DE535799C

DE535799C - Arrangement for measuring ship speeds

Info

Publication number: DE535799C
Application number: DES80715D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Gerdien
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1927-07-16
Filing date: 1927-07-16
Publication date: 1931-10-17

Description

Anordnung zur Messung von Schiffsgeschwindigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung von Schiffsgeschwindigkeiten. Die bekannten, für eine fortwährende Anzeige bestimmten Meßeinrichtungen stehen entweder vom Schiffskörper ab, so daß sie leicht Beschädigungen ausgesetzt sind, oder sie erfordern in das Schiffsinnere gehende Kanäle oder Rohre, die sich verstopfen und dadurch zu Fehlmessungen oder- zum Unbrauchbarwerden der Einrichtung Anlaß geben können.Arrangement for measuring ship speeds The invention relates on an arrangement for measuring ship speeds. The well-known Measuring devices intended for continuous display are either located on the hull of the ship so that they are easily exposed to damage, or they require in the Canals or pipes going inside the ship that become clogged and thus lead to incorrect measurements or - can give rise to the facility becoming unusable.

Gegenstand der Erfindung ist eine Meßanordnung, die von der Schiffswand abstehende Teile oder der Verstopfungsgefahr ausgesetzte Kanäle o. dgl. völlig vermeidet und dadurch die Gefahr einer Beeinträchtigung des Meßergebnisses und einer Beschädigung der Meßeinrichtung denkbar weitgehend ausschließt.The invention relates to a measuring arrangement from the ship's wall protruding parts or ducts exposed to the risk of clogging or the like. Avoids completely and thereby the risk of impairment of the measurement result and damage the measuring device conceivably largely excludes.

Nach der Erfindung wird die Schiffsgeschwindigkeit dadurch gemessen, daß die unmittelbar an der Schiffswand auftretende Flüssigkeitsreibung bestimmt und von der Größe dieser Reibung auf die Geschwindigkeit geschlossen wird. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Platte bündig in die Schiffswand eingebaut, so daß sie einen Teil der Außenfläche des Schiffskörpers bildet. Die Platte ist beweglich, derart, daß die auf sie wirkende Flüssigkeitsreibung eine Verschiebung erzeugt. Die Verschiebung wird durch irgendeine Anordnung, z. B. auf hydraulischem Wege, durch Preßluft oder auf elektrischem Wege, kompensiert.. Die Kompensationskräfte geben dann ein Maß für die Reibungskräfte und dadurch unmittelbar für die Schiffsgeschwindigkeit.According to the invention, the ship's speed is measured by that determines the fluid friction occurring directly on the ship's wall and the speed is deduced from the magnitude of this friction. To this Purpose according to the invention, a plate is installed flush in the ship's wall, so that it forms part of the outer surface of the hull. The plate is movable such that the fluid friction acting on them creates a displacement. The displacement is effected by some arrangement, e.g. B. hydraulically, by compressed air or by electrical means. The compensation forces then give a measure for the frictional forces and thus directly for the ship's speed.

Besonders einfache Anordnungen ergeben sich, wenn man die Kompensation der Reibungskräfte oder der durch sie erzeugten Bewegung der in die Schiffswand eingebauten Platte auf elektrischem Wege vornimmt.Particularly simple arrangements are obtained when the compensation the frictional forces or the movement generated by them in the ship's hull built-in plate electrically.

Auf der Zeichnung ist eine derartige Ausführungsform erläutert. Die Abb. = und 2 zeigen die mit der beweglichen Platte versehene Meßanordnung und Abb.3 eine für den Betrieb dieser Vorrichtung geeignete Schaltung in schematischer Darstellung.Such an embodiment is explained in the drawing. the Fig. = And 2 show the measuring arrangement provided with the movable plate and Fig.3 a schematic diagram of a circuit suitable for operating this device.

In die Schiffswand i ist eine Platte 2 bündig eingebaut, und zwar in der Weise, daß zwischen Wand und Platte Spiel von etwa io mm besteht. Der Raum hinter der Platte ist gegen das Schiffsinnere abgedichtet und mit Flüssigkeit gefüllt bzw. nicht nach außen hin abgedichtet, so daß das Seewasser in ihn eindringen kann. Hinter der Platte :z ist ein Schwimmer 3 befestigt, der das Gewicht der Platte und der damit verbundenen beweglichen Teile zu einem wesentlichen Teil ausgleicht und damit die Beweglichkeit der Platte unter dem Einfluß der auf sie wirkenden Flüssigkeitsreibung erhöht. Der Schwimmer 3 ruht auf zwei in der Höhe verstellbaren Stützen q.. Die Platte 2 ist mit dem Schwimmer durch eine Feder 5, die in einer am Schwimmer befestigten Hülse 6 angeordnet ist, an drei seitliche Stützen 7 gepreßt. Die Stützen? sind in waagerechter Richtung verstellbar. Die Feder 5 kann durch den Schraubenbolzen 8 ebenfalls verstellt werden. Die Stützen 4 und 7 sowie die Hülse 6 sind von einem schmiegsamen, eng gewellten Metallschlauch umgeben zum Schutz gegen das Seewasser oder die im Schwimmerraum. befindliche andere Flüssigkeit.A plate 2 is installed flush in the ship wall i, namely in such a way that there is play of about 10 mm between the wall and the plate. The space behind the plate is sealed against the ship's interior and filled with liquid or not sealed to the outside so that the seawater can penetrate into it. Behind the plate: z a float 3 is attached to the weight of the plate and of the associated moving parts to a significant extent and thus the mobility of the plate under the influence of the fluid friction acting on it elevated. The float 3 rests on two height-adjustable supports q .. The Plate 2 is with the Float by a spring 5, which is in a The sleeve 6 attached to the float is arranged, pressed against three lateral supports 7. The pillars? are adjustable in the horizontal direction. The spring 5 can through the Screw bolts 8 can also be adjusted. The supports 4 and 7 and the sleeve 6 are surrounded by a flexible, tightly corrugated metal hose to protect against the sea water or the one in the swimmer room. other liquid present.

Durch die Abstützungen ist die Platte 2 gegen Verschiebebewegungen in vertikaler Richtung und senkrecht zurPlattenebene gesichert. Durch die Beweglichkeit der Stützen wird aber der Platte eine Verschiebebewegung in oder gegen die Fahrtrichtung des Schiffes, d. h. bei der in Abb. i gegebenen Darstellung senkrecht zur Bildebene ermöglicht. Während der Fahrt des Schiffes wird sich daher die Platte entgegengesetzt zur Fahrtrichtung aus ihrer Mittellage herausbewegen.Due to the supports, the plate 2 is against shifting movements secured in the vertical direction and perpendicular to the plane of the plate. Through the mobility of the supports, however, the plate will move in or against the direction of travel of the ship, d. H. in the illustration given in Fig. i perpendicular to the image plane enables. The plate is therefore opposite to one another while the ship is moving move out of its central position towards the direction of travel.

Zur Kompensation dieser Bewegung dient eine Antriebsvorrichtung, die in beliebiger Weise ausgebildet sein kann. In Abb. i ist dieser Antrieb schematisch in Form eines Elektromotors i= dargestellt. Der Antrieb- wirkt bei dem beschriebenen Beispiel in folgender Weise auf die Platte ein.A drive device is used to compensate for this movement can be designed in any way. This drive is shown schematically in Fig. I shown in the form of an electric motor i =. The drive works with the one described Example on the plate in the following way.

An der Aülse-6 ist ein Arm g befestigt, mit dem ein auf der Welle To des Antriebes befestigter Nocken o. dgl. zusammenwirkt. Mit dem Arm 9 sind zwei weitere seitliche Arme 12 verbunden, die je nach der Bewegung der Platte eine der beiden Kontaktanordnungen 13 in Tätigkeit setzen. Die Bewegung des Armes 9 bzw. des an der Welle io sitzenden Antriebsnockens ist durch Anschläge 14 'begrenzt.An arm g is attached to the sleeve 6, with which a on the shaft To the drive attached cams or the like. Cooperates. With the arm 9 are two further lateral arms 12 connected, depending on the movement of the plate one of the put both contact arrangements 13 into action. The movement of the arm 9 resp. of the drive cam seated on the shaft is limited by stops 14 '.

Der Antrieb ii ist in Abb. 3 für Gleichstrombetrieb eingerichtet. 18 ist der Anker des Antriebes und ig der permanente Feldmagnet. Der Anker ist über einen Umschalter 2o, ein Amperemeter 21 und einen veränderlichen Widerstand 22 an eine Hilfsgleichspannung 23 angeschlossen. Zur Änderung des Widerstandes 22 dient ein Nebenschluß-Hilfsmotor 24, dessen Erregerwicklung 25 und Anker 26 an die Gleichstromleitung 23 angeschlossen sind. Der Ankerstrom ist über einen Umschalter 17 geführt, der mit einem im Stromkreis der Kontaktvorrichtungen 13 liegenden Relais 16 verbunden ist. Die Stromquelle des Relaisstromkreises ist mit 15 bezeichnet. Die Stromquelle kann jedoch auch durch die Gleichspannung 23 ersetzt werden. Es ist ferner möglich, die Einzelteile der Anordnung sowie die Schaltung in beliebig anderer Weise auszuführen. An Stelle von Gleichstrom kann man ferner Wechselstrom. verwenden.The drive ii is set up in Fig. 3 for direct current operation. 18 is the armature of the drive and ig is the permanent field magnet. The anchor is over a changeover switch 2o, an ammeter 21 and a variable resistor 22 an auxiliary DC voltage 23 is connected. To change the resistance 22 is used a shunt auxiliary motor 24, its excitation winding 25 and armature 26 to the direct current line 23 are connected. The armature current is passed through a switch 17, which connected to a relay 16 lying in the circuit of the contact devices 13 is. The power source of the relay circuit is denoted by 15. The power source however, it can also be replaced by the DC voltage 23. It is also possible perform the individual parts of the arrangement and the circuit in any other way. Instead of direct current, alternating current can also be used. use.

Die Anordnung hat folgende Wirkung: Durch die Bewegung des Schiffes wird auf die Platte 2 eine Kraft ausgeübt, die sie gegen die Fahrtrichtung des Schiffes verschiebt. Dadurch werden auch die mit ihr verbundenen Arme 12 bewegt und je nach der Fahrtrichtung des Schiffes einer der beiden Kontakte 13 geschlossen. Gleichzeitig wird auch der Arm 9 aus seiner Ruhelage seitlich verschoben und der Anker 18 des Antriebes ii aus seiner Ruhelage gedreht. Durch die Kontaktvorrichtung 13 wird das Relais 16 eingeschaltet und der in der Ruhelage bei den unteren Kontakten ruhende Umschalter gehoben, so daß er den oben angeordneten Kontakt schließt, und den Hilfsmotor 24 einschaltet. Der Hilfsmotor 24 setzt sich nunmehr in Bewegung und verkleinert den Widerstand 22. Dadurch wächst der Gegendruck des Ankers 18, so daß er den an seiner Welle io sitzenden Antriebsnocken und den Arm 9 mit den Kontaktarmen 12 wieder in seine Mittellage zurückbewegt. Der Kontakt öffnet sich, und das Relais 16 läßt den Umschalter wieder auf seine unteren Kontakte zurückfallen. Dadurch bewegt sieh der Motor 24 wieder in entgegengesetzter Richtung, so daß der Widerstand 22 vergrößert wird. Der Gegendruck des Ankers 18 vermindert sich, so daß der von der Platte ausgeübte Druck auf den Arm 9 überwiegt und ihn wieder aus seiner Mittellage herausbewegt, bis der Kontaktarm 12 wieder den Kontakt 13 schließt und sich der beschriebene Vorgang wiederholt. Der Umschalter 2o regelt die Drehrichtung des Antriebes ii je nachdem, ob die Geschwindigkeit bei der Vorwärtsfahrt oder bei der Rückwärtsfahrt des Schiffes gemessen werden soll. Das Gerät 21 kann unmittelbar auf die anzugebenden Geschwindigkeiten geeicht sein, so daß man dauernd die augenblickliche Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes ablesen kann.The arrangement has the following effect: By the movement of the ship a force is exerted on the plate 2, which it counter to the direction of travel of the ship shifts. As a result, the arms 12 connected to it are also moved and depending on the direction of travel of the ship one of the two contacts 13 closed. Simultaneously the arm 9 is moved laterally from its rest position and the armature 18 of the Drive ii rotated from its rest position. The contact device 13 is Relay 16 switched on and the one resting in the rest position at the lower contacts Changeover switch raised so that it closes the contact located above, and the auxiliary motor 24 turns on. The auxiliary motor 24 is now set in motion and reduced in size the resistance 22. This increases the back pressure of the armature 18, so that he to the its shaft io seated drive cam and the arm 9 with the contact arms 12 again moved back to its central position. The contact opens and the relay 16 leaves the changeover switch will fall back on its lower contacts. This moves you the motor 24 again in the opposite direction, so that the resistance 22 increases will. The back pressure of the armature 18 is reduced, so that the exerted by the plate Pressure on the arm 9 predominates and moves it out of its central position again, until the contact arm 12 closes the contact 13 again and the process described begins repeated. The changeover switch 2o regulates the direction of rotation of the drive ii depending on whether the speed when moving forward or when moving the ship backwards should be measured. The device 21 can directly access the speeds to be specified be calibrated, so that you can constantly see the current speed of the ship can read.

Zum Betrieb der Vorrichtung eignen sich außer der beschriebenen Anordnung vorwiegend Kompensationsschaltungen, die in Form einer Wheatestoneschen Brücke aufgebaut sind und die mit einem Hilfsantrieb arbeiten, der die Kompensation dauernd selbsttätig vornimmt.The arrangement described is also suitable for operating the device mainly compensation circuits built in the form of a Wheatestone bridge and who work with an auxiliary drive that automatically compensates for it undertakes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for measuring ship speeds by fluid friction, characterized by a flush with the ship's wall built-in plate that can be moved in its own plane, with the help of which the directly Friction occurring between the hull and water due to the frictional forces compensating measuring arrangement is measured. @

2. Arrangement according to claim i, characterized by an electric drive (ig), which is generated by the frictional forces Counteracts movement of the plate built into the ship's wall, in such a way that daAi the amperage required to compensate for the movement is a measure of the ship's speed represents.

3. Arrangement according to claim 2, characterized by a contact device, which is under the action of the movement of the plate, and one from the contact device Control device to be switched, the adjustment of which adjusts the current intensity of the compensation the drive used to move the plate changes. q ..

Arrangement according to claim z, characterized characterized in that the plate built into the ship's wall in the vertical direction and appropriately adjustable in the direction perpendicular to the plane of the plate is so that they are only in or against the direction of the ship's movement or the can move frictional forces generated by this movement.

5. Arrangement according to claim q., characterized in that the space behind the plate of the device filled with liquid and the weight of the plate and the associated movable Part is balanced by a float attached behind it.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the plate with the float through a spring is pulled on three supports acting perpendicular to the plane of the plate, while she rests with the float on two or more supports.

7th Arrangement according to claim 6, characterized in that all bearings of the Plate for protection against sea water or other harmful influences with seamless tightly corrugated flexible protective hoses are surrounded.