DE3302169A1 - Vorrichtung zur messung des trimms bei schiffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung des Trimms bei Schiffen
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung des Trimms bei Schiffen.
• Es gibt verschiedene Verfahren, den Trimm eines Schiffes im ruhenden Zustand zu messen. Eine derartige Trimmessung ist wichtig, um eine ausbalancierte Beladung bzw. Entladung zu ermöglichen. im einfachsten Fall werden jeweils ein Tiefgangmesser achtern und vorn eingesetzt. Mit Hilfe von geeigneten Meßübertragungen und Meßvorrichtungen kann der Trimm sowohl im Winkelmaß als auch im Längenmaß direkt zur Anzeige gebracht werden. Bei fahrendem Schiff ist jedoch eine halbwegs genaue Trimmessung mit herkömmlichen Methoden nicht reaiisierbar. Bei Tiefgangmessern entstehen an den Druckentnahmestellen für die Tiefgangmessung in-der Außenhaut infolge des strömenden Wassers und der örtlichen Wellenlage erhebliche Stördrucke, die nicht kompensiert werden können.
• Es ist bekannt, daß bei fahrendem Schiff erhebliche Änderungen des Trimuwinkels auftreten können. Diese können zum einen durch unterschiedliche Beladung auftreten (z.B. Entleeren von Brennstoff- und Wassertanks). Weitere erhebliche Änderungen beruhen auf dem Strömungsverhalten des Schiffes. Bestimmte ßugformen (Wulstbug> neigen zum Unterschneiden, d.h., das Schiff verhält sich so als wäre es kopflastig. Andere Schiffe (Maierform-Schiffe) verhalten sich so als wären sie hecklastig. Es ist daher für die Schiffsführung wichtig zu wissen, welchen Trimm das Schiff bei Fahrt hat.
• Es ist auch bekannt, einen Trimm mit Hilfe eines Theodoliten oder mit Hilfe sogenannter Libellen zu bestimmen. Die Libellen sind mit Quecksilber gefüllt und kontaktieren in der Libellenwand angeordnete Kontakte je nach Lage des Quecksilbers. Ordnet man jeweils am Vorschiff und am Hinterschiff eine Libelle an, geht in die Messung auch die Durchbiegung des Schiffes ein, die sich wiederum je nach Beladung ständig ändert. Eine Störbecinflussung erfolgt auch durch dynamische Einflüsse, z.B. durch die Stampfbewegung. Schließlich können auch unterschiedliche Temperaturen eine genaue Messung beeinträchtigen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Vorrichtung zur Messung des Trimms bei fahrenden Schiffen zu schaffen, die im wesentlichen unabhängig ist von der Durchbiegung des Schiffes und von anderen Störfaktoren.
• Diese Aufgabe wird crfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Schiffs längsrichtung ein langes Rohr angeordnet ist, das an den Enden mit dem unteren Bereich von Behältern verbunden ist, das lange Rohr völlig und die Behälter teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, die Behälter am unteren Ende ferner mit einer Druck- oder Gewichtsmeßvorrichtung verbunden sind, welche den Druck bzw. das Gewicht der Flüssigkeitssäule oberhalb der Meßvorrichtungen messen und die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen auf eine Vergleichseinrichtung gegeben werden.
• Vorzugsweise im Bereich des Hauptspantes, also im Maximum der Durchbiegungslinie, wird das lange Rohr angeordnet. Es ist vorzugsweise ein Stahlrohr und hat eine Länge von etwa 10 m. An den Enden ist das Rohr mit Behältern verbunden, die vorzugsweise gleichen Querschnitt aufweisen. Das Rohr ist ganz und die Behälter sind teilweise mit einer Meßflüssigkeit gefüllt. Die Druck- bzw. Gewichtsmeßvorrichtung mißt den Druck bzw. das Gewicht der Flüssigkeit oberhalb der Meßvorrichtung.
• Dies geschieht z.B. mit Hilfe eines Membranmanometers bzw.
• z.B. mit Hilfe einer Meßfeder oder dergleichen. Bei richtig getrimmtem Schiff haben die Behälter gleichen Flüssigkeitsstand. Ändert sich die Längsneigung des Schiffes, beginnt nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhre der Flüssigkeitsspiegel in einem Behälter zu steigen und im anderen zu sinken.
• Proportional sinkt auch der Druck bzw. das Gewicht.in den Meßvorrichtungen. Die Differenz der Meßsignale ist ein Maß für den Trimm.
• Es versteht sich, daß auch von einer Normailage der Meßvorrichtung ausgegangen werden kann, in der die Behälter unterschiedlich gefüllt sind.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet bedie nungs los und ist temperaturunempfindlich. Temperaturschwankungen im Bereich der Meßvorrichtung wirken sich an beiden Enden des Meßrohres gleichermaßen aus, führen daher nicht zu Meßfehlern.
• Das Meßsignal kann auf übliche Art urld Weise über Fernübertragung an den gewünschten Ort übertragen und angezeigt werden.
• Es versteht sich ferner, daß die Länge des Rohres auch vergrößert werden kann, beispielsweise bis zu 20 m, da sie im Bereich des Max.imum der Durchbiegungslinie des Schiffes die Messung nicht unzulässig beeinflußt.
• Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Behälter geschlossen und im oberen Bereich über ciic Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Die Verbindungsleitung hat den Vorteil, daß ein Puffer zwischen den Niveaus der Flüssigkeit in den Behältern dämpfend wirkt. Ferner werden äußere Einflüsse vom geschlossenen System ferngehalten.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Flüssigkeit Quecksilber dient und die Verbindungsleitung und der obere Bereich der Behälter mit einem neutralen fluiden Medium gefüllt ist. Quecksilber hat den Vorteil großer Eigendämpfung. Das fluide Medium ist ein Gas oder eine Flüssigkeit, welches bzw. welche das Quecksilber nicht angreift, z.B.
• Tetrachlorkohlenstoff oder Wasser.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der Verbindungsleitung eine verstellbare Drossel angeordnet. Mit Hilfe der Drossel kann die Schwingung des geschlossenen Systems aus Flüssigkeit und/oder Gas erheblich reduziert werden. Dadurch können die dynamischen Einflüsse durch Stampfen stark vermindert werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• Die einzige Figur zeigt schematisch eine Meßvorrichtung nach der Erfindung.
• Ein langes Rohr 10 aus Stahl mit einer Länye von z.B. 10 m und einer Nennweite von 5 mm ist Mitschiffs und ill Schiffslängsrichtung angeordnet (nicht gezeigt). Über eine T-Verzweigung 11 bzw. 12 ist das Rohr 10 an den Enden mit einem zylindrischen Behälter 13 bzw. 14 verbunden sowie mit einem Membranmanometer 15 bzw. 16. Die T-Verzweigung 11 bzw. 12 führt zum Boden der Behälter 13, 14, deren-oberer Bereich über eine Verbindungsleitung 17 verbunden ist. In der Verbindungsleitung 17 ist eine verstellbare Drossel 18 angeordnet. Die Membranmanometer 15, 16 sind über Leitungen 19, 20 mit einer Vergleichseinrichtung 21 verbunden, die ihrerseits mit einer Anzeigevorrichtung 22 verbunden ist. Das Rohr 10 ist völlig und die Behälter 13, 14 sind teilweise mit Quecksilber 23 gefüllt.
• Die Manometer 15, 16 messen den Druck der Flüssigkeit oberhalb ihres Meßeingangs bis zum Niveau des Quecks-ilbers in den Behältern 13, 14. Ist das Rohr 10 völlig horizontal angeordnet, zeigen die Manometer 15, 16 gleiche Werte an. Kommt es hingegen zu einer Neigung des Rohres 10 um eine Querachse, fließt ein Teil des Quecksilbers von einem Behälter zum nderen. Der von den Manometern 15, 16 gemessene Druck ist dadurch die damit unterschiedliche Säule über ihnen verschieden. Die Differenz der Meßsignale wird in der Vergleichseinrichtüng 21 ermittelt und auf die Anzeigevorrichtung 22 gegeben, welche mithin die Neigung in Winkelgraden anzeigt.
• Man erkennt, daß das gezeigte System temperaturunabhängig ist und auch unbeeinflußt von dynamischen Einflüssen, wie dem Rollen oder Krängen eines Schiffes. Ferner ist das Systemunabhängig vom jeweiligen Verlauf der Durchbiegungslinie. Mit der verstellbaren Drossel 18 kann der Ausgleich in den Behältern 13, -14 infolge einer Änderung des Trimms in gewünschtem Maß verlangsamt werden, um dynamische Einflüsse auszuschalten.
• Wie bere-its erwähnt, können die Manometer 15, 16 durch andere Meßvorrichtungen ersetzt werden, z.B durch eine Gewichtsmeßvorrichtung. Der Ausschlag einer entsprechenden Feder kann z.B. kapazitiv oder induktiv erfaßt werden.
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Claims (6)

1. Ansprüche 1. Vorrichtung zur Messung des Trimmwinkels bei Schiffen, insbesondere bei fahrenden Schiffen dadurch gekennzeichnet, daß in Schiffslängsrichtung ein langes Rohr (10) angeordnet ist, das an den Enden mit dem unteren Bereich von Behältern tal3, 14) verbunden ist, das lange Rohr (10) völlig und die Behälter (13, 14) teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, die Behälter- (13, 14) am unteren Ende ferner mit einer Druck-oder Gewichtsmeßvorrichtung (15, 16) verbunden sind, welche den Druck bzw. das Gewicht der Flüssigkeitssäule oberhalb der Meßvorrichtungen messen und die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen (15, 16) auf eine Vergleichseinrichtung (21) gegeben werden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (13, 14) geschlossen und im oberen Bereich über eine Verbindungsleitung (17) miteinander verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Quecksilber (23) dient und die Verbindungsleitung (17) und der obere Bereich der Behälter (13, 14) mit einem neutralen fluiden Medium gefüllt sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung eine verstellbare Drossel angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dqs lange Rohr (10) über eine i'-verzweigung (11, 12) mit dem Behälter (13, 14) und der Druck- und Gewichtsmeßvorrichtug (15, 16) verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lange Rohr (10) im Mitschiffsbereich angeordnet ist.