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Streckenanzeigevorrichtung für Logs. Die Erfindung betriff-t eine
Streckenanzeigevorrichtung für Logs mit Pitotscher Röhre und hydrostatischem Druckrohr,
bei denen ein oder gegebenenfalls mehrere Manometer den Unterschied zwischen hydrodynamischem
und hydrostatischem Druck und damit die Geschwindigkeit des# Schiffes anzeigen.
Es sind gereits Wegmesser für solche Logs bekannt, bei denen das Zählwerk im gleichbleibenden
Takt, aber mit einem von der jeweiligen Geschwindigkeit abhängigen Hub weitergeschaltet
wird, und, die vorliegende Erfindung besteht in der durch die ,#,nsprüclle gekennzeichneten
und nachstehend näher erläuterten Ausbildung eines solchen Wegmessers.
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Auf den Zeichnungen sind als Beispiel ein paar Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt das Manorneter eines selbsttätigen Logsi mit einer Streckenanzeigevorrichtung
gemäß der Erfindung in Vorderansicht und im Schnitt durch das Manometergehäuse,
und Abb.:2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i. Abb. 3 zeigt in
größerein Maßstabe die Kupplung, mittels welcher die Bewegung des Meßorganes auf
das Zählrad übertragen wird.
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Abb. 4 zeigt s#IiIießlich eine abgeänderte Ausführungsfornil der neuen
Streckenanzeigevorrichtung.
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Das dargestellte Manometer ist in üblicher Weise mit einer Bourdonschen
Röhre i versehen, welche mit ihrem einen Ende an einem Arm 2 in dem geschlossenen
Manometergehätise befestigt ist und deren Hohlrauin (Itirch das Rohr 3 mit
der nicht dargestellten Pitotschen Röhre in direkter oder indirekter Verbindung
steht derart, daß der Druck im Innern der Bourdonschen Röhre von der Geschwindigkeit
des Schiffes abhängig wird und mit ihr wechselt. Das geschlossene Manoineterg#ehäuse
4 steht durch das Rohr 5 mit deinjenigen Rohr, welches denhydrostatischen
Druck angibt, in direkter oder indirekter Verbindung, so daß der Ausschlag der Bourdonschen
Röhre somit von dem Unterschied zwisehen
den Drücken in der Pitotschen
Röhre und in dem letztgenannten Rohr abhängig wird und die Geschwindigkeit des Schiffes
an-2, Iribt. Das freie geschlossene Ende der Bour-,lonschen Röhre i ist durch em
Gelenk 6 mit einem um den Zapfen 7 drehbaren Zahnsektor
8 verbunden, welcher sieh mit einem Zahngetriebe 9 auf der Welle ii
des Manometerzeigers io in Eingriff befindet, so daß, wenn die Geschwindigkeit des
Schiffes und damit auch der n, )erdruck in (-ler Bourclonschen Röhre zunimmt und
die Röhre sich ausrichtet, der Zeiger io in Richtung mit dein Uhrzeiger in Abb.
i gedreht wird. Der Zeiger jo kaim also auf einer geeigneten Skala, welche z. B.
Z,
auf der Vorderwand 12 (ICS Manometer-"eli.itises angebracht ist,
die Geschwindigkeit des Schiffes unmittelbar in Knoten orler in einer anderen -ewünschten
Einheit all eben.
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t-, Z,
Auf der Welle ii des Manonieterzeigers ist ferner eine
Kurvenscheibe' 13 befestigt, leren Umfang, wie aus Ahl). i hervorgeht, annähernd
die Form einer Spirale hat. Gegen den Umfang dieser Scheibe liegt bei der in .;.Nbb.
i bis 3 dargestellten Ausführungsform 21 ein Zapfen 14, welcher all dein
äußeren freien Ende -eines Hebels 15 befestigt ist, der in diesem Falle das oben
erwähnte bewegliche Meßorgan bildet. Der Hebel 15 ist auf einer Welle 16 befestigt,
die in den vorderen und hinteren Wänden des Manoinetergehäuses drehbar gelagert
ist, so daß er, wenn die Scheibe 13 1,ei Änderung der Geschwindigkeit des
Schiffes sich mit der Welle ii dreht, in eine entsprechende, mehr oder weniger geneigte
Stellung eingestellt wird, indem er durch sein Eigengewicht den Zapfen 14 gegen
den Umfang der Scheibe anliegend hält. Auf der Welle 16 ist ferner ein kürzerer
Arm 17
befestigt, der in bestimmten Zeiträumen von flen Zähnen eines Zahnrades
18 angehoben wird, das voll* einem nicht dargestellten Uhr-\verk oder einem anderen
i.ilit konstanter Geschwindigkeit laufenden Motor in der durch den Pfeil ig in Abb.
i angegebenen Richtung mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird. jedesmal, wenn
ein Zahn des Rades 18 gegen den Arm 17 stößt, wird somit der Arm 15 mit seinem
Zapfen 14 außer Berührtiii- mit der Scheibe 13 gebracht und nach oben i ii
eine bestimmte, unveränderliche Endlage gedreht, welche in Abb. i in punktierten
Linien angedeutet ist, und welche offenbar von der Länge des Armes 17 und von der
Form der Zähne des Rades 18 abhänoi- ist. Wenn der Zahn hierauf den Arm 17 freicribt,
fällt der ZD Arm 15 wieder geor ,1 en die Scheibe 13 herunter. Die Drehbewegungen
des Armes i,# in der erstgenannten Richtung, d. h. nach oben in Abb. i, werden mittels
einer Reil),gesperrtklIpplUll- 2o auf ein Zählrad 21 übertragen, Z>
welches
auf der Welle 16 frei drehbar ist, s( Iaß dieses Rad hierdurch in der durch det
Pfeil 2:2 in Abb. i und 3 angegebenen Rich. tung schrittweise gedreht wird.
Eine zweit( ähnliche Reibgesperrekupplun- 23 verhinderl 2n 2# (las Rad 21,
sich zurückzudrehen, wenn dei Arm 15 wie-]er gegen die Scheibe 13 herunterfällt.
Mit dein Zählrad :21 ist ein ZahngetriebE 24 fest verbunden, welches in ein größerem
Zahnrad 25 eingreift, auf dessen Welle eir Zeiger 26 1-efestigt ist,
welcher also in der lZichtung mit dein Uhrzeiger in Abh. i schrittweise gedreht
wird und auf einer auf der Vorderwand 12 des Ilanometergehäuses angebrachteil zweiten
Skala die zurückgelegte We-ZD el strecke unmittelbar, beispielsweise in Seemeilen,
angibt.
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Uni der Vorrichtung einen größeren 'Meßbereich hezii-lich der zurück-ele-ten
Distanz zu geben, als dies mit dem Zeiger 26 allein möglich ist, kann man
z. B. mittels Zahnräder 27, 28, 29 die Bewegung des Zeigers auf einen I b
t' 2# anderen Zeiger 30 übertragen, welcher sich nach derselben Richtung
wie der Zeiger 26,
aber langsamer als dieser dreht und die zrückelegte Distanz
beispielsweise in Zehnern von Seemeilen angibt.
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Wenn das Schiff sich in Ruhe hefindet und rIer Zeiger io somit auf
Null zeigt, nimmt die Scheibe 13 eine solche Stellung ein, daß der Arm 15 mit dem
Zapfen 14 gegen den am weitesten von der Mitte (Welle i i) eiitf ernteil Teil des
Umfanges der Scheibe 13 anliegt. Der Radius der Scheibe in diesem Punkt ist
nun so gewählt, daß der Arm 15 hierbei schon von der Scheibe in der in Abb.
i mit punktierten Linien dargestellten oberen Endlage gehoben gehalten wird, die
die höchste ist, in welch-, er überhaupt von den Zähnen des Rades 18 gehoben werden
kann. Auch wenn dieses Rad sich in Bewegung befindet, können also die Zähne derselben
den Arm 15 nicht höher heben. Der Arm 15 wird somit seine Stellung unverändert beibehalten,
so daß keine Bewegung auf das Zählrad 21 übertragen wird.
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Wenn das Schiff sich zu bewegen beginnt, wird aber der Zeiger io und
damit auch die Scheibe 13 in Richtung mit dein Uhrzeiger in Abb. i gedreht, und
zwar z. B. in die in dieser Abbildung in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung.
Der Zapfen 14 wird dann gegen einen niedriger liegenden Punkt des Unifanges der
Scheibe 13 anliegen, so daß der Arm 15 in eine niedrigere Stellung, entsprechend
der Geschwindigkeit des Schiffes, eingestellt wird. Wenn der nächstfolgende Zahn
des Rades 18 gegen den Arm 17 stößt, wird er daher den Arm 15 aus der so eingestellten
Lagre- nach oben in die punktierte, unveränderliche Endlage drehen. Bei dieser ZD
Drehung
nimmt der Arm 15 durch die SperrkLipplung :2o das Zählrad 21 mit, so daß dieses
um einen gleich großen Winkel in der Richtun- des Pfeiles :22 gedreht wird. Sobald
der genannte Zahn des Rades 18 den Arm 17 frei gibt, fällt der Arm 15 wieder gegen
die Scheibe 13 herunter, um wieder gehoben zu werden, wenn der nächstfolgende
Zahn des Rades 18 gegen den Arm 17 stößt. Hat das Schiff in der Zwischenzeit seine
Geschwindikeit unverändert beibehalten, so wird dann der Arm 15 um einen gleich
großen Winkel gehoben und das Zählrad 21 um einen gleich ar'oßen Winkel wie vorher
gedreht. Hat dakn gegen die Geschwindigkeit des Schiffes zugenoinmen, so wird dieser
Winkel größer, weil der Arm 15 aus einer niedrigeren Ausgangsstellung gehoben wird,
während, wenn die Geschwindigkeit des Schiffes in der Zwischenzeit abgenommen hat,
der Hubwinkel bzw. der Drehwinkel des Rades :21 entsprechend kleiner wird. Da die
Geschwindigkeit des Rades 18 konstant ist, so wird also das Rad 21 und damit auch
der Zeiger 26 jedesmal, wenn ein Zahn des Rades 18 gegen den Arm r7 stößt,
z. B. jede 5. Minute, um einen uni so größeren Winkel 'gedreht,
je größer die Gesch,#vindigkeit des Schiffes ist, und man kann somit auf
diese Weise erreichen, daß der Zeiger 26
die von dem Schiffe zurückgelegte
Wegstrecke angibt.
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Damit der Zeiger 26 die zurückgelegte Wegstrecke durchaus genau
angibt, ist es offenbar nötig, daß der Umfang der Scheibe 13 solche Form besitzt,
daß sie den Arm 15 stets in eine solche Lage einstellt, die der Geschwindigkeit
des Schiffes genau entspricht. Um dies mit Sicherheit zu erreichen, wird vor der
Verwendung der Vorrichtung der Umfang der Scheibe am besten auf empirischem Wege
durch Vergleich mit gemessenen Wegstrecken geeicht, die von demselben Schiffe zurückgelegt
worden sind, weil mehrere Umstände, wie z.B. die Form des Schiffskörpers usw., welche
auf theoretischem Wege unmöglich berechnet werden können, auf die Geschwindigkeitsverhältnisse
recht große Einwirkung 'haben können. Um diese Eichungsarbeit zu erleichtern, sind
auf der dargestellten Scheibe 13 einerseits mehrere konzentrische-Kreisbögen
31 in gleicher Entfernung voneinander und andererseits mehrere etwa radial
verlaufende Kreisbögen 32, z. B. einer für jeden Knoten, mit einem Radius
gleich dem Abstande zwischen dem Zapfen 1.4 und der Drebachse des Armes 15 eingeritzt.
Mit Hilfe der Einteilung dieser Scheibe kann man danw bei den vergleichenden Geschwindigkeitsproben
leicht feststellen und notieren, welche Punkte an dem Umfang der Scheibe E Cregebenenfalls
eine weitere Bearbeitung der Scheibe erfordern, damit die Vorrichtung dann ganz
genaue Meßresultate gibt. Die auf diese Weise geeichte Scheibe kann dann zweckmäßig
mit dem Namen des Schiffes versehen und als Modell zur Herstellung von etwa erforderlichen
weiteren Scheiben für dasselbe Schiff aufbewahrt werden.
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Bei der in Abb. 4 dargestellten abgeänderten'Ausführungsforrn, welche
-den Zweck verfolgt, eine mehr ununterbrochene Bewegung des Zählrades 21 herbeizuführen,
liegt gegen den Umfang der auf der Welle ii des Manometerzeigers befestigten Scheibe
13 eine Rolle 33, die in dem äußeren freien Ende des um einen festen
Zapfen 34 drehbaren Hebels 35
gelagert ist. Dieser letztere, der dem Hebel
15 in Abb. i und 3 entspricht, bildet aber hier nicht selbst das vom
Uhrwerk bewegte Meßorgan, vielmehr wird das Meßorgan bei dieser Ausführungsform
von einem schwach geboge-Itl el nen Arm 36 gebildet, der mittels eines Zapfens
oder einer Schraube 37 an dem Hebel 35
drehbar befestigt ist und von
den schrägen Zähnen des vom Uhrwerk angetriebenen Zahnrades 38 bewegt wird.
Der Arm 36 ist mittels eines Lenkers 39 mit einern uni die Welle 40
des Zählrades 2,1 frei drehbaren Hebel 41 verbunden, welcher an dem äußeren Ende
seines längeren und schwereren Armes die ReibgesperrekuPP1ung 42 trägt, die so eingerichtet
ist, daß, wenn der Arm 36 von den Zähnen des Rades 38 niedergedrückt
wird und der Hebel 41 hierdurch in Richtung mit dem Uhrzeiger in 4 gedreht wird,
das Zählrad 21 in deri selben Richtung mitgenommen wird. Eine zweite ähnliche Reibgesperrekupplung
43 verhindert auch hier ein Zurückdrehen des Rades 21, wenn der Hebel 41 in der
entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Mit dem Rad 21 ist eine spiralförmige Kurvenscheibie
44 fest verbunden, gegen welche das umgebogene äußere Ende eines Armes 45 anliegt,
der um eine mit der Welle 40 parallele Welle 46 drehbar ist und eine Federklinke
47 trägt. Diese "reift Cr in die Zähne eines auf der Welle 46 be festigten Zahnrades
48 ein, welches durch eine zweite Federklinke 49 an einer Rück-Wärtsdrehung verhindert
wird. Auf der Welle 4o kann ein Zeiger befestigt werden, welcher auf einer zweckdienlichen
Skala die zurück-1 gelegte Wegstrecke, z. B. in Einheiten und Zehnern von Seemeilen,
angibt, während auf der Welle 46 ein zweiter Zeiger befestigt werden kann, welcher,
wenn das Rad 48 ioo Zähne besitzt und für jede Umdrehung des Rades 2,1 bzw. der
Scheibe 44 um einen Zahn gedreht wird, auf einer anderen Skala die zurückgelegte
Wegstrecke in Hunderten von Seemeilen angibt.
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Wenn das Schiff sich in Ruhe befindet, nimmt die Scheibe 13 die in
Abb. 4 gezeigte Stellung
ein, wobei die Rolle 33 gegen den
voll der Welle ii am weitesten entfernten Teil des Umfanges der Scheibe anliegt.
Der Drehzapel fen 37 des gebogenen Armes 36, nimmt dann eine solche
Stellung im Verhältnis zum Rafl 38 ein, daß die Zähne dieses Rades, auch
werm dasselbe umläuft, nur längs der inneren Kante des Armes 36 gleiten,
die mit demselben Krümmungsradius wie der größte Radius des Rades 38 (bis
zu den Zahnspitzen) gekrümmt ist, ohne den Arm 36 um den Zapfen
37 zu drehen. Der Hebel 41 wird somit seine Stellung unverändert beibehalten,
so daß keine Bewegung auf das Zählrad 21 übertragen z# wird. Wenn das Schiff sich
zu bewegen beginnt, wird aber die Kammscheibe 13, ebenso wie bei der oben
beschriebenen Ausführungsform, in Richtung mit dein Uhrzeiger in Abb.
-1
gedreht. Die Rolle 33 wird dann gegen einen niedriger liegenden
Punkt des Umfanges der Scheibe 13 anliegen, so daß der Hebel 35 und damit
auch der Drehpunkt 37 des Armes 36
in eine niedri-ere Stellung, entsprechend
der Geschwindigkeit des Schiffes, eingestellt wird. Der Arm 36 wird hierdurch
zu den Zähnen des Rades 38 schräg eingestellt, so daß die Zähne gegen den
inneren kreisbogenförmigen Rand des Armes in schräger Richtung stoßen. Dies hat
zur Folge, daß der Arm 36 jedesmal, wenn ein Zahn des Rades 38 gegen
ihn stößt, um den Zapfen 37 um einen gewissen Winkel nach unten gedreht wird,
welcher der jeweiligen, Geschwindigkeit des Schiffes entspricht, und dadurch auch
den Hebel 41 und das Zäh]-rad 21 um einen entsprechenden Winkel in Richtung init
dem Uhrzeiger in Abb.4 Ireht-Wenn der Zahn an dein Arm 36 vorbeigegangen
ist, wird der letztere durch das Gewicht des längeren Arme,.; de., Hebels 41 wieder
zurückgedreht, worauf "ler beschriebene Vorgang wiederholt wird. Da die Geschwin-Z,
digkeit des Rades 38 konstant ist, so wird daher das Zählrad 21 auch in diesem
Falle die von dein Schiffe zurückgelegte Wegstrecke angeben.
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Die oben beschriebenen un#I auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
el bl können auch weiter abgeäniert werden, ohne voll dein Grundgedanken der Erfin,lung
abzuweichen. So ist es beispielsweise nicht notwendig, daß das 2vIeßorgan aus einem
rlrehbaren Hebel besteht, sondern es kann auch in der Form eines Schiebers ausgeführt
werflen, welcher z. B. in senkrechter Richtung verschiebbar ist und in bestimmten
Zeitintervallen von der Kurvenscheibe abgehoben wird. Diese letztere kann auch durch
einen verschiebbaren keilförmigen Teil ersetzt werden. der mit dem Manometerzeiger
io so gekuppelt ist, daß er mit der Drehung des letzteren verschoben wird. Die Bewegung
des Zäblrades 21 kann schließlich, wenn erwünscht. offenbar auch auf ein Zählwerk
mit drehbareil Ziffernscheiben übertragen werden.