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Gerät zum Messen der Schiffsgeschwindigkeit Die Erfindung betrifft
ein Gerät zum Messen der Schiffsgeschwindigkeit mit einem in das vom Schiff durchfahrene
Wasser eingetauchten und vom Schiff aus gehaltenen Schraubenkörper, dessen einen
Teil eines schnittigen Drehkörpers bildende, auf einer an einem letzteren ergänzenden
Stützkörper befestigten Welle drehbar angeordnete Nabe einen auf einen im Stützkörper
enthaltenen elektrischen Stromkreis einwirkenden Dauermagneten trägt. Derartige
Geräte werden bekanntlich »Log« genannt; deren Prinzip besteht darin, daß die Momentangeschwindigkeit
des Schraubenkörpers dieses Geräts der relativen Momentangeschwindigkeit des betreffenden
Schiffes gegenüber dem Wasser entspricht und die von ihm in einer bestimmten Zeitspanne
ausgeführte Umlaufzahl die vom Schiff durchfahrene Strecke wiedergibt.
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Gewöhnlich ist zumindest bei rür Navigationszwecke verwendeten Logs
deren Schraubenkörper mit einem Zählwerk derart verbunden, wie sie unter Zwischenschaltung
eines flexiblen Kabels od. dgl. für Kraftfahrzeuge benutzt werden.
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Bei einem bereits bekannten Meßgerät der eingangs genannten Art (französische
Patentschfift 1 148 761) besitzt das Triebwerk keinen Dauermaguten. ist also nicht
als Wechselstromgenerator ausgebildet; vielmehr handelt es sich dort lediglich un
eine veränderliche Induktivität, deren Anderung in Abhängigkeit der Frequenz mit
einer Hilfsstromquelle gemessen wird.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein solches als Log
bezeichnetes Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die sich auf
die Geschwindigkeit des Schraubenkörpers und die von ihm ausgeführte Tourenzahl
beziehenden Informationen auf das betreffende Schiff auf elektrischem Wege übertragen
werden, wobei die elektrischen Stromkreise jedoch von dem flüssigen Medium völlig
isoliert sind.
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Dies gelingt bei dem hier vorgeschlagenen Meßgerät der eingangs genannten
Art vor allem dadurch, daß erfindungsgemäß die dem Stützkörper zugewandte Nabenfläche
des Schraubenkörpers durch den oder mehrere im Nabeninnern vorgesehene Dauermagneten
magnetisierte Polplatten entgegengesetzter Polaritäten aufweist und an der ihnen
gegenüberliegenden Stirnfläche des Stützkörpers die Polstücke eines wenigstens eine
Spule tragenden laminierten Magnetjochs angeordnet sind. Dieses so ausgebildete
Meßgerät verwendet also einen Wechselstromgenerator, der dazu fähig ist, praktisch
in Form eines sinusförmigen Wechselstroms eine beträchtliche elektrische Energie
abzugeben, die unmittelbar verwert-
bar ist, so daß eine Hilfsstromquelle entbehrlich
ist.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung eines solchen Geräts
ist besonders geeignet für dem Vergnügen dienende Privatschiffe, die von Laien häufig
mit langen Ruhepausen verwendet werden.
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Vorzugsweise sind bei dem hier vorgeschlagenen Meßgerät die Polplatten
des Schraubenkörpers und die Polstücke des Stützkörpers jeweils mit Isoliertafeln
belegt, die an dem jeweils aus Kunststoff geteïtigten Schrauben- bzw. Stützkörper
haften.
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Die Kenndaten des somit erzeugten Wechselstroms, nämlich dessen Frequenz
und Spannung sind proportional der Umlaufgeschwindigkeit, so daß sie für entsprechende
Meßgeräte verwendet werden können, um sowohl den Momentanwert der Geschwindigkeit
des Schiffes als auch durch Integration die von ihm durchfahrene Strecke zu liefern.
Der Geschwindigkeitswert wird vorzugsweise durch die Messung der Spannung erhalten,
und zwar entweder durch ein polarisiertes Gerät oder zweckmäßig nach Gleichrichtung
durch ein polarisiertes galvanometrisches Gerät, nämlich ein Voltmeter oder ein
Amperemeter. Zu diesem Zweck ist zwecltmäßig der Stromkreis der Spule des im Stützkörper
vorgesehenen Magnetjochs unmittelbar oder über einen Gleichrichter an ein in Geschwindigkeitseinheiten
geeichtes Strommeßgerät angeschlossen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
verläuft der Stromkreis der Spule des im Stützkörper vorgesehenen Magnetjochs über
einen Synchronmotor, der an ein dessen Umlaufzahl angebendes, in Entfernungseinheiten
geeichtes Zählwerk geschaltet ist. Das Ablesen dieses entsprechend geeichten Zählwerks
vermittelt somit ein Maß für die vom Schiff durchfahrene Strecke.
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In der Zeichnung ist ein Log der mit der Erfindung vorgeschlagenen
Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
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F i g. 1 stellt einen Längsschnitt eines Logs gemäß der Erfindung
dar; F i g. 2 ist eine Seitenansicht des Logs der F i g. 1 gemäß II-II derselben;
Fig. 3 läßt schließlich schaubildlich den im Log der Fig. 1 enthaltenen Wechselstromgenerator
erkennen.
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Der Tragkörper 1 des in diesen Figuren dargestellten Geräts besteht
im wesentlichen aus einer Stange, die dazu bestimmt ist, senkrecht in das Wasser
eingetaucht zu werden, wenn es vom Schiff gehalten wird. Um die Betriebsweise des
Meßgeräts nicht zu stören, ist der Querschnitt dieses Tragglieds 1 vorzugsweise
schnittig ausgebildet. Das Tragglied 1 endet nach unten in einen ebenfalls schnittig
gehaltenen Stützkörper 2, in dessen Innern der Statorteil des Wechselstromgenerators
untergebracht ist. Der Stützkörper 2 stützt nach hinten frei tragend eine Welle
3 ab, deren Ende mit einem Gewinde ausgestattet ist, auf das mittels der Mutter
4 und der Gegenmutter 5 der Schraubenkörper 6 aufmontiert ist, der mit Flügel 6
a ausgestattet ist und den Rotor des Wechselstromgenerators enthält, der aus einem
aus Dauermagneten bestehenden Triebwerk gebildet ist.
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Dieses Triebwerk umfaßt zwei halbmondförmige Platten 7, die mit den
beiden Dauermagneten 8 verbunden sind, die beiderseits des vorzugsweise aus Superpolyamid
bestehenden Rohrs 9 parallel angeordnet sind, das in Berührung mit der Welle 3 umläuft.
Die Magnetisierung der Magneten 8 ist von gleicher Richtung und, um sie magnetisch
im Gleichgewicht zu halten, werden diese Magneten nach ihrer Befestigung auf den
halbmondförmigen Platten 7 gleichzeitig auf Sättigung magnetisiert. Das Magnetpaar
8 kann aber auch durch einen einzigen, ausgesparten Magneten ersetzt werden.
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Der Schraubenkörper 6 besteht aus einem auf die soeben beschriebene
Gesamtheit gegossenen Kunststoff, so daß die Dauermagneteinrichtung und das als
Lage wirkende Rohr 9 in diesen Kunststoff eingehüllt sind. Ferner ist eine aus einem
Isolierstoff bestehende dünne Tafel 10, an dem der Kunststoff des Schraubenkörpers
haftet, gegen die äußere Fläche der halbmondförmigen Platten 7 angelegt, so daß
letztere sowie die Dauermagneten 8 vollkommen gegen das äußere Wasser geschützt
sind. Der Kunststoff kann ein Polyester, ein Epoxyharz oder ein sonstiger verhältnismäßig
steifer und wenig zerbrechlicher Kunststoff sein.
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Der Statormagnetkreis umfaßt in entsprechender Weise zwei aus lamellierten
Blechen bestehende halbmondförmige Platten 11, in deren Nuten 11 a die Enden eines
U-förmigen, ebenfalls lamellierten Magnetkreises 12 eingefügt sind, auf dessen mittleren
Teil die feste Spule 13 aufgesetzt ist, deren Anschlüssel7 durch das durch das Tragglied
1 verlaufende Rohr 14 in das Innere des betreffenden Schiffes führen.
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Auch das Tragglied 1 und der Stützkörper 2 werden vorzugsweise aus
einem einzigen Stück aus einem Kunststoff geformt, und auf Grund der dünnen Isoliertafel
15, die sich an die Außenfläche der halbmondförmigen Platten 11 anlehnt, sind der
gesamte Stator und das Rohr 14 in dem Kunststoff völlig eingeschlossen. Diese Umhüllung
stellt außerdem den Einschluß der Welle 3 sicher. und zwar auf Grund
der Beilagscheibel6,
die mit dem Ende dieser im Innern des Stützkörpers 2 verlaufenden Welle fest verbunden
ist.
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Bei diesem Aufbau bestimmen eine oder mehrere Abstandsscheiben 19
mit den dünnen Isoliertafeln 10 und 15 die Größe des Luftspalts und halten ihn konstant,
während auf der entgegengesetzten Seite die beispielsweise aus Superpolyamid bestehende
Beilagscheibe 20 durch das Wasser geschmiert wird und als Anschlag für den Umlauf
des Schraubenkörpers 6 dient.
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Somit ist die vorzugsweise aus Bronze ausgeführte Welle 3 der einzige
Metallteil, der mit dem Wasser in Bemhrung steht.
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Parallel oder in Reihe mit den beiden Anschlußleitern 17 der Spule
3 sind ein Synchronmotor, dessen Ausgang an ein Tourenzählwerk geschaltet ist, der
die Anzeige der vom Schiff durchfahrenen Strecke liefert, und, vorzugsweise über
einen Gleichrichter, ein Voltmeter oder ein Milliamperemeter mit einem sehr geringen
Stromverbrauch geschaltet, das die Spannung des Wechselstromgenerators anzeigt und
vorzugsweise in Geschwindigkeitseinheiten, beispielsweise in Schiffsmeilen pro Stunde
geeicht ist.