DE228641C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist. eine Vorrichtung zum Anzeigen des zwecks Aufhebung des Einflusses von Wasserströmungen auf die Fahrtrichtung von Schiffen zu steuernden Kurses.

Seeleute müssen stets den Einfluß der Flut berücksichtigen, welche die normale Schnelligkeit des Schiffes vermehren kann, wenn die Flut entweder in gleicher Richtung oder auch

ίο in schiefer Richtung mit der Fahrtrichtung strömt, oder aber die normale Geschwindigkeit vermindert, wenn die Flut dem Schiff direkt von vorn oder schief von vorn entgegenströmt.

L5 Ebenso muß der Seitenschub des Schiffes berücksichtigt werden, welcher durch Einwirkung der von irgendeiner Seitenrichtung kommenden Flut veranlaßt wird.

Eine derartige Berücksichtigung der Flutwirkungist erforderlich, um das Schiff im richtigen Kurs zu halten und um die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes bei den gegebenen Flutverhältnissen berechnen zu können.

Gegenstand der Erfindung ist ein Instru-

>5 ment, mit welchem ein Seemann, der die Richtung und Stärke der Flut sowie die normale Geschwindigkeit des Schiffes kennt, ohne irgendwelche Berechnungen durch rein mechanische Handhabung des Apparates aügenblick-

o lieh die Zahl der Kompaßpunkte bestimmen kann, welche für die Flutwirkung zu berücksichtigen sind, und daß er mit einem Blick den wahren Kompaßstand erkennen kann, so daß er in der Lage ist, unter Berücksichtigung des Einflusses der Flut das Schiff im richtigen Kurs zu halten. Ferner kann er die Entfernung ablesen, welche das Schiff in einer Zeiteinheit zurücklegt sowie die Zeit, welche für das Zurücklegen einer bestimmten Entfernung erforderlich ist.

Die Benutzung des Instrumentes gemäß vorliegender Erfindung macht die langen Berechnungen, welche seither für die Ermittlung dieser Faktoren erforderlich waren, überflüssig. Außerdem sind Irrtümer, welche bei Berechnungen stets unterlaufen können, bei Benutzung des Instrumentes ausgeschlossen, denn dasselbe liefert die gewünschten Berechnungen auf mechanischem Wege und in einem Bruchteil der für die Berechnung aufzuwendenden Zeit.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. ι zeigt eine Ansicht des Instrumentes.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch das Instrument.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die Bewegung der Teile des Instrumentes veranschaulicht. ·

Das Instrument besitzt einen Unterteil 1, welcher aus Messing oder anderem geeigneten Material besteht. Das Unterteil 1 ist mit einem Schlitz 2 ausgerüstet, an welchem ein Klotz 3 bewegbar angeordnet ist. Der Klotz 3

trägt eine Achse 4, an welcher eine Kompaßrose 5 drehbar befestigt ist. Diese Kompaßrose ist mit den gebräuchlichsten Zeichen für die Bezeichnung der Hauptpunkte und mit Strichen und Zahlen, welche die Kompaßgrade anzeigen, versehen.

An der Achse 4 ist ferner ein Arm 6 drehbar befestigt, dessen Zeiger 7 auf die Gradeinteilung der Kompaßrose einspielt. Längs diesem Arm 6 und in der Öffnung desselben ist ein Klotz 8 durch eine Schraubenspindel 9 hin und her bewegbar. Für die Drehung der Spindel 9 ist ein Handgriff 10 vorgesehen. Ein Zeiger

11 ist an einem Stift 12, der an dem auf der Oberfläche des Unterteiles befestigten Klotz 13 sitzt, drehbar befestigt. Die Drehachse des Zeigers liegt auf der Mittellinie des Schlitzes des Unterteiles. Der Zeiger ist ferner durch einen Stift 14 mit dem in der Führungsschleife 6 bewegbaren Klotz 8 drehbar verbunden. Der Zeiger 11 spielt auf einer Skala 15, welche an der Oberfläche der Unterlagsplatte 1 befestigt ist. Die Skala weist die Form eines Kreisbogens auf, dessen Mittelpunkt mit der Achse des Zeigers zusammenfällt. Ebenso liegen die Grade auf demselben Kreis.

Der Klotz 3 trägt ferner eine Platte 16, welche mit Skalen 17 und 18 ausgerüstet ist.
An dem die Zeigerachse 12 tragenden Klotz 13 ist außerdem ein Zeiger 19 befestigt, welcher sich über die letztgenannten Skalen erstreckt. An dem schwingenden Arm 6 befindet sich gleichfalls eine Skala 20, während der an dem Arm verschiebbare Klotz den zügehörigen Zeiger 21 trägt.

Die Entfernung zwischen der festliegenden Achse 12 des Zeigers und der bewegbaren Achse 14 desselben ist stets die gleiche. Diese Entfernung stellt die Einheit, d. h. 100 Prozent der normalen Schiffsgeschwindigkeit, dar, gleichgültig, ob die Schiffsgeschwindigkeit 10, 20 oder irgendeine andere Zahl von Knoten in der Stunde beträgt.

Die auf dem Arm 6 befindliche Skala 20 ist derart eingeteilt, daß die Grade die Schnelligkeit der Flut, gemessen in Prozenten der normalen Schiffsgeschwindigkeit, angeben.

Die Entfernung von der Achse 4 des Armes von der beweglichen Achse 14 des Zeigers (welche durch die Skala 20 dargestellt ist) zeigt zu der Entfernung der befestigten Achse

12 des Zeigers von der beweglichen Achse 14 desselben dasselbe prozentuale Verhältnis wie die Geschwindigkeit der.Flut zu der Normalgeschwindigkeit des Schiffes.

Beträgt beispielsweise die normale Schiffsgeschwindigkeit 10 Knoten pro Stunde, während die Geschwindigkeit der Flut 2,5 Knoten beträgt, so ist die Flutgeschwindigkeit gleich 25 Prozent der normalen Schiffsgeschwindigkeit. Bei diesen Verhältnissen würde also der Klotz 8, mit welchem der Zeiger 21 verbunden ist, auf der Skala 20 den Grad 25 anzeigen, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist. Der Klotz 8 wird von der Achse 4 des Armes nach auswärts bewegt, wenn die Flutgeschwindigkeit im Vergleich zur Schiffsgeschwindigkeit eine größere Prozentzahl aufweist, während bei niedrigerer Prozentzahl die umgekehrte Bewegung" stattfindet.

Beim Gebrauch des Instrumentes wird zunächst durch Drehen der Spindel 9 der Klotz 8 auf den Grad der Skala 20 eingestellt, welcher die Flutgeschwindigkeit im Verhältnis zur normalen Schiffsgeschwindigkeit angibt.

Alsdann wird die Kompaßrose um ihre Achse 4 auf dem beweglichen Block 3 so. weit gedreht, bis der Grad, welcher die Kompaßstellung", so wie dieselbe der Navigationskarte entnommen ist, anzeigt, sich gegenüber dem Nullpunkt der festen Skala 15 befindet.

Der Zeiger 7 wird nun auf den Grad der Rose gestellt, welcher der Flutrichtpng entspricht, was aus den gewöhnlichen Flutbüchern und Karten ersichtlich ist.

Ist beispielsweise der Kurs nach der Karte Norden, so wird die Rose so gedreht, bis N dem Grad ο gegenübersteht.

Ist die Flut Nord 82⁰ Ost, so wird der Zeiger 7 gedreht, bis seine Spitze auf N 82⁰ E auf der Kompaßrose einspielt (vgl. Fig. 1).

Diese Bewegung des Zeigers ΐ3ελνΐΓΐ<1 eine derartige Schwingung des Armes 6 und des Zeigers 11, daß der Zeiger 11 auf der festen Skala 15 die Gradzahl angibt, welche nötig ist, um bei dem Kompaßkurs den Einfluß der Flut auszuschalten und ein Fahren im richtigen Kurs zu gewährleisten.

Durch die Bewegung dieser Teile werden gleichzeitig die an dem Block 3 befestigten Skalen 17 und 18 bewegt, deren Bewegung durch den festen Zeiger 19 angezeigt wird.

Die Einteilung der Skala 17 geht von 50 bis 150. Die Grade derselben zeigen den Prozentsatz der normalen Entfernung, welche das Schiff unter dem Einfluß der Flut zurücklegt.

Ist beispielsweise die normale Geschwindigkeit des Schiffes bei neutraler Flut 10 Knoten pro Stunde, so wird die Skala eine solche Stellung einnehmen, daß derjenige Prozentsatz von 10 Knoten pro Stunde, der unter den herrschenden A^erhältnissen wirklich in der Stunde durchlaufen wird, abgegeben werden kann.

Die Zeichnung zeigt eine Einstellung des Instrumentes für nördlichen Kurs bei östlicher Flut.

Ist die Flut bei einein solchen Kurs hinsichtlich der Geschwindigkeit neutral, so wird das Schiff 10 Knoten pro Stunde oder 100 Prozent seiner normalen Geschwindigkeit laufen (vgl. Skala 17).

Die Skala 18 ist so eingeteilt, daß sie in

Stunden, Minuten und Sekunden angibt, welche Zeit unter den herrschenden Bedingungen verstreicht, um die Einheit der Entfernung, also beispielsweise io Knoten, für ein io-Knotenscliiff zurückzulegen.

Wenn die Flutgeschwindigkeit 50 Prozent der normalen Schiffsgeschwindigkeit beträgt, so müßte der Zeiger des Klotzes 8 an der Skala 20, welche das prozentuale Verhältnis der Flutgeschwindigkeit zur Schiffsgeschwindigkeit angibt, auf dem Teilstrich 50 stehen.

Wenn nun die Flut in solcher Richtung strömen würde, daß ihre volle Kraft der Geschwindigkeit des Schiffes entgegenwirken würde, und der Zeiger 7 auf die Flutrichtung eingestellt wäre, so würden die Teile so bewegt werden, daß der den Arm, die Rose und die Skalen tragende Block dieselben in folgender Weise einstellen würde:

Die Skala 17 würde 50 Prozent der Entfernung anzeigen, welche bei normalem Gang zurückgelegt werden würde. Die Skala würde also angeben, daß zwei Stunden nötig sind, um die Normalentfernung' für eine Stunde zurückzulegen. Mit anderen Worten: Betrüge die Normalgeschwindigkeit 10 Knoten, so würde die Skala 17 50 Prozent von 10 Knoten, also 5 Knoten, anzeigen, welche in einer Stunde zurückgelegt werden würden, während die Skala 18 als Zeit für die Zurücklegung von 10 Knoten unter den herrschenden Bedingungen zwei Stunden anzeigen würde.

Da die Entfernung zwischen der festliegenden Achse 12 und der beweglichen Achse 14 des Zeigers 11 konstant ist und die Einheit also 100 Prozent darstellt, und da ferner der Zwischenraum zwischen der Achse 4 des Armes und der beweglichen Achse 14 des Zeigers 11 in bestimmten Verhältnissen dazu steht, so kann das Instrument für Schiffe verschiedenster Geschwindigkeit sowie für die Bestimmung des Einflusses von Fluten beliebiger Stärke und Richtung benutzt werden.
Gleichzeitig zeigt das Instrument, wie bereits beschrieben wurde, die relative Entfernung, welche in einer Stunde durchlaufen wird und die Zeit, welche nötig ist, um die Einheit der Entfernung zurückzulegen.

Betrachtet man das Instrument in seiner einfachsten Ausführungsform in mathematischer Hinsicht, so weist das Instrument drei miteinander verbundene Glieder auf mit Skalen für die Ablesung der verschiedenen Triangulationen, welche sich aus der Bewegung der Glieder ergeben (vgl. das in Fig. 3 dargestellte Diagramm).

Eines dieser drei Glieder ist der Zeiger 11, welcher durch die Achse 12 mit der Grundplatte und durch die Achse 14 mit dem Arm 6 drehbar verbunden ist.

Das zweite Glied ist der Arm 7, welcher mit dem Zeiger durch die Achse 14 drehbar und durch die Achse 4 mit der Grundplatte drehbar und schwingend verbunden ist.

Das dritte Glied ist die Grundplatte selbst, welche die Verbindung zwischen den auf den Achsen 4 und 12 sitzenden Gliedern herstellt.

Die Achse 12 liegt fest, obgleich natürlich der Zeiger ti um dieselbe schwingen kann. Die Achse 14 ist zwar an dem Arm hin und her beweg'bar, befindet sich aber stets in derselben Entfernung von der Achse 12, so daß das Zeigerglied stets die gleiche Länge aufweist.

Die Länge des Armgliedes 6 ist dagegen wechselnd, denn da dasselbe das prozentuale Verhältnis der Flutgeschwindigkeit zur Schiffsgeschwindigkeit angibt, so muß mithin die Länge dieses Gliedes je nach der Berechnung dieser Faktoren eine andere sein.

Die Achse 4 ist gegen die Achse 12 bewegbar, so daß die Länge des Grundplattenverbindungsgliedes ebenfalls veränderlich ist.

Der Winkel α variiert also entsprechend der Länge des Grundplattengliedes und Armgliedes. Mit anderen Worten : Der Winkel α ist abhängig von der Entfernung der Achsen 4 und 14. \^ariiert man also die Länge des Grundplattengliedes durch Bewegung des Armgliedes, so werden die Winkel a, b und c verändert.

Der Winkel a, welcher durch das Grundplattenglied und Zeigerglied gebildet wird, wird an der Skala 15 abgelesen. Der Winkel c wird durch die Bewegung des Zeigers 7 und die Kompaßrose bestimmt, wodurch natürlich auch der Winkel b relativ verändert wird.

Die Länge des Grundplattengliedes, welche der Entfernung der Achse 4 von der Achse 12 entspricht, wird in der Skala 18 abgelesen.

Der Winkel a, welcher, wie erwähnt, an der Skala 15 abgelesen wird, hängt mithin von der Stellung des Zeigers 7 ab, während die aus der Skala 18 ersichtliche Länge des Grundplattenstückes ebenfalls von der Stellung des Zeigers 7 abhängig ist.

Stellt also das in der Länge festliegende Zeigerglied 11 die Einheit oder 100 Prozent der Schiffsgeschwindigkeit dar und entspricht das zweite Armglied 6 dem prozentualen Verhältnis der Flutgeschwindigkeit, so gibt der Winkel α den Wert an, welcher zu berücksichtigen ist, um das Schiff im richtigen Kurs zu halten, so daß durch Einstellen des Zeigers 7 auf den Punkt der Kompaßrose, welche die Flutrichtung anzeigt, während die Stellung der Rose dem wahren Kurs entspricht, der Zeiger die zu berücksichtigenden Punkte angibt.

Da das Zeigerglied 100 Prozent der Schiffsgeschwindigkeit entspricht,und da die Länge des Armgliedes dem prozentualen Verhältnis

der aus den Karten ablesbaren Flutgeschwindigkeit zur Schiffsgeschwindigkeit entspricht, so dient das Instrument für die Ausführung der Berechnungen für Schiffe verschiedenster Geschwindigkeit und Fluten verschiedenster Stärke.

Da die Länge des dritten Gliedes abhängt von den Winkeln a, b und c, so gibt die Stellung der Skala 18 die tatsächliche Schiffsgeschwindigkeit im Verhältnis zur normalen Schiffsgeschwindigkeit an.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Vorrichtung zum Anzeigen des zwecks Aufhebung des Einflusses der Wasserströmungen auf die Fahrtrichtung von Schiffen zu steuernden Kurses, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Platte

   (1) eine auf den Schiffskurs einstellbare Kompaßrose (5) mit ihrer Achse (4) in einem Schlitz (2) geführt ist und mit einem auf die Fhitrichtung einstellbaren Zeiger (7) versehen ist, der an seinem anderen Ende eine mit einer nach dem Verhältnis der Flutgeschwindigkeit zur Schiffsgeschwindigkeit geteilten Skala versehene Gleitführung trägt, in der ein um einen festen Punkt (12) der Platte (1) drehbarer, an einer Skala (15) spielender Zeiger (11) verstellbar ist, so daß nach Drehung der Kompaßrose gemäß dem gesteuerten Kompaßkurs auf den Nullpunkt der Skala (15) und Einstellung des Zeigers (11) auf der Skala (6) entsprechend dem A^erhältnis der Flutgeschwindigkeit zur Schiffsgeschwindigkeit durch · Einstellen des Zeigers (7) auf die Flutrichtung der Zeiger (11) verschwenkt wird und an der Skala (15) den Abweichungswinkel angibt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Achse (4) tragende, in der Schlitzführung (2) verschiebbare Klotz (3) mit einer Platte (16) verbunden ist, welche mit Skalen (17, 18) ausgerüstet ist, deren Stellungen gegenüber einem festen Zeiger (19) nach der Einstellung des Instrumentes die Entfernung, welche das Schiff unter dem Einfluß der Flut zurückgelegt, sowie die hierzu erforderliche Zeit angeben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.