DE2012237A1 - Anzeigevorrichtung für das Schlagen eines Schiffes od.dgl. - Google Patents

Description

fcetsntanwsft

7 Stuttgart N. MenzeistraSe 40

.Manchester Liners Limited

Manchester Liners House, . -. _eAQ __ Port of Manchester, ^{A 31 64B} " ^Br Manchester M5 2XA/England 12.3.1970

Anzeigevorrichtung für das Schlagen eines Schiffes od.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen und Anzeigen des Auftretens von Schlägen an Schiffen, insbesondere hochseegängigen Schiffen.

In schwerer Gegensee ist es nicht ungewöhnlich, daß der Bug eines Schiffes soweit aus dem Wasser gehoben vtird, daß die vordere Bodenbeplattung des Bootskörpers frei liegt, wobei diese Beplattung beim Wiedereintritt einem schweren Schlag ausgesetzt wird. In extremen Fällen kann der schwere Schlag eine plastische Verformung der Beplattung hervorrufen, wobei Grössenordnungen um 2 1/2 cm festgestellt worden sind.

Bisher konnte das Beginnen des Schiagens neist durch das Gehör von der Schiffsbrücke aus festgestellt werden-, so daß

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es möglich war, geeignete Manöver, beispielsweise eine Reduzierung der Geschwindigkeit vorzunehmen, bevor das Schlagen so stark wurde, daß eine ernstliche Beschädigung der Beplattung hervorgerufen wurde. Bei den heutigen Schiffskonstruktionen jedoch, insbesondere bei den Container-Schiffen ist die Brücke achtem angeorndet, wobei die Schiffslänge so gross ist, daß eine Feststellung des Schiagens durch das Gehör von der Brücke aus kaum mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt vo^allein die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen der Zustände zu schaffen, die sich durch das Auftreten von Schlagen ergeben.

Gemäss der Erfindung weist eine Anzeigevorrichtung für das Schlagen eines Schiffes od.dgl. einen HoHkörper mit einer öffnung für das freie Ein- und Ausfliessen von Wasser auf, wobei der Hohlkörper für die Anordnung im Schiffsboden an einer Stelle vorgesehen ist, an welcher das Schlagen auftritt und wobei die öffnung in abgedichteter Deckung mit einem Durchgangsloch im Schiffsboden vorgesehen ist und wobei ferner ein Luftdruckmessorgan innerhalb des Hohlkörpers oberhalb des Wasserspiegels derart angeordnet ist, daß es einen Anzeiger bzw. Melder in Abhän£gkeit des relativ zu einem Bezugsdruck gemessenen Druckes betätigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Druck-Messorgan ein in einer Kammer beweglich angeordnetes und dem

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Luftdruck im HoHkörper ausgesetztes Glied sowie ein Schaltorgan auf, da» durch das Glied in Abhängigkeit von dessen stellung betÄtigt wird*

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Hohlkörper einen feststehenden Anschlag für die Begrenzung der Bewegung des beweglich gelagerten Gliedes auf.

Bei einer Aueführungeform weist das Schaltorgan einen druckbetätigten elektrischen Schalter auf, der betätigt wird, wenn er einen Bezugsdruck ausgesetzt wird, wobei das bewegliche Glied dafür vorgesehen ist, den druckbetätigten elektrischen Schalter aufgrund des durch das Schlagen hervorgerufenen Druckabfalles innerhalb des Hohlkörpers durch seine Bewegung mit dem Bezugsdruck zu verbinden.

Bei einer anderen Aueführungsfora wird das Schaltorgan durch den in de* Raum zwischen dem beweglichen Glied und der freien Wasseroberfläche in der Steigleitung herrschenden Druck in geöffnete« Zustand gehalten, wobei das Schältorgan aufgrund eines durch das Herausheben des Schiffsbuges aus dem Masser verursachten Abfalles dieses druckes geschlossen

Die Erfindung wird im folgenden xMiter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eine· Beispieles näher erläutert« Ea

Fig. 1 . eine schematische Seitenansicht der Anordnung \ "■"' r ' - eine» erfindungsgemässen Anzeigegerätes an ;,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Pig. I in vergrößerten MaBstab,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungeform,

Fig. 4 eine ««eitere Ausführungsform in einer Darstellung gemäes Fig. 3,

Fig. 5 eine Biege-Messvorrichtung teilweise im echematischen Schnitt,

Fig. 6 die Anzeigetafel der erfindungsgemässen Vorrichtung in Ansicht.

Gemäes den Fig. 1 bis 3 weist die erfindungsgemässe Anzeigevorrichtung eine im doppelten Schiffsboden angeordnete und zum Wasser durch ein Loch 12 in der Bodenbeplatt ung 13 offene Steigleitung 11, eine den Luftdruck in der Steigleitung 11 erfassende Messeinrichtung 14 und einen durch diese gesteuerten Melder 15a auf, der an einem Steuerpult 20 auf der Schiffsbrücke eine Sichtanzeige des Druckes in der Steigleitung gibt, wobei dieser Luftdruck von dem durch das Schlagen auftretenden Zustand abhängig ist.

Die Steigleitung 11 ist 27 inch lang und hat einen lichten Durchmesser von 4 inch, wobei das äussere Ende der Steigleitung bündig mit der äussseren Oberfläche des Bootskörper! abschlieset und das inneren^§^eder Leitung durch eine quer daran, beispielsweise durch Schwelssen befestigte Platte

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-£*fc* mim OamchgaxiqaXocfr Xl - fat; benachbarfe srunr, " Mmxmeem. Ettdte aa cferr Steigleitung vorgesetiert_e wobei in das

£? eine Querleitung 18 eingreift und eine EestfcfI^Ghe 19 innerhalb,; der Steigleitung; und

geringen* Absfcaaid! vom; Ertdte der Quer leitung vorgesehen ist vem einen direlcten Durchfluss des Wassers in die Quer leitung beint Schlagen des; Schiffes zu vermeiden. Die Querleitung hat eineBohrung mit dreiviertel, inch Durchraesser> während diei sich quer <*urch das Rohr erstreckende Leitplatte: 19 2; io©& taett uä€ IM imckt die», iafe» Die Iiänge der Steuer leitung und die: axiale Anordnung der Verblndungs leitung sind SO) vorgesehen, daß die letztere: bei voll beladenenv Schiff geringfügig oberhalb des normalen, in der Steigleitung befindlichen Wasserspiegels liegt, wobei die I»eitplatte *benfalls oberhalb des Wasserspiegels vorge-^ sehem "

Die Messeinrichtung 14 weist eine geschlossene Kammer: auf, die; durch obere und! untere verflanschte Hohlkörperteile 2©te 231 gebildetlst, wobei eine mit tjffnungen versehene Platte 22 quer zu diesen Oeilen angeordnet und am Umfang;

deren KEanöcnen fesfegätemrofe' £βΐ&.* Die Platte 22: difcer JSascmme: ine eine; -olbere uad eine· ufeterer Kammer 23 bzw. 24!_r wobei die untere dieser Kammern durch die Verbindungsleitung 10 mit; der Steigleitung 11 und die obere Kammer durch eine Versorgungsleitung 25 mit einer Druck-

^ i»% eine

äfear Uteteerse^fee;' der i»lafefee> 22; vorge

sehen, wobei der Umlangsbereicn der Membran xwieehea dem Flansch des unteren Hohlkörperteiles 20 vmd der Platte 22 festgeklemmt ist. Me Membran iat mit dem St Ute 1 27 eines Schiebeven tiles 28 verbunden, dtoreh das der Durchgang von Druckluft zu einem Druckschalter 29 gesteuert wird, der sich Ost Stromkreis einer Aaateig«-* lampe der Anzeigeinrichtung befindet.

Die Versorgungsleitung 25 weist einen Hochdruckregler und einen Niederdruckregler 31 jeweils in Serie auf, wobei fürten Regler 30 bzw. 31 ein Druckmesser 32 bzw» vorgesehen ist. Eine Abzweigung 25a der Versorgungsleitung ist mit der unteren Kammer 24 über ein normalerweise geschlossenes Absperrventil 34 verbunden, deVen Funktion noch erläutert wird.

Die Verbindungsleitung 18 weist ein Absperrventil 35 für die wahlweise Unterbrechung der Verbindung zwischen der Meßeinrichtung 14 und der Steigleitung auf, wobei ein Dreiwegeventil 36 in dieser Leitung zwischen dem Absperrventil und der Kammer \orgesehen ist. Das Dreiwegeventil dient zum Testen der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung. Die Betätigung des Ventiles 35 erfolgt durch ein Handsteuerrad 35a _t das mit dem Ventil durch eine Spindel 35b verbunden ist, die durch geeignete Stopf» büchsen 35c im Schiff geführt ist.

Bei der Benützung der Anzeigevorrichtung wird der Wasserdruck unter dem Unterlauf des Schiffes überwacht, wobei dieser Druck für die Steuerung des Brückschalters 29 und

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für
damit /Eis Betätigung irgendeiner Anzeigeneinrichtung dient, die im Stromkreis mit diesem Druckschalter vorgesehen ist.

Wenn der Schiffsboden aus dem Hasser hebt, wird das Wasser durch den darüber befindlichen Luftdruck aus

der Steigleitung gedrückt, so daß der Luftdruck in der Steigleitung auf den atmosphärischen Druck abfällt wie das auch in der unteren Kammer 24 der Fall ist.

Dadurch ergibt sich eine Druckdifferenz an den beiden jj Seiten der Membran (der Druck in der oberen Kammer

entspricht etwa 9 Inch Wassersäule), so daß die Membran nach unten bewegt wird und dadurch den Stöseel 27 des

Schiebeventiles so bewegt, daß der Druckschalter in Verbindung mit der Nieder-Druckluf&ielle gebracht wird. Der Druckschalter ist so ausgebildet, daß er durch

den Druck der Nieder-Druckluft betätigt wird, so daß der Stromkreis des Anzeigers 15a geschlossen wird.

Der Anzeiger kann als Licht- oder akustischer Warner

ausgebildet sein.

Wenn der Schiffsboden wieder in das Wasser eintritt, wird die Luft in der Steigleitung komprimiert, wobei der ansteigende Druck die Membran zu ihrer Ausgangsstellung zurückführt, bei welcher sie an der mit Offnungen versehenen Platte anliegt. Die Rückführbewegung der Membran verstellt das Schiebeventil und unterbricht die verbindung zwischen dem Druckschalter und der Quelle für Niederdruckluft, wobei die Luft im Schalter durch eine Entlüftungsleitung 37 in die Atmosphäre abgelassen und der Schalter geöffnet wird.

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Wenn 4s erforderlich let, die Steigleitung vonjsehli oder anderen Verunreinigung tu reinigen, wird Ober die Abzweigleitung 25a durch die unt& Kammer 24 und die Verbindung·leitung 18 Druckluft in die Steigleitung gegeben.

Der Stroakrels des Melders ISak kann aitjalnem Zählwerk 15b versehen sein» um feststellen zu können, wie oft der Schiffsbug soweit aus dem Wasser gehoben wird, daft die untere Beplattung des Schiffskörpers freiliegtι entsprechende Einrichtungen können auch vorgesehen sein, us die Frequenz des Schiagens oder des durch das Sehlagen verursachten Druckes feststellen und anzeigen zu können.

Die Konstruktion und wirkungsweise der Messeinrichtung gemäss Flg. 3 kann erforderlichenfalls beispielsweise genäss Fig. 4 geändert und vereinfacht werden, wobei in Fig. 4 für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen wie In Fig. 3 verwendet sind.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 dient die Membran der Einrichtung 14 zur Mechanischen Steuerung eines elektrischen Schalters Ober eine von der Membran getragene Steueretange, wobei Luft niederen Druckes an der Qtaterseite der Membran und am Raum zwischen dieser Membran und dem Wasserspiegel innerhalb der Steigleitung durch die Leitung 25* angelegt wird. Der Druck in diesem Raum steigt beim Anheben des Wasserspiegels in der Steigleitung Ober den Druck in der Leitung 25', der beispielsweise 8 Pfund pro Quadrat-inch beträgt, wobei der Schalter so ausgebildet ist, daß er geöffnet ist, wenn der Druck in dem

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Raum dem Zustand entspricht, bei welches der Schiff sbujfg im Wasser liegt* Der Druck» mit welchem der Raum versorgt wird, ist jedoch allein nicht ausreichend den Sehalter in geöffneter Stellung tu halten, so daß ein Abfallen des Druckes, wie es durch dies Herausheben des Schiffsbuges aus der See verursacht wird, zu einem Schliessen des Schalters und damit zur einen Schliessen des elektrische» Stromkreises des Helders ISa führt.

Die beschriebenen Aasbildungen betreffen das Erfassen <(

und Anseigen des Druckes bei eine» schlagenden Zustand des Schiffes und es ist beabsichtigt, diese Ausbildung als Vorwarnung für am» Auftreten von Schlagen zu gebrauchen» um geeignete Präventivmaßnahmen zur Vermeidung des Seifegens tareffen zu können. __;

Ergänzend zur beschriebenen Vorrichtung wird eine weitere Vorrichtung zu» Massen der tatsächlichen permanenten, durch das Sehlagen verursachten Verformung vorgeschlagen» Diese in Fig. 5 achematieeh dargestellte Vorrichtung weist eine Platten-Biegeraesevorriehtung 41 auf, die auf einer Plattform 42 mit Abstand von der Bodenplatte 13 des Schiffes angeordnet ist. Die Biegemess- I

vorrichtung weist einen federbelasteten, in einer zylindrischen Führung 44 angeordneten Stössel 43 auf, wobei die Führung 44 von der Plattform 42 getragen wird und durch diese hindurchtritt. Das untere Ende des Stössel liegt an der Bodenplatte des Schiffes an, während das obere Ende eine leichte Stange 46 trägt» in die ein nicht dargestellter Weicheisenkem eingebettet ist. Der Kern liegt in einer Wicklung 47 gegenüber der aufgrund der !Relativbewegung

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des unteren Bades des Stössels gegenüber der Plattform bei Vertonungen axial bewegt wird. An der Führung ist ein Schalter 48 vorgesehen» der aufgrund einer vorbestI«lan Biegeverformung der Bodenplatte betitigt wird. Die Wicklung 47 ist teil eines elektrischen Stromkreises der ferner ein Messinstrument 49 am Pult 20 der Steuerstelle aufweist, so das Änderungen in der Induktivität, die sich durch die Verformung ergeben auf dem Messinstrument ablesbar wiedergegeben werden.

Der Schalter 48 ist so vorgesehen, dafl er durch eine Verbiegung der Bodenplatte um ein vorbestimmtes HaB betätigt wird, wobei eine ielastische Verformung ein kurzzeitiges Aufleuchten einer 1» Stromkreis des Schalters befindlichen Lampe 51 verursacht, während eine permanente Verformung zu einem kontinuierlichen Leuchten der Lampe führt. Xn der Praxis ist der Schalter so ausgebildet, daß er bei einer Verbiegung von 6 mm betätigt wird.

Die Bewegung des Kernes in der Wicklung verändert deren Induktivität, wobei die Änderung der Induktivität in eine Gleichspannung umgewandelt wird die proportional zur linearen Bewegung des Kernes 1st.

Statt eines variablen Induktlvltäts-gnergiewandlers kann auch bevorzugt eine hydraulische Blegemessvorrichtung verwendet werden, die einen federbelasteten, in Berührung mit der Platte stehenden und in einem Iylinder beweglichen Kolben aufweist, wobei die Bewegung des Kolbens die Hydraulikflüssigkeit durch enge Leitungsbohrungen verdrängt und diese V#r«

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drangung durch «inen Viel~Itohrdruckneeser auf der Brücke angezeigt wird.

Di· Anordnung der Steigleitung (oder Steigleitunfen) und der Platten-BiegeMessvorrlchtung (oder Messvorrichtungen) ist eine Frage der jeweiligen Verhältnisse, wobei diese Teile swecksftssigerweise in den Sonen des Schiffskörpers angeordnet werden» die üblicherweise dem Schlagen ausgesetzt sind und die sich entsprechend dea Kurs und den herrschenden Winden andern. "

Es wurde festgestellt» daß es feel Schiffen, die zwischen England und der Oetküste der Vereinigten Staaten von Aaerika fahren swecknftssig ist» Steigleitungen der Anzeigevorrichtung en der Backbordseite zwischen den Spanten 156 und 15? und zwischen den Spanten 172 und 173 anzuordnen, während Biefesiesevorrichtungen an Plankengang des Kieles zwieehen «äen Spanten 170 und 171 und zwischen den Spanten 178 tmd 179 sowie auf einem Plankengang zwischen den Spanten 174 und 175 vorgesehen werden·

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Claims (11)

1. A 31 648 - Br

   Ansprüche

   \
   1.) JAnzeigevorrichtung für das Schlagen eines Schiffes {Iod dgl., gekennzeichnet durch einen im Schiffsboden (13) in der Schlagzone anzuordnenden Hohlkörper (11) mit einer öffnung (12) für das Ein- und Ausfliessen von Wasser, die abgedichtet auf einem Durchgangsloch im Schiffsboden (13) vorgesehen ist, wobei ein Luftdruckmess organ oberhalb des Wasserspiegels in dem Hohlkörper angeordnet und für die Betätigung eines Melders (15a bzw. 15b) entsprechend des relativ zu einem Bezugadrnok - gewesenen Druckes vorgesehen ist.
2. 2.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-Messorgan ein den Luftdruck im Hohlkörper (11) ausgesetztes,in einer Kammer (24) beweglich angeordnetes Glied (26) und ein durch dieses entsprechend seiner Stellung zu betätigendes Schaltorgan (29) aufweist.
3. 3.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß das beweglich gelagerte Glied an der der druckbeaufschlagten Seite (24) der Kammer (23, 24) zugewandten Seite eine flexible Membran (26) aufweist.

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4. 4.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (26) eine mit dem Schaltorgang (29) wirkverbundene und für dieses entsprechend der Membranstellung betätigende Steuerstange (27) trägt.
5. 5.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite derMembran (26) dem Niöderdruck einer zugehörigen Druckluftquelle und die andere Seite dem Luftdruck in der Kammer (24) ausgesetzt ist.
6. 6.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daB das Druckmessorgan für die Beaufschlagung eines Druck-Fühlschalters mit Niederdruck-Luft ausgebildet ist, der für die von der Membranbewegung abhängige Steuerung des Melders über ein Steuerventil vorgesehen ist.
7. 7.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Membran (26) dem Niederdruck einer zugehörigen Druckluftquelle sowie dem Luftdruck in der Kammer (24) ausgesetzt ist, derart, daß der Niederdruck allein die Membran nicht und bei Druckzunahme durch den Hasserspiegel im Hohlkörper (11) in einer Stellung hält, die dem geöffnetem Zustand eines den Melder aufweisenden Stromkreises zugehört.

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   JM
8. 8.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eben zwischen dem FUhlorgan und dem Körper angeordneten Dreiwegehahn (36) für die Unterbrechung der Verbindung des FUhlorganes mit dem Körper.
9. 9-.) Anzeigevorrichtung nach einem der worher-gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Biege-Meeseinrichtung (41) für das Messen der durch das Schlagen verursachten Verformung einerPlatte (13).
10. 10.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege-Messvorrichtung (41) einen axial beweglichen, federbelasteten Stössel (43) aufweist, der einen ganz oder teilweise in eine Wicklung (47) eingreifenden* und aus dieser verschiebbaren Weicheisenkern trägt,wobei die Wicklung (47) in einem Stromkreis vorgesehen ist, der einen von einer vorbestimmten Bewegung des Stössels (43) betätigten Melder (49, 51) aufweist.
11. 11.) Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Melder ein die Bewegung des Kernes anzeigendes Messinstrument (49) und eine eine vorbestimmte Bewegungsstrecke des Kernes anzeigende Lampe (41) aufweist.

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