankerkette und/oder -leine, Belegklampe, Lippklampe, Ankerklüse oder -abroller und motorbetriebener (oder handbetätigter) Ankerwinsch bestehenden herkömmlichen Anker-Einrichtung gehört unbedingt eine im folgenden beschriebene neuartige Kontroll-Steuerung, wenn die Anker-Einrichtung von insgesamt nicht unbeträchtlichem Wert überhaupt einen Sinn haben soll, weil anders ein absolut fester Sitz des Ankers nicht sicher genug geprüft werden kann – z. B. bei Wassertiefe von mehr als 5 Meter oder schmutzigem Hafenwasser ohne professionelle Tauchgerätschaft gar nicht möglich.
Neuerung
Vorgeschlagen wird der Einsatz einer neuartigen automatischen Kontroll-Steuerung, die mit folgenden Instrumenten – vorzugsweise jedoch nicht ausschließlich funktechnisch – verbunden ist und deren Daten fortwährend verarbeitet:

1. der nötigen Anzahl neuartiger, die Zugspannungen sämtlicher „Holder” überwachende Sensoren-Vorrichtungen,
2. der nötigen Anzahl neuartiger Messvorrichtungen für die ausgebrachte Länge des „Holders”, folgend als „Längen-Messgerät” bezeichnet
3. Einbeziehung des bordeigenen oder eines gesonderten satellitengestützten, handelsüblichen Positionsortungs-Gerätes (GPS-System) zur Bestimmung der geographischen Koordinaten,
4. Einspeisung der Kompass-Daten aus handelsüblichem, elektronischem Kompass, üblicherweise aus dem unter 3. genannten GPS-Gerät abrufbar
5. Einspeisung der Messdaten aus bordeigenen handelsüblichen oder spezifischen Messgeräten für Wind- und Strömungsstärke und deren Richtung
6. Einspeisung der Messdaten aus handelsüblichem, bordeigenen Wassertiefen-Messgerät (z. B. Echolot),
7. Einspeisung der Messdaten eines Böen-Vorauserkennungsgerätes (LIDAR)

Wahlweise kann statt eines gesonderten Kontroll-Steuerungsgerätes auch zu diesem Zweck der Bordcomputer mit einem der Neuerung entsprechenden Kontroll-Steuerungs-Programm ausgestattet bzw. ein anderes Gerät wie z. B. ein Smartphone mit entsprechendem App eingesetzt werden.
Eine übliche Art und Weise der Benutzung der Kontroll-Steuerung:
Nach dem Legen des Ankers bemerkt man unter sorgfältiger Beobachtung der Fahrt nach unvorherbestimmbarem Weg durch deutlich spürbares Aufstoppen, dass der Anker sich fest eingegraben hat. Nun fährt man unter weiterem Abspulen des „Holders” zum vorgesehenen Liegeplatz. Der Kontroll-Steuerung werden währen der Fahrt zum gewünschten Liegeplatz automatisch eingespeist die Zähl-Impulse eines Sensors (kurz: „Längen-Messgerät”), der die Länge des ablaufenden „Holders” während des Ankervorganges auf folgende Weise zu bestimmen in der Lage ist: Vorzugsweise dienen dazu Permanentmagnet-Fadenabschnitte, die in bestimmten Abständen in die als „Holder” dienende Leine eingesponnen oder eingewebt sind – analog in eine Ankerkette eingesetzte Permanentmagnete. In jeder der neuerungsgemäßen „Klauen” für die „Holder”, die anstelle der üblichen sog. Lippklampen sowohl an Steuerbord wie an Backbord, jeweils an Bug und Heck angeordnet werden, ist ein Magnetsensor (z. B. Hall-Generator oder Reed-Kontakt) angeordnet. Dieser zählt die während des Ankervorgangs von dem ablaufenden „Holder” ausgelösten Impulse und meldet sie an die Kontroll-Steuerung. Für größere Yachten wird ausschließlich eine Ankerkette als „Holder” verwendet, für welche am Bug eine neuerungsgemäße Kettenrolle statt der – oder zusätzlich zu – den „Klauen” vorgesehen wird, in denen sowohl prinzipiell gleichartig funktionierendes Längenmessgeräte wie auch Zugspannungs-Messgeräte integriert sind. In der Praxis wird man nach Eingraben des Ankers meist noch weiterfahren (z. B. unter Maschine), falls man einen bestimmten Platz einnehmen möchte. Dazu wird weiter „Holder” abgespult und auch diese Länge mittels beschriebenem Längen-Messgerät registriert bzw. automatisch zu der vorher gemessenen addiert. Schließlich erhält die Kontroll-Steuerung die Kursdaten des GPS-Gerätes sowie die des Tiefenmessgerätes (Echolot) zur Kontrolle. Die Kontroll-Steuerung errechnet aus den nach beendetem Ankervorgang gleichzeitig erhaltenen Daten (geographischer Yacht-Position und Längsausrichtung der Yachtmittellinie nach Kompass) exakt die korrekten Positions-Koordinaten des Ankers nach bekannter trigonometrischer Berechnung in ausreichender Genauigkeit und speichert diese ab.
Zu unterscheiden sind folgende unter dem gemeinsamen Begriff „Holder” zusammengefassten Halterungs-Verbindungen: Festmacherleinen zum Haltern an Festpunkten; Ankerketten zum Ankern und – auf weniger großen Wasserfahrzeugen Kombinationen aus Ankerleine und Kettenvorläufer. Letztere dienen dazu, mittels einer Ankerkette von wenigen Metern Länge, an die eine Ankerleine angelenkt ist, den Zug auf den Anker durch das Gewicht der Kette waagerecht verlaufen zu lassen und vom Seegang verursachte Ruckbelastungen zu dämpfen, damit der Anker zuverlässiger hält.
Soweit ausschließlich Ankerkette als „Holder” verwendet wird, wird sie üblicherweise über eine Bugrolle geführt und an Deck direkt oder mittels die Ankerwinsch entlastendem Kettenstopper gehaltert. Wie bisher wird sie aber auch oft durch Einbinden einer kurzen Zwischenleine über eine Lippklampe an eine Belegklampe geführt und dort belegt, um gleichfalls Ruckbewegungen und Kettengeräusche zu dämpfen. Auch hier ersetzt die neuerungsgemäße „Klaue” die gewohnte Lippklampe und kontrolliert über diese die Aufrecherhaltung der Zugspannung des „Holders”. Wird nur ein einziges der dezentral an Bord angeordneten Überwachungsorgane, nämlich Ankerketten-Bugrolle oder „Klaue” durch Zugspannung belastet, so schaltet die Kontroll-Steuerung auf Betriebsart „Reede”. Das System errechnet nach abgeschlossenem Ankervorgang und eingegebener „Holder”-Ablauflänge weiter die den Anker umgebende Vollkreisfläche mit dem Radius der gemessenen Länge des „Holders” in ihren geographischen Koordinaten und speichert auch diese ab. Sodann stellt die Kontrollsteuerung zur Überprüfung fest, ob der Kompasskurs die Ankerposition schneidet – dies gelingt, weil sich die Yacht-Längsachse durch die Ankerung auf die tatsächliche Ankerposition hin ausrichtet, sofern bzw. wozu die Maschine bei blockiertem „Holder” noch einen Moment lang weiterlaufen muss. Sodann überprüft die Kontroll-Steuerung mittels ferner empfangener Daten des Wassertiefen-Messgerätes (z. B. Echolot), ob die Wassertiefe einen eingegebenen Grenzwert innerhalb des Begrenzungsbereiches nicht unterschreitet. Herkömmliche Ankerwinschen wären nach dem Ankern zu entlasten, indem man die Ankerleine auf einer Belegklampe belegt. Bei der für größere Yachten bevorzugten Verwendung einer Ankerkette wird diese häufig mittels Hilfsleine oder sog. Kettenstopper gehaltert. Eine neuerungsgemäße Ankerwinsch samt Ankerrolle dagegen bleibt in Haltefunktion, um von der Kontroll-Steuerung im Falle einer Lockerung des Ankers sofort den Befehl zu erhalten, unmittelbar die Ankerkette ein vorgegebenes Stück weit einzuholen. Die Ermittlung der Position des Ankers, nachdem dieser sich unter Zug des „Holders” „eingegraben” hat, ist die einzig korrekte Methode gegenüber der bislang geübten, mit grobem Fehler behafteten Praxis, nämlich im Augenblick des Ankerfalls die augenblickliche GPS-Position zu ermitteln und durch Abspeichern festzuhalten. Weil der Anker in der bisher üblichen Praxis nach dem „Eingraben” in den seltensten Fällen dort liegt, wo er zuerst den Grund berührt hat, denn der Anker wird nach dem Fallen von der Yacht eine völlig unerkennbare Wegstrecke weit geschleppt, bis die Spitzen seiner Flunken sich zuerst in den Grund einsenken, um dann während Zurücklegung einer unbekannten weiteren Wegstrecke eine sichere „Eingrabtiefe” herzustellen. Das ist das Prinzip des Ankerns und, wie eingangs erwähnt, völlig abhängig von der Art des Grundes wie auch von der für diese Grundart mehr oder weniger optimalen Bauart des Ankers. Die auf herkömmliche falsche Weise ermittelte Position zur Festlegung der zulässigen Schwojkreisfläche zu verwenden würde zu gefährlichem Fehler führen; Mit korrekter, neuerungsgemäßer Bestimmung der Ankerposition wie oben beschrieben lässt sich diese Gefahr vermeiden. Wird später wie üblich allein die Yacht ihre Position ändern, nicht aber der Anker, so ist das absolut kein Anlass zu einem Alarm, solange sie die Grenzen des errechneten Schwojbereiches nicht überschreitet. Die Yacht muss nämlich innerhalb ihres als zulässig ermittelten Schwojkreises ihre Position beliebig verändern dürfen, Im Normalfall will man die Schwojkreisfläche voll ausnutzen. Dazu genügt es, dass die Kontroll-Steuerung die wahre Ankerposition als Aufenthaltszentrum abspeichert – der Radius dieser Kreisfläche ist die aus den Koordinaten von Ankerposition und Yachtposition von der Kontrollsteuerung zu errechnende Entfernung. Allerdings wird man die Schwoj-Kreisfläche nicht immer voll ausnutzen wollen oder dürfen, denn unter besonderen Bedingungen muss die Yacht von bestimmten Bereichen ferngehalten werden. In diesen Fällen erfährt die Kontroll-Steuerung z. B. durch Tastatureingabe, welche engeren Grenzen die Yacht nicht überschreiten darf. Die Begrenzung wird in diesem Falle wie folgt bestimmt:
Da wie oben geschildert die Position des Ankers als Fixposition ermittelt wurde, wird die zulässige Schwojfläche beschnitten durch Linien, die zwischen jeweils zwei auf dem Schwojkreisumfang liegenden einzugebenden geographischen Koordinaten nach Belieben gewählt und per Tastatureingabe der Kontroll-Steuerung, als Schwojbereichs-Grenzen vermittelt werden. Es ist dann der Bereich exakt festgelegt, innerhalb dessen sich die Yacht frei bewegen darf. Der Alarm wird ausgelöst, sobald mittels des bordeigenen, fortlaufend weiterarbeitenden GPS-Ortungsgerätes festgestellt wird, dass die Yacht den Kreisbogen bzw. die Begrenzungslinien überschreitet. Die Kontroll-Steuerung ermittelt durch Vergleich aller geographischen Koordinaten, ob sich die Yacht augenblicklich auf dem Kreisbogen bzw. auf der von den Begrenzungslinien eingeschlossenen Kreisfläche befindet, Entweder wird diese Kontrolle durch Meldung des Zugspannungs-Sensors ausgelöst oder wahlweise nach Ablauf eines wählbaren Zeittaktes, z. B. einmal je Minute). Befindet sich die vom GPS-Gerät ermittelte Yachtposition im Moment der Kontrollrechnung außerhalb des zugelassenen Flächenbereiches, so wird sofort Alarm ausgelöst, denn die Yacht darf diesen Bereich nicht verlassen. Sobald sie ihn verlässt muss neu geankert werden! In einer höherwertigen Ausführung gehört zusätzlich ein zweites, einfaches GPS-Gerät dazu – zu dem meist bereits vorhandenen. Es wird in möglichst großer Entfernung von der am Heck angeordneten Antenne des GPS-Hauptgerätes nahe dem Bug angeordnet. Mittels des zweiten GPS-Gerätes kann erkannt werden, ob die Längsachse der Yacht sich unter Einfluss von Wind bzw. Strömung genau in der Richtung des Zugorgans ausrichtet oder eine Überprüfung notwendig wird. Natürlich muss das zusätzliche GPS-Gerät in der Lage sein, mit dem Ersten dergestalt – vorzugsweise drahtlos – zu kommunizieren, dass aus der Bug- und Heckposition beider die Richtung der Yachtlängsachse unabhängig vom Kompasskurs ermittelt wird. Nur bei besonders starkem Wind- oder Stromeinfluss kann die Yachtlängsachse davon abweichen, das kann aber immer nur zu einem unnötigen Alarm führen; man liegt also immer auf der sicheren Seite. Die Sicherheit, dass ein Ausbrechen des Ankers zuverlässig ermittelt wird bleibt in solchem Falle unbeeinträchtigt, weil auch in diesem Falle das Übertreten des Schwojbereiches zur Alarmmeldung führen muss. Sobald auf diese Weise ermittelt ist, dass der Anker ausgebrochen ist, gibt die Kontroll-Steuerung gleichzeitig Alarm aus und veranlasst Einholung des „Holders” für eine vorgegebene, durch den jeweiligen Magnet-Sensor kontrollierte Länge.
Falls außer einer der vom „Holder” beaufschlagten „Klaue” weitere eine Zugspannung melden, schaltet die Kontroll-Steuerung auf Betriebsart „Land”. In dieser Betriebsart muss wegen der Nähe zum Land zusätzlich zur Position des Ankers die Aufrechterhaltung der Zugspannung sowohl zu der betreffenden – oder mehrerer – „Holder” wie auch der zum Festmachen an Land dienenden „Holder” ständig geprüft sowie die Yachtposition berechnet und die Einhaltung der Windrichtung überprüft, sowie vor allem bei Überschreitung einer vorgegebenen Windstärke Alarm gegeben. Bricht ein nur scheinbar festsitzender Anker z. B. infolge Starkwind aus, so zeigt das Nachlassen der Zugspannung einzelner „Holder” noch vor einer Positionsänderung von Yacht und/oder Anker an, dass die Yacht unmittelbar strandungsgefährdet ist (s. Zchng. Blatt 5). Hat sie durch Strömungs- oder Windrichtungsänderung ihre Richtung zum Anker nur geringfügig verändert, so erfolgt ebenfalls sofort die Alarmmeldung, weil diese Abweichung durch die gleichzeitig erfolgende Positionsänderung der Yacht schließlich anzeigt, dass die Yacht aus gar keinem anderen Grund als aus einem Ausbrechen des Ankers – oder auch einem Bruch des „Holders” – ihre Position verlassen haben kann! Außer der Positionskontrolle von Anker und Yacht ist die Überwachung der Zugspannung der „Holder” bei dieser Betriebsart „Land” die wichtigste und wird deshalb in kürzestem Zeittakt (z. B. 15 Sekunden) überwacht. „Klaue” wie auch die zum gleichen Überwachungszweck dienende Bugrollen werden dazu entsprechend ausgestattet. Zunächst die Beschreibung der „Klaue”: An jeder einzelnen „Klaue” wird die Zugkraft gemessen und an die Kontroll-Steuerung vorzugsweise drahtlos übermittelt. An der Leinenumlenkungs-Kulmination der neuerungsgemäßen „Klaue” ist – außer dem Magnet-Sensor – ein Kraftmess-Sensor eingesetzt, welche beiden Sensoren an einen Sender bzw. Transmitter mit eigener elektronischer Steuerung angeschlossen sind. Durch das Belegen des „Holders” wird der jeweilige Kraftmess-Sensor belastet. Dadurch wird bei Verwendung eines vorzugsweise als Piezo-Sensor ausgeführten Kraftmess-Sensors zwischen den beiden Anschlüssen des Piezo-Sensors eine elektrische Spannung erzeugt. (Es kann ebenso statt des Peizo-Sensors ein anderes, elektrische Messwerte lieferndes Kraftmessgerät verwendet werden, wie an den Ketten-Bugrollen bevorzugt, bzw. andere die Zugspannung messende Geräte.) Eine bevorzugte, jedoch nicht ausschließliche, Lösung arbeitet wie folgt:
In der Kontroll-Steuerung ist ein sog. RFM-Reader angeschlossen, der durch Funksignale an den in der Leinenklüse integrierten Transmitter z. B. nach dem Prinzip des Energy Harvesting einen in dessen elektronischer Steuerung integrierten Kondensator taktend soweit auflädt, dass die Messwerte des Kraftmess-Sensors wie auch die Zählimpulse des Magnetsensors vom Transmitter an den Reader zurückgefunkt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Reichweite des Transmitters auf die nötige Entfernung vom RFM-Reader zu erhöhen, ohne am Transmitter eine eigene Stromquelle (Akku oder Kabel) anbringen zu müssen.
Wegen der derzeit rasanten Entwicklung der Nahbereichsfunktechnik wird auch für jede in der Funktion mindestens gleichwertige Messwert-Übermittlung Schutz beansprucht wie z. B. W-LAN, ZigBee-Funktechnik oder dergl.. Die Meldefunktion der einzelnen „Klaue”-Transmitter wird der Kontrollsteuerung durch Aktivieren nach dem Belegen bestimmt; es werden stets diejenigen automatisch ausgeschaltet und deaktiviert, deren Verbindung zum Anker und zum Land nicht auf Zugspannung überwacht werden muss. Die Windrichtungsüberwachung des Rechners gibt vor, welcher Transmitter zuerst meldet, z. B. bei auflandigem Wind die Leinenverbindung zum Anker; bei ablandigem Wind hingegen die Landverbindungen. Diese Unterscheidung ist nötig, da z. B. bei ablandigem Wind durch die Elastizität der mit Ruckdämpfern ausgestatteten Landleinen-Verbindung die Zugspannung zum Anker zurückgeht, wohingegen bei auflandigem Wind sofort gemeldet werden muss, wenn die Ankerkraft nachgibt, ebenso wie das darauffolgende Nachlassen des zum Land gehalterten „Holders”. Insbesondere bei seitlichem Windeinfluss ist solche Einordnung von Wichtigkeit, weshalb die Meldung eines einzelnen Transmitters allein an die Kontroll-Steuerung nicht genügend bzw. keine Sicherheit gibt.
Beschreibung des mechanischen Teils der unterschiedlich ausgeführten Überwachungsorgane (Fachbegriffe siehe Nichtpatentliteratur).
Drei Ausführungsbeispiele der die Kontroll-Steuerung mit den Signalen versorgenden dezentral an Bord angeordneten Überwachungsorgane zur Zugspannungs-Messung und der Halteelement-Längenkontrolle:
Ausführung nach Zeichnung Blatt 1: Von einem Festpunkt oder vom Anker her außenbords an das Fahrzeug herangeführte, zum Festmachen des Wasserfahrzeuges dienende „Holder” in form von Leinen werden üblicherweise durch Lippklampen auf neben diesen befestigte Belegklampen nahe der Bordkante umgelenkt, wo sie mittels sich selbst bekneifender Umschlingungen mittels ein oder zwei Kopfschlägen lösbar belegt werden. Neuerungsgemäß werden die Lippklampen durch neuartige „Klauen” ersetzt. Die „Holder” in Form von Leinen umschlingen in einem darin geformten Umlenkbogen einen auf dessen Kulminationspunkt angeordneten Kraftmess-Sensor (vorzugsweise eines Piezoelementes), mit welchem die von dem als „Holder” dienenden Leine übertragene mechanische Zugspannung gemessen wird. Die „Klaue” ist – wie in Bild 1, 1 dargestellt – auf ihrer Eintrittsseite gebildet aus zwei symmetrisch ausgebildeten, sich gegenüber stehenden Haken, die in einem Abstand voneinander stehen, der nur wenig größer ist als der Durchmesser der dicksten zu belegenden als „holder” dienenden Leine entspricht. Diese beiden Haken sind der Bordkante zugewandt, sodass man zwei Ausführungen benötigt, je eine für Steuerbord und eine für Backbord. Nahe einem der beiden Haken ist, der durchgeführten Leine zugewandt, ein Magnetsensor angeordnet, beispielsweise wie in der gleichen Zeichnungsfigur gezeigt. Die als „Holder” dienende Leine wird zum Festmachen des Fahrzeuges bzw. eines Bootes oder Yacht zuerst zwischen diese beiden Haken gelegt, durch den Zwischenabstand geführt und dann über den innenliegenden Gegenhaken umgelenkt zur Belegklampe geführt. Der Kraftmess-Sensor ist derart eingesetzt, dass die Leine etwa im Kulminationspunkt darauf aufliegt und bei Belastung auf den Kraftmess-Sensor Druck ausübt. Vorzugsweise im Sockel oder darunter ist ein mit dem Kraftmess-Sensor und dem Magnet-Sensor in elektrischer Verbindung stehendes Sende-Element angeordnet, von dem mit einem den bekannten RFM-Readern analogen Reader oder dergl. die vom Kraftmess-Sensor unter Belastung abzugreifenden Messwerte wie auch die vom Magnet-Sensor erfassten Signale abgerufen werden. Die als „Holder” dienende Leine wird bei der Verwendung der neuartigen „Klaue” mit einer normalen, üblichen Belegklampe zusammen eingesetzt. in der Regel wird sie, aus der „Klaue” austretend zur Belegklampe geführt und zunächst einmal um den unter der Belegflunke angeordneten Fuß unter dem Flunkenende umgelenkt und dann über die Flunke diagonal geschlagen. Dann wird sie unter dem anderen Ende der Flunke zurückgelenkt und dabei in Form einer Schleife derart gedreht, dass sie kreuzweise unter den darüber verlaufenden Part zu liegen kommt und von dieser bekniffen wird. Dann wird sie wieder um das gegenüberliegende Ende der Flunke zurückgelenkt und der Vorgang ein zweites Mal selbstbekneifend wiederholt, um sicheren Halt zu haben. Meist würde zwar ein einmaliges Belegen genügen, doch verlangt gute Seemannschaft ein zweifaches Belegen mit diesen sogenannten Kopfschlägen um sicher zu gehen, dass die Leine hält und sich nicht von der Belegklampe löst, was zum Durchrutschen an der „Klaue” führen würde.
In der Handhabung unterscheidet sich die neuerungsgemäße „Klaue” nur wenig von herkömmlichen Lippklampen oder Klüsen – die Leine wird ebenso eingelegt bei identischer Funktionsweise hinsichtlich des Haltens an der Bordkante.
Ausführung nach Zeichnung Blatt 3: Die von einem Festpunkt außenbords an das Fahrzeug herangeführten „Holder” werden – mit oder ohne die üblichen Lippklampen – je einzeln auf neuartige Belegklampe nahe der Bordkante umgelenkt, wo sie durch Umschlingung und Einklemmen lösbar belegt werden, denn für kleinere Fahrzeuge verzichtet man oft auf übliche Lippklampen und ordnet den Kraftmess-Sensor im der Fahrzeugmitte zugewandten Fuß der den bekannten Kneifklemmen ähnlichen Belegklampe an (s. Zeichnung Blatt 3). Es wird statt der üblicherweise symmetrisch mit Flunken versehenen Belegklampen hierzu eine etwas abgewandelte Ausführung der meist zu anderen Zwecken verwendeten Kneifklemme verwendet. Diese ist hierzu neuerungsgemäß unsymmetrisch ausgebildet, d. h. sie hat ein kurzes und ein längeres Flunkenende. Die als „Holder” dienende Leine wird zuerst nur einmal unter dem – kürzeren – Flunkenende umgelenkt, welches der Fahrzeugmitte zugewandt montiert ist. Die Leine wird am Fuß entlang zum anderen Ende gezogen und durch Einziehen in den zwischen Unterteil und dem leicht schräg nach oben verlaufenden Flunkenende durchgezogen. Da dieses Ende zusammen mit dem Boden der Belegklampe einen zum Fuß hin immer enger werdenden Spalt bildet, wird die Leine in diesen keilförmigen V-förmigen Spalt klemmend eingezogen. Sicherer ist es, die Leine nicht am Fuß entlang, sondern diagonal über die Flunke zum Klemmspalt zu ziehen und sozusagen in Gegenrichtung einzuziehen. Für einen Kopfschlag, wie er bei der üblichen Belegklampe ein- oder zur Sicherung ein zweites Mal eingesetzt wird, ist das dem Spalt gegenüberliegende Flunkenende ungeeignet. Es bestünde ansonsten die Gefahr, dass die hier umgelenkte, den Piezosensor belastende Leinenpart durch zusätzliche Belastung festgeklemmt würde und bei Nachlassen der Zugspannung kein Signal geben könnte. Auch hier kann ein Magnetsensor analog wie bei der unter Blatt 1 beschriebenen Ausführung integriert sein. Nach dem Festmachen werden stets nur diejenigen Zugspannungs-Messinstrumente eingeschaltet, die mit „Holder” belegt sind und kontrolliert werden sollen.
Anhand der Zeichnungen sind diese schwer begreiflich klingenden Ausführungen bzw. Verwendungs- und Sicherungsmaßnahmen leicht zu verstehen. Die Funktion der neuerungsgemäßen Kontroll-Kombination liegt unabhängig von der Wahl der baulichen Gestaltung der beschriebenen Ausführungsarten der Zugspannungs-Messinstrumente in der Alarmierung der Besatzung des Wasserfahrzeuges, während darüber hinaus zur Aktivierung von sofort autark aktivierten Ausführungen auch der Magnet-Sensor einbezogen ist, der zur Längenbestimmung des abgespulten „Holders” dient – wie folgt beschrieben:
Bei Verwendung der Ausführung 1 (s. Zeichnung Blatt 1) des mechanischen Kontrollorgans „Klaue” in der zum Strandungsschutz dienenden Kontroll-Steuerung ist eine weitere Funktion ermöglicht, nämlich nicht nur zu alarmieren, sondern bei Ausbrechen des Ankers z. B. infolge Wind- oder Strömungsrichtungsänderung zu versuchen, den Anker wieder automatisch zum Eingraben und damit zum Halten zu bringen. Um diese Ausführung zu nutzen, wird die als „Holder” dienende Leine nach Einlegen in die neuerungsgemäße „Klaue” nicht wie üblich auf einer Belegklampe fest belegt, sondern auf einer motorgetriebenen selbstholenden Winsch, wie sie vielfach auf Segel-Yachten zum Bedienen der Schoten verwendet werden. Bei Verwendung einer Ankerkette als „Holder” wird analog eine mit Zugspannungsmess-Sensor und Magnet-Sensor ausgerüstete, federgestützte Bugrollenwippe verwendet, wie in Zeichnung Blatt 3 gezeigt. Am günstigsten ist die Methode zu nutzen, wenn die Anker-Winsch für Vor- und Rückwärtslauf und zum Aufrechterhalten der Zugspannung eingerichtet ist. (s. Zeichnung Blatt 2)
Beschreibung des elektronischen Teils; Steuerung und Alarmeinrichtung
Zur Verarbeitung der von den Kraftmess-Sensoren und Magnet-Sensoren und den Strömungsmessgeräten für Windstärke und -richtung gemeldeten Daten ist zentral die gemeinsame Kontroll-Steuerung installiert. Sie besitzt außer den Messgeräte-Eingängen für mehrere – meist vier – „Klaue”-Sender bzw. deren Kraftmess- wie auch der Magnet-Sensoren je einen Ein-/Ausschalter, weil nicht immer alle „Klauen”, Ankerrollen bzw. Belegklampen mit „Holdem” belegt sind, denn nichtbelegte würden fälschlich Nachlassen von Zugspannung melden.
Beschleunigungssensoren messen die zeitlichen Schwankungen der Zugspannung und beeinflussen den Alarmauslöseeffekt, indem rasche Änderungen unterdrückt werden, um Seegangseinflüsse zu mildern. Vorzugsweise ist das Tableau der Kontroll-Steuerung mit Dioden z. B. in unterschiedlichen Farben ausgestattet, die den Einschaltungszustand sowie das Aufrechterhalten der Zugspannung und weitere Zustände anzeigen. Zweckmäßigerweise werden diese ihrer Position entsprechend auf dem Tableau der Steuerung in schematischer Schiffsdarstellung angeordnet, soweit das Tableau nicht ersatzweise mit einem Display – z. B. in Form eines Touch-Screen – ausgestattet ist. Die Kontroll-Steuerung enthält einen gemeinsamen, nacheinander taktend arbeitenden Empfängerkanal oder für jedes der Meldeorgane („Klaue” oder Belegklampe) bzw. dessen Funksender getrennt codiert einen eigenen Empfängerkanal wie auch für das Windstärke- und Richtungsanzeigegerät. Deren Empfangsdaten werden in den in der Kontroll-Steuerung enthaltenen Mikroprozessor eingespeist. Der Abruf der Daten von Funksendern erfolgt für alle Transmitter von „Klauen” – oder Bugrollen – seriell, vorzugsweise in Zeitabständen taktend, fortwährend aber von den ununterbrochen empfangenen Parametern des Windmeldegerätes; die Dauer der Zeittakte wird automatisch auf Abhängigkeit von der von jenem gemeldeten Windstärke programmiert.
In dem Programm des Mikroprozessors der Kontroll-Steuerung sind variable Grenzwerte für Unterschreitung wie auch Überschreitung der Zugspannung niedergelegt, die nach einem praxisgerechten Algorithmus des Zusammenwirkens von Windrichtung und -stärke einprogrammiert sind. Da das Windmeldegerät stets die Windrichtung in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse angibt, werden die für die Alarmausgabe entscheidenden Zugspannungs-Grenzwerte für Windrichtung von der Seite niedriger angesetzt als für auf das Heck gerichteten Wind, für Richtung auf den Bug noch niedriger (Es wird vielfach mit dem Bug zum Land geankert, um das Ruder nicht zu gefährden). Die den jeweiligen Winkelbereich Bug zu Seite bzw. zu Heck bestimmenden Winkelgrade sind einprogrammiert- bzw. bei oder nach der Installation des Gerätes an die Fahrzeugspezifika nachjustierbar. Ebenso wird der obere Grenzwerte – der Praxis entsprechend – bei höheren Windstärken niedriger bzw. der untere höher programmiert als für schwachen Wind.
Der Vorgang verläuft dann wie folgt:
Durch eine Wind- oder Strömungsrichtungsänderung um etwa 90° +/– 60° wirkt die von der Yacht auf den Anker ausgeübte Zugkraft nicht mehr in Längsrichtung, sondern seitlich auf das Ankerschaftende, an dem der „Holder” angelenkt ist. Manche Ankerschäfte haben deshalb zwar ein Gelenk, dennoch wird – mit oder ohne Gelenk – der Flunkenteil des Ankers im Grund verdreht. Dadurch kann er sich lösen, insbesondere wenn er durch mehrfache Windrichtungsänderung in weichem Grund bereits mehrmals hin- und hergedreht wurde. Auch wenn er vorher sehr fest saß, kann er sich dadurch lösen – wie auch z. B. ein Nagel aus Holz gedreht wird, wenn er mehrmals hin- und hergebogen wird. Dann schleift er auf dem Grund; es kann sein, dass er sich wieder eingräbt, bei langsamer Drift ist es aber auch möglich, dass seine Flunkenspitzen nicht den Anfangswiderstand finden, der nötig ist, um zu bewirken, dass sich die Flunken wieder voll in den Grund hineinziehen, damit die Yacht nicht weiterdriftet und/oder gar aufläuft. Zwangsläufig bemerkt die Kontroll-Steuerung beim Ausbrechen des Ankers den Verlust der geographischen Position und/oder Nachlassen der Zugspannung einer der „Holder” und gibt nicht nur den Alarm aus, sondern steuert vorzugsweise sofort die Winsch an, die nun den in diesem Falle als Ankerleine ausgeführten „Holder” zügig einholt. Die Masse der Yacht von mehreren Tonnen bewirkt dadurch augenblicklich kräftigen Zug auf den Anker, wie er zum Eingraben nötig ist. Damit ist dem inzwischen durch den Alarm aufgewachten Skipper etwas Zeit gegeben, um aus der Koje an Deck zu kommen, was nach einem harten Tagestörn nicht unbedingt immer so rasch geht. Die gleiche Maßnahme – das sofortige Dichtnehmen der Ankerleine – nimmt in solchem Fall jeder erfahrene Skipper vor. Er darf nämlich keinesfalls, wie es unerfahrenen Crews schon oft passiert ist, sofort den Motor starten, um von nahem Ufer oder Untiefe freizufahren – denn das würde in 90 von 100 Fällen dazu führen, dass die dadurch lose kommende Ankerleine von der Fahrtströmung in die Nähe des Antriebspropellers gelangt, von diesem regelrecht angesaugt wird und sich um die Schraubenwelle wickelt. Sekunden später wird dadurch der Motor abgewürgt und nun ist de Gefahr sehr groß, dass die Yacht manövrierunfähig aufbrummt. Deshalb ist es so wichtig, mittels der Winsch die Ankerleine stramm zu halten, auch wenn der Anker nicht wieder zum Greifen kommt.
Nachdem dann der Anker gegriffen hat, meldet die Zugspannungskontrolle das an die Kontroll-Steuerung und z. B. einige Sekunden später wird die Winsch gestoppt. Danach wird der Kontrollvorgang solange wiederholt, bis die Ankerpositionsüberwachung stabile Ankerposition meldet. Auch wenn ein Wiedereingraben eines „herausgedrehten” Ankers nicht garantiert werden kann, doch sind die Chancen erheblich verbessert, sofern mindestens eine elektrisch angetriebene selbstholende Winsch vorhanden ist. Ab einer gewissen Yachtgröße ist diese Voraussetzung meist gegeben; der Mehraufwand in der Kontrollsteuerung absolut minimal.
Vielfach liegen Yachten unter der Woche auch während Schlechtwetterpause oder anderen Gründen unbeaufsichtigt längere Zeit frei auf Reede – dann bemerkt niemand eine Abdrift und die Schäden sind meist sehr groß, wenn man kein derart sicheres Wächtersystem besitzt, welches eine Meldung direkt an den Eigner oder an anderes Wachpersonal gibt. Damit ist auch gleichzeitig einem Diebstahl der Yacht vorgebeugt, weil der Eigner oder das Wachtpersonal unverzüglich der Ursache nachgehen wird – ein wichtiger Grund für die Verwendung des Wächtersystems! Die nötige Sicherheit kann nur gewährleistet sein, wenn man die neuerungsgemäße als Strandungsschutzwächter dienende Gerätekombination verwendet – oder eine gleichwertige, die aber bisher nicht am Markt zu finden ist. In mehreren Fachbüchern sind detaillierte Programmieranweisungen zur Programmierung der Kontroll-Steuerung enthalten, sodass Durchschnitts-Programmierern bzw. Funk-Ingenieuren nach den oben gegebenen Funktionsbedingungen entsprechende Ausarbeitung möglich ist.
(Hierzu und auch bezüglich der Fachausdrücke wird auf das beigefügte Verzeichnis „Nichtpatenliteratur” verwiesen)
Fachbegriffe Anker für Wasserfahrzeuge wie Boote (oder Yachten) (Auszug aus ca. 500 Seiten umfassenden Fachbegriffs-Lexikon)

Anker = wegen unterschiedlichster Einsatzbedingungen (Art des Ankergrundes) in verschiedensten Ausführungen verwendetes Gerät zum Festhalten der Ankerleine (oder Ankerkette) im Grund, wozu sich der Anker unter deren Zugkraft eingraben muss und dort festhalten sollte.
Ankerleine = da sowohl Leinen als Ketten bzw. Kettenvorläufer mit Leinen kombiniert verwendet werden, wird hier der – eigens eingeführte – Ausdruck „Holder” als kurzer, griffiger Sammelbegriff für die Verbindung Anker-Yacht gebraucht, um einen umständlichen Ausdruck z. B. „Halteelement” nicht zu verwenden.
Ankerwächter = Vorrichtungen zur Überwachung der Verankerung – bislang sämtlich funktionell ungenügend – deshalb neuerungsgemäße Lösung
Schwojen = beliebige Veränderung der geographischen Position durch Driften
Driften = unkontrolliertes Umhertreiben unter dem Einfluss wechselnder Wind- oder Strömungsrichtungen
Schwojeraum = Kreisbereich, innerhalb dessen sich ein Boot an einem Anker – oder Boje frei driftend bewegen darf.
Boje = am Grund verankerte Boje zum Festmachen eines Bootes
Ankerboje = eine Markierungsboje etwa senkrecht über einem Anker zur Kontrolle der Ankerposition
Vermuren allgemein = verschiedene Arten des Festmachens an unter der Oberfläche verankerten oder befestigten Betonblöcken oder dergl.
Muring = Leine oder Kette, die als Ersatz von Pollern lose von einer Pier zu einem am Hafengrund liegenden Betonblock verlegt ist und die man an der Pier aufnimmt, zu Bug oder Heck führt und kräftig gegen die zur Pier verlegten Festmacherleinen spannt, um das Boot vor einer Berührung mit Kaimauer oder Pier zu schützen – oft paarweise verwendet
Poller = an Kai oder Pier bzw. frei im Wasser stehender Pfahl zum Festmachen
Roring = an Felsen oder Pier verankerter Ring oder in Felsspalten einschlagbarer Nagel mit Ring zum Festmachen
Belegklampe = zum lösbaren Befestigung von Leinen an Deck erhöht montierter Stab mit zwei Hörnern, um welche die Leine kreuzweise sich selbst bekneifend geschlungen wird (s. auch Kopfschlag)
Lippklampe = an Deckskante montierte Führungsplatte mit zwei Hörnern, zwischen die eine von außenbords herangeführte Leine zur Führung eingelegt wird – anstelle einer geschlossenen Klüse, um sie an dieser bestimmten Stelle zu führen,
Klüse = rundum geschlossene Leinen- oder Ketten-Führungs-Öffnung in Bordwand oder Schanzkleid
Kneifklampe = Belegklampe mit einem aufwärts ragenden Horn zur Führung einer zum flachen zweiten, einen keilförmigen Spalt bildenden Horn, um eine Leine in diesem Spalt einklemmend zu halten.
Klaue = hier wegen ihrer klauenähnlichen Form gewählte Bezeichnung für das neuerungsgemäße Führungsorgan für Leinen (neu, bislang ungebräuchlich für solches einer Lippklampe gemäßen Führungselementes, um im Text nicht ständig den umständlichen Begriff „Führungsorgan” für das zur Führung des („Holder” genannten) Halteelementes gebrauchten Elementes verwenden zu müssen).
Winsch = in verschiedensten Ausführungen zu unterschiedlichen Zwecken verwendete Kraftübersetzungstrommel, um welche eine Leine mehrfach schraubenförmig aufgewickelt wird, um eine hohe Zugspannung auf eine handhabbare Zugkraft herabzusetzen, meist mit Rücklaufsperre versehen, für manuellen Kurbel- oder Motorgetriebe-Antrieb. (Spezialausf. „fierende Winsch”) Kraft-Übersetzung s. untenstehend
Selbstholende Winsch = Winsch mit einer Klemmrille zur Aufnahme der ablaufenden Leine, um letztere nicht ziehen zu müssen (= selftailer winch)
Ankerwinsch = speziell für Ankern verwendete Winsch mit Kettennussrad statt – oder zusätzlich – mit Ankerleinen-Winschtrommel, mit Rücklaufsperre (auch abschaltbar), hand- oder motorbetrieben (anstelle früherem „Spill”)
Fallwinsch = zum Aufheißen (= vorheißen) von Segel-Fall (= Leine) dienende Winsch

Patentanmeldung „Anker-Überwachungs-Gerät” Zeichnungslegende
Zeichnung Blatt 1 zeigt eine mit Landverbindung ankernde Yacht (1) und zwar in 1 in einer Seiten- und in 2 in einer Draufsicht. An Deck der Yacht sind in beiden Figuren die neuerungsgemäßen „Klaue” (2) zu erkennen („Klaue” genannt, wie auf Blatt 14 der Beschreibung ab Zeile 3 benannt bzw. auf Zeichnung Blatt 1 dargestellt), von welchen jede sowohl einen Zugspannungs- wie einen Magnet-Sensor enthält. Am Bug (1.1) der Yacht (1) ist sowohl an Steuerbord wie an Backbord je „Klaue” (2) eine „Holder” genannte Festmacherleine (3.1, 3.2) zu je einem am Strand (10) befestigten Poller oder Baum (10.1, 10.2) gespannt. Um die Yacht (1) in Distanz zum Strand (10) gegen Windeinwirkung (20) sicher zu halten, ist von einer der beiden am Heck (1.2) befestigten „Klauen” (2) ein „Holder” (6) zu einem im Grund (11) an Position (5.2) eingetieften Anker (5) mit Kraft tüchtig gespannt. Die durch die „Klauen” (2) geführten „Holder” (3.1, 3.2, u. 5) sind an den nahe den „Klauen” (2) angeordneten Belegklampen (2.1) belegt, d. h. umschlingend lösbar befestigt. Während des Ankervorgangs fällt Anker (5) in Position (5.1), wo er aber meist nicht sofort greift, sondern erst dann in Position (5.2) festkommt, wohin er, von der Yacht (1) geschleppt, slipt (also rutscht, bis seine Flunken greifen und ein in-den-Grund-Ziehen bewirken). Auch wenn man wie vielfach geübt, die Position (5.1) mittels eines GPS-Gerätes speichert, kennt man wegen der unbekannten Länge des Slipweges die wahre Position (5.2) des Ankers nicht – sofern man keine Ankerboje verwendet. Unter verschiedenen Umständen ist das von großem Nachteil, wie in Beschreibung ausführlich erläutert.
Zeichnung Blatt 2 zeigt die gleiche mit Landverbindung ankernde Yacht (1) und zwar in 1 in einer Seiten- und in 2 in einer Draufsicht, diesmal jedoch nach einer gegenüber Blatt 1 eingetretenen, unter Umständen schädlichen Positionsänderung der Yacht (1) infolge Strömungsrichtungsänderung von (20) nach (20.1) erfolgte Verlagerung des Ankers (5) von (5.1) nach (5.2), die verursacht ist z. B. durch starke Wind- oder Strömungswirkung (20.1) aus seitlicher Richtung (20.1). Weil solche Einwirkung leicht eine Positionsänderung des Ankers (5) aus der ursprünglich festen Haftung des Ankers (5) verringern kann, ist in 2 (wie gestrichelt in 1) dargestellt, dass sich die Ankerposition (5.1) um die Strecke (5.3) nach Position (5.2) verlagert haben mag, wodurch die Backbord-Festmacherleine („Holder”) (3.2) wie gezeigt lose gekommen ist und die Yacht (1) bzw. Bug (1.1) schädliche Berührung mit dem Strand (10) (z. B. durch Aufprall auf Felsen) erleiden kann, was es mithilfe der Neuerung zu vermeiden gilt.
Zeichnung Blatt 3 zeigt eine ohne Verbindung zum Land (auf Reede) ankernde Yacht (1) und zwar in 1 in einer Seiten- und in 2 in einer Draufsicht. Hier wird beispielsweise als „Holder” eine Ankerleine (6) mit einem Kettenvorläufer (6.1) verwendet, die zu dem im Grund (11) in Position (5.1) eingesenkten Anker (5) gespannt ist. Aus den mittels GPS-Gerät (8) ermittelten geographischen Koordinaten der Position der Yacht (1), der aus den Zähldaten der „Klaue” (2) ermittelten Länge (L) der abgespulten Ankerleine (6) zwischen „Klaue” (2) und Anker (5) sowie der durch Wind und/oder Strömung bewirkten Ausrichtung der Ankerkette z. B. mittels Kompass-Gradmessung des Winkels (alpha) ermittelten Richtung ist die unabhängig von irgendwelchem Slipweg des Ankers bewirkte Ankerposition (5.1) in ihren Nord-/Süd- (a) wie in ihren West-/Ost-Koordinaten (b) hinreichend genau zu errechnen. Sowohl Abstand (c) zwischen „Klaue” (2) und GPS-Gerät (8) wie auch die Wassertiefe sind dabei vernachlässigbar, sofern die Seekarte weder größere Tiefe noch Tiefenabbruch anzeigt.
Zeichnung Blatt 4 zeigt eine ohne Verbindung zum Land (auf Reede) ankernde Yacht (1) und zwar in 1 in einer Seiten- und in 2 in einer Draufsicht. Hier wird als „Holder” statt einer Ankerleine eine Ankerkette (6) verwendet, die statt über die „Klaue” (2) über eine neuerungsgemäße Bugrolle (7) geführt und zu dem im Grund (11) in Position (5.1) eingesenkten Anker (5) gespannt ist. Aus den mittels GPS-Gerät (8) ermittelten geographischen Koordinaten der Position der Yacht (1), der aus den Zähldaten der „Klaue” (2) ermittelten Länge (L) der abgespulten Ankerkette (6) zwischen Bugrolle (7) und Anker (5) sowie der durch Wind und/oder Strömung bewirkten Ausrichtung der Ankerkette (6) z. B. mittels Kompass-Gradmessung des Winkels (alpha) ermittelten Richtung ist die unabhängig von irgendwelchem Slipweg des Ankers bewirkte Ankerposition (5.1) in ihren Nord-/Süd- (a) wie in ihren West-/Ost-Koordinaten (b) hinreichend genau zu errechnen. Sowohl Abstand (c) zwischen Bugrolle (7) und GPS-Gerät (8) wie auch die Wassertiefe sind dabei vernachlässigbar, sofern die Seekarte weder größere Tiefe noch Tiefenabbruch anzeigt.
Zeichnung Blatt 5 zeigt in Draufsicht den sich ergebenden Schwojkreis (30.2) mit Radius (R2), in welchem sich die Yacht (1) unter dem Einfluss wechselnder Wind- und/oder Strömungsrichtung (20.1 bzw. 20.2) um den Anker (5) frei bewegen (= schwojen) wird und darf. Alarm soll erfolgen, falls das GPS-Gerät (1.1) eine Positionsverlagerung nach einer außerhalb des Schwojkreises (30.2) mit Radius (R2), zuzüglich um den an jenem GPS-Gerät einprogrammierten Schwojkreis (30.3) mit Radius (R3) gelegenen Position feststellt. Solche Verlagerung wäre nur möglich, wenn sich der Anker (5) gelöst hätte. Wäre fälschlicherweise die Position (40.1) des Ankerfalls als Mittelpunkt eines Schwojkreises (30.1) verwendet und es befänden sich Hindernisse oder Untiefen innerhalb dieses falsch angesetzten Schwojkreises (30.1), müsste man unnötig einen anderen Ankerplatz suchen. Zeigt hingegen die mit der auf Blatt 6 gezeigten Darstellung berechnete wahre Ankerposition (40.2), dass diese zu nah an der Yacht (1) liegt, so kann das auf eine unsichere Haftung im Grund hinweisen. In beiden Fällen ist es besser bzw. sicherer, die wahre Ankerposition zu kennen.
Zeichnung Blatt 6 zeigt die Ausführungsform 1 einer als „Holder”-Führung und gleichzeitig als „Holder”-Zugkraft-Messorgan dienenden „Klaue” und zwar in 1 einen Querschnitt nach Verlauf A-B mit „Klauen”-Körper (1), Kraftmess-Sensor (2) in Schiebehülse (2.1) sowie Magnet-Sensor (4). In 2 eine Draufsicht nach Blickrichtung D mit der S-förmig ausgeformten Nut (1.1) und Befestigungsbohrungen (1.3). Es ist in 3 in Ansicht Blickrichtung C zu erkennen, dass die Nut (1.1) oval geformt ist um darin die als „Holder” dienende Leine (3) aufzunehmen. Der vom Festpunkt oder Anker (nicht dargestellt) herführende, unter Zugspannung stehende Leinenpart (3.1) kann in beliebigem Winkel alpha ankommen. Der auf der anderen Seite der „Klaue” (1) zur Belegklampe (nicht dargestellt) führende Part wird etwa innerhalb des Winkels beta geführt, um den in Schiebehülse (2.1) längenverschiebbar eingebauten Kraftmess-Sensor etwa am Kulminationspunkt (1.2) der Umlenkung zu beaufschlagen. Der Magnet-Sensor (4) ist in der von der Leine (3) durchlaufenden Nut (1.1) der Leine (3) zugewandt angeordnet. Unterhalb der Nut (1.1) kann die Steuerung (5) des Kraftmess-Sensors (2) wie auch des Magnet-Sensors (4) samt Transmitter (5.1) und weiteren elektronischen Bausteinen (nicht dargestellt) in den Körper (1) eingefügt sein. „Klauen”-Körper (1) ist auf Deck (4) des Wasserfahrzeuges befestigt, vorzugsweise je einer an Steuerbord und Backbord sowie an Bug und Heck.
Zeichnung Blatt 7 zeigt in einer Seitenansicht den Bug (10) einer mit Ankerwinsch (10.1) ausgestatteten Yacht mit als „Holder” dienender Ankerkette (1), die über die Ankerketten-Rolle (2) im gespannten Kettentrum (1.1) am unter der Wasseroberfläche (11) gelegten Anker (nicht dargestellt) befestigt ist. Die Ankerketten-Rolle (2) ist frei drehbar in Achsbolzen (2.1) gelagert, welche Lagerung (2.2) in der Rollenwippe (3) mit Wippenbrücke (3.2) schwenkbar um Achse (3.1) gehaltert ist. Die Rollenwippe (3) wird gegen die von dem Kettentrum (1.1) ausgeübte Umlenkkraft (2.3) mittels einer mit Stellschraube (4.1) in ihrer Kraft einstellbaren Druckfeder (4) abgestützt. Ein Stoßdämpfer (4.2) fängt vom Seegang herrührende Stöße ab und eine Kraftmessdose (4.3) – z. B. mit Piezo-Sensor oder auch Magnet-Sensor ausgestattet – registriert die Auslenkung der Rollenwippe (3) und misst damit die Zugspannung des Kettentrums (1.1). Eine Brücke (5.1) verbindet die beiden Seitenwangen (5) und enthält die Stützlagerung der Stellschraube (4.1) wie auch des Stoßdämpfers (4.2) und trägt ferner einen Magnet-Zählsensor (5.2), der die in der Ankerkette (1) in gleichmäßigen Abständen eingesetzten Permanent-Magnete (1.3) registriert. Sobald die Ankerketten-Zugspannung infolge Ausbrechen des Ankers nachlässt, gibt die Kontroll-Steuerung (nicht dargestellt) auf Meldung von der Zugspannungs-Messeinheit (Kraftmessdose 4.3) Alarm aus und lässt die Ankerwinsch (10.1) anlaufen. Pfeil A zeigt die Bewegung der Rollenwippe (3) und Pfeil B die Bewegung zwischen Brücke (5.1) und Rollenwippe (3). Pfeil C zeigt die Drehbewegung der Ankerketten-Rolle (2) beim Einholen der Ankerkette (1) infolge des für einstellbare Dauer erfolgenden Betriebs der Ankerwinsch (10.1) bzw. des in der Kontroll-Steuerung programmierten, mittels des Magnet-Zählsensors (5.2) überwachten Kettenweges. Seezaun (10.2) schützt vor Sturz über Bord.
Zeichnung Blatt 8 zeigt die Ausführungsform 3 einer die Funktionen Leinen-Zugspannungs-Messung und Leinen-Belegen vereinigende, als „Klaue” dienende Kneifklemme und zwar in 1 eine Seitenansicht, in der die als „Holder” dienende Leine (1) und das die den Kraftmess-Sensor (3) beinhaltende Bein (2.1) der Kneifklemme (2) im Teilschnitt dargestellt sind. Das freie Ende (1.1) der Leine (1) ist, wie in 2 in Draufsicht gezeigt, um Bein (2.1) und Bein (2.2) der Kneifklemme (2) gewunden und in Umlenkung (1.2) zwischen Unterteil (2.3) und Oberteil (2.4) der Kneifklemme (2) fest eingeklemmt. Das freie Ende (1.1) kann auf Kneifklemme (2) in einfachem sog. Kreuzschlag gesichert werden – (hier nicht gezeigt). Vorzugsweise in Unterteil (2.3) ist die Steuerung (3.1) samt Transponder (3.2) und elektronischem Element (3.3) untergebracht und verbindet beide mittels Kabel (3.4) mit dem Kraftmess-Sensor (3). Der mit dem Festpunkt (nicht dargestellt) in Verbindungsrichtung (1.4) stehende Part (1.3) belastet in Zugkraftrichtung (1.5) den Kraftmess-Sensor (3). Ein Magnetsensor (5) ist der Leine zugewandt angeordnet. Kneifklemme (2) ist auf Deck (4) des Wasserfahrzeuges befestigt, vorzugsweise je eine an Steuerbord und Backbord sowie an Bug und Heck.
Zeichnung Blatt 9 zeigt ein Blockschaltbild des neuerungsgemäßen Ankerüberwachungs-Gerätes in Form der Kombination aus einer Mikroprozessorsteuerung (1.0) mit (z. B. 4), als „Klaue” bezeichneten Halteelement-Führungsorganen (2.0), einer Ankerketten-Bugrolle (3.0) und den in drahtloser Verbindung (4.0 u. 4.1) mit der Steuerung (1.0) stehenden Messgeräten für z. B. GPS-Navigation (5.0), Windstärke (6.0), Windrichtung (7.0), Echolot (8.0) und Kompasskurs (9.0). Diese Messgeräte sind ausgestattet mit WLAN-Sender (5.1, 6.1, 7.1, 8.1 u. 9.1) und Akku (5.2, 6.2, 7.2, 8.2 u. 9.2) sowie energy-harvesting-Gerät (5.3, 6.3, 7.3, 8.3 u. 9.3) zur Akkuaufladung. In den Führungsorganen (2.0) sowie der Bugrolle (3.0) integriert sind jeweils ein Zugspannungs-Messgerät (2.1 u. 3.1), Magnet-Sensor (2.2 u. 3.2), Mini-Steuerung (2.3 u. 3.3), Sender (2.4 u. 3.4) und Akku (2.5 u. 3.5). Die Steuerung ist per Kabelverbindung (4.2) an Stromversorgung (1.1) und evtl. auch an den Bordcomputer (1.2) angeschlossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Katamarane und Trimarane”, Seite 66 ff, Ausrüstung Ankergeschirr [0007]

Claims

Anker-Überwachungs-Gerät für Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form einer Kombination aufgebaut ist aus einer zentral angeordneten elektronischen, an das Bordstromnetz angeschlossenen oder mit autarker Energieversorgung versehenen Kontroll-Steuerung und mit dezentral mehrfach an Bug und Heck angeordneten als Halteelement- bzw. Verbindungs-Führungsorganen (im Folgenden „Klaue” genannt) für zum lösbaren Fixieren des Fahrzeuges dienende, hier als Leine ausgeführte, als „Holder” bezeichnete Halteelemente, wobei in jeder der „Klauen” installierte „Holder”-Zugspannungs-Messvorrichtungen vorhanden sind, die zur Kontrolle der mechanischen Spannung der jene „Klauen” durchlaufenden zugbelasteten „Holder” dienen, sowie Magnet-Sensoren (z. B. Reed-Kontakt oder Hall-Generator) integriert sind, die zum Abgeben von Zählimpulsen der durch die „Klauen” laufenden, mit Permanentmagneteinheiten bestückten „Holder” dienen, welche „Klauen” ausgestattet sind mit an die Kontroll-Steuerung angeschlossenen – drahtlos oder kabelgebunden wirkenden – Übertragungsmitteln zum Übermitteln der Zugspannungs-Messwerte und der Zählimpulse des Magnet-Sensors, dass ferner die Kontroll-Steuerung ausgestattet ist mit Schalt-Eingängen für GPS-Gerät mit GPS-Kompass zur Anzeige der geographischen Koordinaten sowie der Fahrzeuglängsachsenrichtung im Verhältnis zur geographischen Nordung, ferner von Echolot, Windstärke- und Windrichtungs-Messorgane sowie mit Schalt-Ausgängen für Alarmeinrichtungen und Aktoren wie motorisch betriebene „Holder”-Zugwinschen, welche Kontroll-Steuerung darauf programmiert ist, bei Unter- wie auch Überschreiten bestimmter „Holder”-Zugspannungs-Grenzwerte wie auch Abweichungen von verschiedenen Positionsvorgaben (sowohl geographische Yacht- wie auch wahre Ankerposition) mittels des Alarmgebers akustische bzw. elektrische Signale zu geben und entsprechend den Magnet-Sensor-Zählimpulsen die Aktoren zu beschalten sowie die Kontroll-Steuerung ferner darauf programmiert ist, aus der mittels GPS-Gerät festgestellten Koordinaten der Yachtposition sowie dem Kompasswert und den Zählimpulsen mittels bekannter geometrischer Berechnung die geographische Position des Ankers zu bestimmen und in bestimmtem Zeittakt abzufragen und zu überwachen.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungs-Messvorrichtung vorzugsweise in Form eines Piezosensors ausgeführt ist, welche Zugspannungs-Messvorrichtung im oder am Sockel der „Klaue” etwa am Kulminationspunkt der Verbindungs- bzw. „Holder”-Umlenkung der „Klaue” in ihrer Wirkrichtung derart gerichtet befestigt ist, dass die Zugspannungs-Messvorrichtung von dem unter Zugspannung stehenden, in die „Klaue” eingeführten, als Leine ausgeführten „Holder” mittels deren dadurch zwangsweise geführter Umlenkung mechanisch belastet wird.
Gerät nach den Merkmalen des Anspruchs 1, worin die von den mit „Holder” bezeichneten Halteelementen beaufschlagten, hier „Klaue” genannten Halteelement-Führungsorgane gegen eine Federkraft verschiebbar befestigt sind und die Halteelemente-Zugspannung nicht mittels Piezoelement, sondern die von der „Holder”-Zugspannung verursachte Wegverschiebung mittels eines handelsüblischen Wegmessgerätes wie z. B. Tauchspule ermittelt und an die Kontroll-Steuerung vermittelt wird.
Gerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungs-Messvorrichtungen mit je einem eigenen gesondert codiert arbeitenden Funksender zur drahtlosen Übermittlung der Messwert-Daten an den in der Kontroll-Steuerung enthaltenen Empfänger ausgestattet sind, welcher die einzelnen Sender z. B. taktend abzufragen eingerichtet ist oder mit mehreren, je einer der „Klaue” – bzw. anders gearteten „Holder”-Führungsorganen – zugeordneten Empfängerkanälen ausgerüstet ist, welche mittels Befehlsgebern, vorzugsweise Drucktasten oder Schaltern, einzeln anwählbar ausgeführt sind.
Gerät nach Ansprüchen 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll-Steuerung mit zwei eigenen Befehlsgebern „Klaue” bzw. anders gearteten „Holder”-Führungsorganen – zugeordneten, vorzugsweise als handelsübliche Dreh- oder Schiebepotentiomern ausgeführte Steuerungsgliedern ausgestattet ist, die in bekannter Weise einzeln zur Einstellung des jeweils oberen und unteren Zugspannungs-Grenzwertes programmiert sind.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll-Steuerung ferner mit einem Windgeschwindigkeits-Messgerät in Form eines mittels rotierender Flügelelemente funktionierenden sog. Anemometers und/oder eines Böen-Vorauserkennungs-Sensorsystem (z. B. LINDAR) in Verbindung gesetzt ist, dessen Messwerte in einen in die Steuerung integrierten Empfänger vorzugsweise drahtlos per Funk eingespeist und dort zur programmierten Anpassung der Zugspannungs-Grenzwerte verarbeitet werden, indem bei höherer Windgeschwindigkeiten sowohl der obere als auch der untere Grenzwert etwa proportional bzw. progressiv niedriger angesetzt programmiert sind, wobei die Energie für den Sender in einem in das Anemometer integrierten Dynamo gewonnen wird..
Gerät mit Kontroll-Steuerung nach Ansprüchen 1–6, in der je zwei „Klauen” an Bug und Heck angeordnet in ihrer paarweisen Bauform verwendet werden und dadurch gekennzeichnet sind, dass die jeder von ihnen zugeordnete Belegklampe mit der Fahrzeugmitte hin ausgerichtetem, integrierten Kraftmess-Sensor und entsprechendem Übertragungselement in Form einer baulichen Mischform bestehend aus handelüblicher sog. Kneifklampe (engl. jamcleat) und ebenfalls üblicher Belegklampe (engl. belaying cleat) ausgestattet bzw. ausgeführt sind, deren Unterteil (Boden) mit dem durch eine oder mehrere Zwischenstege verbundenen Oberteil (Flunke) zusammen auf der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite eine Öffnung mit größerer Öffnungsweite bildet als der Durchmesser der dicksten festzumachenden, als Leine ausgeführtem „Holder” und auf der abgewandten Seite einen engeren Abstand aufweisen, wo die zwischen Boden und Flunke vorhandene Öffnung eine etwa der dicksten Leine entsprechenden lichte Weite besitzt, welche Boden und Flunke miteinander zur Fahrzeugmitte hin einen keilförmig nach innen sich bis auf eine geringe Weite schlank verengenden Spalt bilden.
Gerät mit Kontroll-Steuerung und mit dieser in drahtloser oder kabelgebundener Kommunikation verbundenen „Klauen” nach Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll-Steuerung zur Verarbeitung der von den in den jeweils eingeschalteten „Klauen” eingebauten Sensoren eintreffenden Signalen mit aufgabengemäß programmierten Mikroprozessoren, Speichergliedern, Signalverstärkern und dergl. elektronischen Bausteinen ausgestattet ist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es statt der oder zusätzlich zu den in Ansprüchen 2, 3 und 7 beschriebenen „Klauen” mit je einem Führungsorgan in Form einer Ankerketten- oder Bugrolle ausgerüstet, welches mit einer federgestützten Wippe ausgestattet ist, die mit je einer Führungsrolle ausgestattet derart ausgeführt ist, dass deren entgegen der Federkraft wirkende, von dem Halteelement ausgeübte mechanische Spannung über die Rolle auf die Wippe übertragend diese auslenkt, ferner ein diese Auslenkung messender Sensor sowie ein Magnetsensor integriert ist zur Zählung von Magnetimpulsen, die von in das Halteelement in bestimmten Abständen integrierte Permanentmagnete verursacht werden und die Wippe ferner mit an sich bekannten Stoßdämpfern ausgestattet ist.
Gerät nach Anspruch 1, bestehend aus einer Kombination einer Kontrollsteuerung mit „Klauen” nach Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollsteuerung mit einem Mikroprozessor zur Verarbeitung der von den Sendern der „Klauen” bzw. der Bugrollen ausgesandten und vom in der Kontroll-Steuerung integrierten entsprechenden Empfängern empfangenen Signale (sowohl die Zugspannungs-Messwerte als auch die Zählimpulse der Magnetsensoren), ferner die von dem oder den GPS-Empfängern ausgegebenen Signale wie auch derjenigen vom Tiefenmessgerät, den Windrichtungs- und Windstärke-Messgeräten wie auch die mittels Tableau erteilten Abschalt- bzw. Einschaltbefehle nach dem in der Beschreibung genannten Anforderungen erstellten Programm verarbeitet und entsprechende Ausgabebefehle an Alarmgeräte und andere Aktoren wie Motortreiber usw. auszugeben ausgeführt ist.