-
Vorrichtung zur Bestimmung der Abtrift von Fahrzeugen. Bekanntlich
bildet die Abtrift der Schiffe eine wesentliche Fehlerquelle, die sowohl ein genaues
Navigieren als auch die Messungen einer empfindlichen Logeinrichtung unter Umständen
wesentlich beeinflussen. Handelt es sich hierbei um die durch Meeresströmungen verursachte
Abtrift, so sind in jetziger Zeit die Seekarten genau genug, um an Hand dieser beim
Navigieren eine Rücksichtnahme auf die verschiedenen Meeresströmungen zu ermög lichen.
Schwierig gestaltet sich dagegen die Sache, wenn es sich um die durch Wind, Wellen
oder Oberflächenbewegungen des Wassers verursachte Abtrift handelt. Diese Ursachen
sind so verschiedenartig und unberechenbar, daß es bisher nicht möglich war, die
daraus sich ergebende Abtrift eines Schiffes festzustellen.
-
Der Zweck der Erfindung ist es nun, Vorrichtungen zu schaffen, die
es ermöglichen, diese durch Wind, Wellen oder Oberflächenbewegungen des Wassers
hervorgerufene Abtrift einwandsfrei festzustellen und damit eine Handhabe für ein
genaues Navigieren zu erhalten, gleichzeitig aber auch die für eine Berichtigung
der Angaben der Logeinrichtung notwendigen Konstanten.
-
Dies geschieht der Erfindung gemäß bei Verwendung einer oder mehrerer
mit einem Differentialmanometer oder Druckanzeiger verbundener Pitotscher Röhren
dadurch, daß die Röhren in einer derartigen Stellung angebracht sind, daß der Druckanzeiger
unabhängig von der Fahrt auf Null zeigt, wenn keine Abtrift stattfindet. Verwendet
man hierbei zwei Pitotsche Röhren, deren Öffnungen unter einem Winkel von etwa go°
gegeneinander versetzt sind oder nur eine mit zwei entsprechend versetzten Öffnungen,
dann läßt sich das mit den Röhren in bekannter Weise verbundene Differentialflüssigkeitsmanometer
oder die entsprechende Einrichtung durch Verdrehung der Röhren um ihre Achse so
ein regeln, daß die Anzeigevorrichtung auf Null zeigt, wenn keine Abtrift statthat,
da dann die Drücke die gleichen sind. Das Ablassen des statischen Druckes kann hierbei
zweckmäßig durch die Pitotsche Röhre in an sich bekannter Weise oder aber durch
ein besonderes statisches Rohr erfolgen. Tritt nunmehr durch Wind, Wellen oder Oberflächenbewegeng
des Wassers eine Abtrift des Schiffes ein, so wird notwendigerweise, da sich die
Apparatur in einer solchen Wassertiefe befindet, die durch Wind, Wellen oder Oberflächenbewegungen
nicht beeinflußt wird, eine Druckdifferenz eintreten, die durch das betreffende
Meßinstrument angezeigt wird und einen Maßstab für die Größe der Abtrift bietet.
Es kann dann die Teilung des Meß= instrnmentes so gewählt sein, daß die Größe
der
Abtrift unmittelbar in Seemeilen abgelesen wird. Natürlich ist es auch möglich,
so zu verfahren, daß man bei vorhandener Abtrift der besprochenen Art die Vorrichtung
so lange nach der einen oder anderen Seite verdreht, bis das Meßinstrument wieder
auf Null zeigt. Der Winkel, um den die Apparatur verdreht ist, entspricht sodann
der Größe der Abtrift.
-
Abgesehen hiervon, kann man auch so.verfahren, daß man die Pitotsche
Röhre aus der Normalstellung so lange verdreht, bis ein Höchstausschlag erhalten
wird. Der Winkel, um welchen der Apparat gedreht wird, ist dann ebenso groß wie
der Abtriftwinkel. Natürlich sind auch noch andere Methoden möglich, um unter Zuhilfenahme
desselben Gedankens Vergleichswerte zu bestimmen, die der Größe der Abtrift entsprechen.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, bei dem die Pitotsche Röhre mit vier um etwa go° versetzten Öffnungen
versehen ist, von denen die in der Fahrtrichtung liegenden für das Logen Verwendung
finden, während die beiden nach der Seite gerichteten Öffnungen für die Einrichtungen
zur Bestimmung der Abtrift benutzt werden. Bei dieser Art der Anordnung ist es nicht
notwendig, die Logeinrichtung auszuschalten, wenn die Abtrift gemessen werden soll.
Es stellen dar Abb. i den Querschnitt durch die Pitotsche Röhre in Höhe der Öffnungen,
Abb. 2 das obere Ende der Röhre in Seitenansicht, Abb. 3 der zu Abb. 2 gehörende
Grundriß, Abb. q. eine Einzelheit der Einrichtung und Abb. 5 einen der Abb. i entsprechenden
Querschnitt mit etwas veränderter Anordnung der Öffnung.
-
a bezeichnet die Pitotsche Röhre, b, c, d
und e deren
vier Öffnungen, um go° gegeneinander versetzt, von denen b und
d nach vorn und hinten gekehrt sind. f bezeichnet ein mit vier Wänden oder
Flügeln g versehenes, im Rohr a eingesetztes Rohr mit Öffnungen, entsprechend den
Öffnungen b bis e. Durch die Wände oder Flügel g wird das Rohr f in vier Räume h
eingeteilt, die mit dem Wasser außerhalb des Fahrzeuges durch Öffnungen
b, c, d, e in Verbindung stehen. In Abb. 2 und 3 ist ein zweckmäßiges Anschlußstück
zwischen der Pitotschen Röhre und den Rohrleitungen nach den Meßinstrumenten selbst
dargestellt.
-
Dieses besteht aus einem zentralen, zylindrischen, mit vier herausragenden
rohrförmigen Armen k versehenen Teil, der durch Öffnungen l im oberen Teil des Rohres
a und entsprechende Öffnungen in demjenigen des Rohres f mit je einer der
Kammern h in Verbindung stehen. An die Arme k werden Rohre angeschlossen,
die teils nach den beiden Membrangehäusen des Loges oder den beiden Kammern des
Differentialnanometers, teils nach den entsprechenden Gehäusen oder Kammern im Differentialmanometer
zurBestimmung der Abtrift, die zweckmäßig in Knoten gemessen werden kann, führen.
-
Natürlich kann man auch mittels einer Membranvorrichtung, die einen
elektrischen Reostaten und ein dazugeschaltetes Amperemeter überwacht, die Abtrift
in nautischen Meilen bestimmen. Der Abstand von vorn nach hinten kann auf gewöhnliche
Weise durch das Log bestimmt werden. Die Resultante dieser beiden Abstände bezeichnet
dann den in der Wirklichkeit zurückgelegten Weg und die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges.
Wie ersichtlich, kann man bei der obigen Bestimmung der Abtrift mittels Amperestundeninesser
auch ein Ampere- oder Voltmeter einschalten, so daß dieses die Abtrift in Knoten
angibt.
-
Es leuchtet ein, daß der Druckunterschied, der nur bei Abtrift zwischen
b und d entsteht, zur selbsttätigen Überwachung des Loges benutzt werden kann.
-
Hierzu wird zweckmäßig die in Abb. q. gezeigte Ausführungsform benutzt.
-
m und n bezeichnen zwei Membransysteme, die durch das
Rohr o hydraulisch - nicht aber mechanisch - verbunden sind. Das Innere der Membransysteme
und das Rohr o und die Kammer P sind mit einer (isolierenden) Flüssigkeit, z. B.
Öl, gefüllt. Der Stab q, zweckmäßig mit Führungen (durch Scheiben o. dgl.) versehen,
ist mit dem einen Ende im Membransatz m, mit dem anderen in der Zwischenwand t befestigt.
Wenn ein Druckunterschied in der einen oder anderen Richtung in den Membrangehäusen
entsteht, wird die Spirale s zusammengepreßt oder gestreckt. Wie ersichtlich, kann
die Spirale s weggelassen werden, wenn die Membranen selbst die notwendige Elastizität
besitzen. Der Gleitkontakt u ist mit dem Stab q fest verbunden und gleitet
Biber den Reostaten v. Dieser besteht zweckmäßig aus zwischen mehreren voneinander
isolierten Streifen (z. B. aus Silber) eingeschalteten Wiederständen. Wenn keine
Abtrift stattfindet, steht der Gleitkontakt auf der Mitte des Reostaten. Beide Enden
des Reostaten sind elektrisch miteinander und mit den Leitungen verbunden. Der Gleitkontakt
u ist mit dem Gestell elektrisch verbunden und dadurch mit der Leitung v, die ebenfalls
mit dem Gestell verbunden ist. Wenn nach irgendwelcher Richtung Abtrift stattfindet,
so wird der Widerstand zwischen den Leitungen x und y herabgesetzt. Dieser einstellbare
Widerstand ist in den Hauptstromkreis eingeschaltet. Bei nach irgendwelcher Richtung
eintretender Abtrift
wird somit das Log für die Geschwindigkeitsmessung
einen zu kleinen Ausschlag machen, wenn keine Berichtigung vorgenommen wird. Die
Widerstände im Reostaten v sind nun so eingestellt, daß die beim Abtrift entstandene
Widerstandsherabsetzung zwischen den Leitungen x und y eine geeignete Erhöhung der
Stärke des Hauptstromes bewirkt, so daß Abweichungen im Log ausgeschaltet werden.
-
Es erhellt, daß die Ausschläge des Differentialmanometers auch zum
Korrigieren von nach anderen Systemen gebauten Logen benutzt werden können, z. B.
rein mechanisch wirkende Loge können durch die Ausschläge des Differentialmanometers
mechanisch beeinflußt werden, so daß die Ausschläge des Loges für Abtrift korrigiert
werden.
-
Mittels mit Skala versehenen Manometers, bestehend aus einem umgebogenen
Rohre mit Schenkeln, wovon - der eine mit einer Erweiterung versehen ist,, kann,
wie ersichtlich, auch der Abtrift direkt abgelesen werden. Dies kann im übrigen
auch unmittelbar dadurch erreicht werden, daß die Bewegung des Stabes q durch einen
Arm x sichtbar gemacht wird, an dem beispielsweise eine Skala befestigt sein kann.
Diese Skala läuft frei in einem Glasrohr a°, an welchem ein fester Strich angeordnet
ist. Natürlich kann auch umgekehrt das Glasrohr a° mit Skala und der Arm
z mit einer Marke versehen sein.
-
Es ist -zu bemerken, daß die Öffnungen, welche zur Bestimmung der
Abtrift dienen, auch etwas vor der Querschiffslinie der Pitotschen Röhre verlegt
sein können.
-
Eine derartige Ausführungsform wirdin Abb. 5 der Zeichnung gezeigt.
Die Abbildung ist hierbei ein der Abb. z ähnlicher Querschnitt.
-
Die Öffnungen c und e sind hierbei etwas vor der Querschiffslinie
der Pitotschen Röhre angebracht.
-
Durch diese Anordnung wird jedes Saugen in der Pitotschen Röhre vermieden.
Weder Druck noch Saugen kann somit bei den Bewegungen des Fahrzeuges in gerader
Richtung entstehen. Nur seitliche Bewegungen durch das Wasser verursachen derartige
Druckveränderungen.
-
Durch diese Anordnung der Öffnungen etwas nach vorn wird somit der
große Vorteil erreicht, daß ein hinreichend großer Überdruck erhalten werden kann,
um eine Luftabscheidung bei eintretenden Temperaturveränderungen des ein- und ausströmenden
Wassers zu verhindern.