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Permanente Gezeitenuhr
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(immerwährenuer Richtwertgeber für Hoch- und Niedrigwassertermine
in den gezeitenabhängigen Hafengebieten größerer Küstenabschnitte) Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln der,Zeitpunkte von Ebbe und Flut für mehrere
Orte eines Küstengebiets.
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Für Bewohner und Besucher der Küstengebiete, für Ämter und Insti-|
tutionen und Betriebe und für alle Bereiche der Seefahrt hat der Ablauf der Gezeiten
mit Ebbe und Flut große Bedeutung. Es ist bekann, aaß die Gezeitentermine durch
aie hydrographischen Institute regelmäßig vorausberechnet und veröffentlicht werden.
Derartige "Gezeitenkalender", die in unterschiedlicher Form auf den Markt kommen,
zumeist tabellarisch, verlieren mit dem Eintritt der berechneten Gezeiten-Ereignisse
ihre Gültigkeit. Sie können nicht noch einmal verwandt werden und sina daher wertlos
geworden.
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Soweit Presseveröffentlichungen Gezeitenwerte erfassen, etwa in Tageszeitungen,
liegen nur örtliche Angaben für 1 - 3 Tage vor.
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Die Praxis zeigt nun, åaß der Küstenbewohner und der Besucher neben
dem regelmäßigen Unbrauchbar-Werden der Gezeitenwerte una dem Wertverlust vor allem
Schwierigkeiten darin sieht, die Gezeigt tenkalender immer wieder neu zu beschaffen.
Es kommt hinzu, aaß für viele Küstenorte die Gezeitentermine aus den Kalendern nur
über Umrechnungswerte zu erreichen sind. Zwar wird die seefahrend Bevölkerung sich
im allgemeinen an die "offiziellen hoch- und Niedrigwasserzeiten', halten, die durch
die Jeweiligen Organe auch ausreichend bereitgehalten sind. Für alle anderen Küstenbewohner
oder die Besucher, die mit den offiziellen Daten wenig Erfahrung
haben,
stehen Schwierigkeiten der Beschaffung, Berechnung und Auswertung an. Bisher gibt
es keine Möglichkeit, die praktisch und preiswert ist, permanent die Gezeitenwerte
zu erfassen.
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(Uhrwerk-Gezeitengeber, die gegenwärtig für ca. DM 130 und teurer
auf dem Markt sind, sind auf einen einzigen Ort beschränkt, sind stationär und bedürfen
regelmäßiger Nachregulierung).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die es nach der Art des "immerwåhrenden Kalenders" ermöglicht, z.B. für mehrere
wichtige Orte der deutschen Nordseeküste die Termine für Flut und Ebbe zu ermitteln.
Diese Vorrichtung soll klein, handlich und billig sein und die Ermittlung der Gezeitenwerte
zuverlässig ermöglichen.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß innerhalb einer Grundfläche
auf einer ersten Koordinatenachse eines Koordinatensystems die Küstenorte durch
Punkte in einem solchen Abstand voneinander aufgetragen sind, wie es der durch ihre
geographische Lage bedingten zeitlichen Differenz des Eintretens der Gezeiten (Silberrinnenwelle)
entspricht, wobei in eine andere Koordinatenrichtung weisende Achsen den Tageszeiten
entsprechen und ferner Linien (fast) konstanter Steigung, Flutlinien, vorgesehen
sind, deren Punkte für die aufgetragenen Orte Jeweils die Zeitpunkte des Eintretens
von Flut/Ebbe für einen bestimmten Tag des Mondmonats angeben, daß ein in Richtung
der ersten Koordinatenachse auf der Grundfläche verschiebbarer Maßstab angebracht
ist, der einen Durchblick auf die Grundfläche zuläßt und für Jeden Tag des Kalendermonats
in Tageszeiten geeichte Meßschlitze für aufeinanderfolgende Tage so gewählt ist,
daß die Flutlinien diese Meßschlitze in Punkten schneiden, die Tageszeiten zugeordnet
sind, welche sich um die Differenz des Eintretens der Gezeiten an aufeinanderfolgenden
Tagen unterscheiden.
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Unregelmäßigkeiten beim Durchlauf der Silberinnenflutwelle, bedingt
durch Kustenverhältnisse u.a., werden durch gemittelte Werte ausgeglichen. Die gemittelten
Werte bedingen eine unterschiedliche Bandbreite der "Flutlinie" und ein leichtes
Schwingen um die,
ursprünglich konstante Steigung. Erhöhte Aussagegenauigkeit
ohne gemittelte Endwerte wird erreicht, wenn statt der Bündelung aller Flut linien
der Küstenorte eine 3er- oder 4-er-Gruppierung nach einander entsprechenden Grunawerten
vorgenommen wird. Man hat dann eine 3- oder 4-farbige Flutlinie statt der einheitlich
roten Flutlinie. Die KUstenorte werden entsprechend ihren Flutlinienfarben ebenfalls
3- oder 4-farbig ausgedruckt. Das Einlaufen der Silberrinnenflutwelle ist mondabhängig,
was durch eine entsprechende Einteilung der Abszissen-Achse (Mondmonat) berücksichtigt
ist.
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Die Zuordnung der Küstenorte ist nach dem Neumond/Vollmond-Termin
'vorgenommen. Dieser Termin ist für die Arbeit mit der permanenten Gezeitenuhr maßgebend.
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Sowohl das erste Koordinatensystem wie auch das zweite Koordinatensystem,
das nachfolgend beschrieben wird, sind als Polarsysteme angeordnet und schließen
sich zum Kreis und damit zur Permanent für die Auswertung.
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Das zweite Koordinatensystem ist ein verschiebbarer Maßstab, der
als "Drehscheibe" zum ersten System angebracht ist. Die Abszissen-Achse hat die
Länge des Mondmonats. Eingetragen sind aber die Daten eines Sonnenmonats von 28
- 31 Tagen. Da der Mondmonat nur 29,5306 Tage hat, liegt im Sonnenmonat eine Überschneidung
der Monatsanfangs- und -endedaten vor. Die Überschneidung ist dem Richtwertcharakter
der Meßergebnisse nicht abträglich, da Volljmonds/Neumonds-Daten im Sonnenmonat
mehrfach vorkommen, so daß der Abschnitt der Datenüberschneidung für die Einstellung
der Drehscheibe ausgespart werden kann. Die Ordinatenachse enthält die Tageszeiten,
eingeteilt in 24 Stunden. Jedem Monatsdatum sind nunmehr die Tageszeiten zugeordnet,
Das ganze System wird nach dem (Muster eines Polarkoordinatensystems zum Kreis zusammengefaßt,der
nun auch als Drehscheibe die Permanenz des ersten Koordinatensystems übernimmt und
mit diesem System hinsichtlich der Zumessungen Kongruenz aufweist. Nachdem nun Jedes
Monatsdatum in Zusammenhang mit der Tageszeitachse in der Drehscheibe einen Meßschlitz
bekommen hat, ist es möglich, durch diesen Meßschlitz die rote Flutlink des ersten
Koordinatensystems als Flutsignal zu orten. Wo das Flutsignal erscheint, kann der
Richtwert für den Fluttermin
nommen werden, denn dem Meßschlitz
und dem Flutsignal sind ja die Tageszeiten zugeordnet. Da die Flutsignale entsprechena
dem Verlauf der roten Flutlinie für jeden Monatstag erscheinen, kann auch nach erfolgterEinstellung
für einen ganzen Monat auf einmal die Flutzeit abgelesen werden.
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Nachdem nun in der Grundfläche mit dem ersten Koordinatensystem eine
Zuordnung der Küstenorte nach Vollmond/Neumond vorgenommen wurde, kann die Grundeinstellung
der Drehscheibe so vorgenommen werden, daß das Vollmonds-/Neumonds-Datum auf den
gewünschten Küstenort zentriert wird. Jeder Küstenort hat für diesen Zweck eine
Einstellmarke, die über eine schwarze Leitlinie zum Namen des Küstenortes führt.
Die Drehscheibe hat am Rande den Einstellmarken entsprechende Aussparungen, so daß
das Zentrieren bei der Einstellung möglich ist. Ist die Drehscheibe auf Vollmond/Neumond
justiert, kann zu jedem gewünschten Datum im Meßschlitz die Flutzeit ermittelt werden.
Da die Flutverhältnisse bei Vollmond und Neumond einander entsprechen, kann die
Grundeinstellung der Drehscheibe sowohl nach Vollmond als auch nach Neumond vorgenommen
werden.
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Der große Vorteil der erfinaungsgemäßen Einrichtung liegt in der einfachen
Handhabung: eine einzige Einstellung genügt zur Ermittlung der Gezeitenwerte für
einen ganzen Monat, und zwar nach Wunsch für alle Orte der deutschen Nordseeküste.
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Ausgangspunkt ist das Vollmonds/Neumonds-Datum, das einmal im Monat
einem Kalender entnommen werden muß. Mit historischen Monddaten lassen sich nach
dem obengenannten Verfahren historische Gezeitenabläufe ermitteln. Eine Meßtabelle
für Mondphasen-Termine ist in der Entwicklung und kann später der Erfindung beigegeben
werden (Tafel der Sonnen- und Mondfinsternisse, der Neu- und Vol monde von 1265
v.Chr.bis 2345 n.Chr., mit erläuterndem Text von A.STEINBÜCHEL (Zürich); Neujahrsblatt
der Naturforschenden Gesell schaft in Zürich auf das Jahr 1937; Verlag Gebr.Fretz
Zürich). Es können also Gezeiten ermittelt werden für Jahre (Vergangenheit und Zukunft),
in denen Gezeitenterminenlcht vorliegen, etwa für Flutkatastrophen im Nordseeküstengebiet,
aber auch für Gerichtsverhandlungen
der Seeämter (aufgelaufenes
Schiff) oder bei Badeunfbllen in Seebdern usw.
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Weiterhin ist vorteilhaft, daß sich die Einrichtung mit gesteigerter
Ablesegnauigkeit für jeden einzelnen Küstenort unter Eintragung der küstenspeziellen
roten Flutlinie des Ortes verwenden läßt. Sie ist in jeder Größe ausführbar, in
Taschengröße zum jederzeitigen Gebrauch, aber auch in großen Dimensionen als Gezei
tenuhr etwa für Kurverwaltungen, deren Kurgäste über Flut und Ebbe Auskunft suchen.
Hier kann gesagt werden, daß sich auf der Grundfläche des ersten Koordinatensystems
neben der roten Flutlinie eine blaue Ebbelinie eintragen läßt und daß der Bereich
Flut = rot und Ebbe = blau so aufgebracht werden kann, daß von Rot über Violett
nach Blau ein farblicher Übergang die Gezeitenverhältnisse im Meßschlitz sichbar
macht.
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Der Vorteii der Erfindung liegt in der Einfachheit der Einstelluni
und dem Umfang der Meßwerte. Lediglich die Kenntnis des VollmondsÄ Neumondsdatums
ist erforderlich. Diese Daten sind allen Kalendern zu entnehmen. Außerdem ist es
gegeben, sich am Nachthimmel nach dem Vollmond zu erkundigen.
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Eine interessante Variante der Erfindung ergibt sich, wenn statt des
Polar-Koordinaten-Systems ein Zylinder-Koordinaten-System zur Anwendung kommt. Dabei
entsprechen die Radien des Polar-Systems Senkrechten des Zylinder-Systems, die die
Tageszeiten ausweisen.
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Der Zylinderumfang entspricht einem Mondmonat, dem der Sonnenmonat
mit seinen Daten zugemessen ist. Die senkrechten Tageszeit-Linien werden als Meßschlitze
ausgespart. Die Flut/Ebbe-Linie mit ihrer (fast) konstanten Steigung umläuft jetzt
den Zylinder als ansteiende Spirale.
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Das Polar-Koordinaten-System zeichnet sich dadurch aus, daß der verschiebbare
Maßstab in Form einer für jeden Tag des Monats mit einer in Radiusrichtung weisenden
schlitzartigen Aussparung versezonen Drehscheibe ausgebildet ist, die um einen Drehpunkt
drehbar uf der Grundfläche befestigt ist, die im Bereich der Drehscheibe
rote
Linien (fast) konstanter Steigung in Form von Spiralen aufweist, die durch die schlitzartigen
Aussparungen (Meßschlitze) der Drehscheibe sichtbar sind und mittels der in Tageszeiten
geeichten Achsen die Zeiten des Eintretens der Flut für den betreffenden Tag des
Monats für denjenigen der auf einem Kreis der Grundfläche durch Punkte gekennzeichneten
Orte angibt, auf die diejenige schlitzartige Aussparung weist, die dem Vollmonds/
Neumondstag des Monats zugeordnet ist, dem der betreffende Tag angehört. Die Maßnahmen
ermöglichen eine besonders raumsparende Ausführung der Erfindung, deren Handhabung
dadurch erleichtert wird, daß die Drehscheibe im Bereich ihrer Außenkante mit einer
die Griffsicherheit erhöhenden Profilierung versehen ist, die im Bereich einer Aussparung
der Grundfläche manuell zugänglich ist, so daß eine besonders praktische Verstellung
der Drehscheibe mit einem Finger (bei Handhabung mit einer Hand) möglich ist. Die
handgerechte Größenordnung, auf die sich das Polarsystem reduzieren läßt, läßt eine
besonders leichte E+nstellung der Gezeitentermine zu.
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Die Benutzung der Einrichtung für Orte verschiedener geographischer
Lage kann dadurch in besonderer Weise sinnfällig gemacht werden, daß die Namen der
Küstenorte zusätzlich zur Liste einer Landkarte zu entnehmen sind, die der Namenliste
beigegeben ist.
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Dabei führen Verbindungslinien von den Landkartennamen zu den Meß
punkten des Systems.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,bei dem Polarkoordinaten verwendet
sind, ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt:
Figur 1: eine Gesamtansicht der Vorrichtung nach der Erfindung Figur 2: Grundfläche
Figur 3: Drehscheibe (verschiebbarer Maßstab) Die Vorrichtung (Figur 1) kann durch
Lösen der Zentralschraube 4
in die beiden Grundelemente (Figur
2 und 3) zerlegt werden. Die Vorrichtung ist im Maßstab 1,5:1 dargestellt, so daß
das Original die Größe einer Postkarte hat und somit leicht und handlich ist.
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Sie kann mit einer Hand bedient werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung
läßt sich aber auch beliebig vergrößern, so daß sie im Einsatz am Strande und in
Hafengebieten weithin sichtbar ist.
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Figur 1 läßt erkennen, wie die Grundfläche und der verschiebbare Maßstab
= Drehscheibe 3 einander zugeordnet sind. Die Drehscheibe 3 ist um den Drehpunkt
4 drehbar.
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Der Abstand vom Drehpunkt 4 bei der in Figur 3 dargestellten Drehscheibe
bis zum Kreisrand 20 nimmt die Tageszeiten auf, wobei die Linien (fast) konstanter
Steigung, die Flutlinien 17 und 18 (Figur 2),Spiralen bilden und, bezogen auf die
die Küstenorte A bis F darstellenden Punkte 5 bis 10, jeweils die Zeitpunkte des
Eintretens der Flut an einem Vollmondtag angeben. Diese Zeitpunkte, sind allerdings
allein der Figur 2 nicht zu entnehmen, da eine Ablesung erst mit Hilfe der in Tageszeiten
geeichten Meßschlitze 21 der Drehscheibe 3 möglich ist. Die Flutlinien 17 und 18
sind rot, wodurch in den Meßschlitzen 21 eine bessere Ablesbarkeit erreicht wird.
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Der verschiebbare Maßstab ist als Drehscheibe 3 ausgebildet (Figur
3) und im Drehpunkt 4 beweglich mit der Grundfläche 2 verbunden. Sie enthält für
jeden Tag des Kalendermonats eine in Tageszeiten geeichte Achse 24, die in ihrer
Einteilung den Tageszeiten des Radiussektors der Grundfläche 2 entspricht. Diese
insgesamt 31 Achsen sind nach den Tagen des Kalenders mit den Ziffern 1 bis 31 versehen
. Das Material der Drehscheibe ist in der Umgebung der Achsen geschlitzt. Diese
Meßschlitze 21 geben einen Durchblick auf die Grundfläche 2 frei, wodurch die dort
eingetragenen roten Flut linien 17 und 18 als Meßsignale deutlich ablesbar werden.
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Die Benutzung der Vorrichtung geht im einzelnen folgendermaßen vor
sich: Man entnimmt einem Kalender das für denjenigen Monat,
in
den der Tag, für den man einen Flut/Fbbe-Zeitpunkt bestimmen will, fällt, das gültige
Datum des Vollmonds-Neumonds oder gewinnt es durch Orientierung am Nachthimmel.
Anschließend stellt man durch Drehen des verschiebbaren Maßstabes = Drehscheibe
3 denjenigen der Meßschlitze 21, der das ermittelte Monddatum trägt, auf denjenigen
der Punkte 5 bis 10 ein, der einem der Küstenorte A bis F zugeordnet mitt, für den
man den Flut/Ebbe-Zeitpunkt sucht (in Figur 1 beispielsweise auf "Itzehoe und 5").
Die Drehscheibe kann etwa mit Hilfe einer Schraube oder einer Klammer arretiert
werden. Die Schnittpunkte der roten Flut linien 17 und 18 mit den in Tageszeiten
geeichten Meßschlitzen 21 der Drehscheibe 3 geben jetzt für den ganzen Monat Richtwerte
für den Zeitpunkt der Flut/ Hochwasser an. Der Zeitpunkt der bbbe/Niedrigwasser,
die in einer Varianten der Erfindung als blaue Ebbelinie nach dem Prinzip der roten
Flutlinie dargestellt werden kann, ist bekanntermaßen gegen über der Flut um gut
6 Std. verschoben. Nachdem für einen ganzen Monat die Gezeitenwerte vorliegen, ist
es nicht schwer, für den gewünschten Tag die Flutzeit abzulesen (im Beispiel Itzehoe
um 15-16 Uhr und um 03 Uhr; am 15. des Monats um 11-12 Uhr und um 24 Uhr). Um Gezeitentermine
für einen nachfolgenden Monat oder v vorangehenden Monat aufzusuchen, erspart man
sich den Mondphasenkalender, indem man die Drehscheibe 3 um einen Tag zurückdreht
bzw. vorrückt. Bei Monaten mit zweimaligem Vollmond/Neumond wählt man dasjenige
Monddatum, das dem gesuchten Tag am nächsten liegt.
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Eine griffige Einstellung der Drehscheibe 3 wird durch die Aussparung
19 erreicht, wodurch die Außenkante 20 zugänglich wird.
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Diese Außenkante ist durch die Aussparungen für die punktuelle Einstellung
23 gerändelt und daher für den Drehvorgang griffig genug.
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L e e r s e i t e