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Hilfsvorrichtung zum Betrieb eines magnetischen Minenräumgerätes Zur
Räumung magnetischer Minen wird ein sogenannter »Hohlstab« benutzt, der aus einem
schwimmfähigen Eisenrohr von etwa 15 m Länge, Ioo cm Durchmesser und einem Gewicht
von etwa Io t besteht und von einem mit dem Magnetisierungsstrom gespeisten Solenoid
umgeben ist. Das Gerät wird in Betrieb an einem etwa Ioo m langen Kabel, über das
das Solenoid gespeist wird, von dem Räumschiff über das zu räumende Minenfeld geschleppt.
Dabei wird das Solenoid mit einem Strom von veränderlicher Größe und Richtung gespeist,
um durch das veränderliche magnetische Feld die Minen zu zünden. Bei einer bekannten
Räumeinrichtung wird der veränderliche Speisestrom von einem Gleichstromgenerator
(Dynamo) geliefert, dessen Erregerstrom aus einem Drehstromnetz über gittergesteuerte
Gleichrichterröhren geliefert und in der gewünschten Weise gesteuert wird. Die Speisung
des Solenoids kann auch unmittelbar durch gittergesteuerte Gleichrichterröhren erfolgen.
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Bei Beendigung der Räumfahrten ist es im allgemeinen erforderlich,
den Räumstab weitgehend zu entmagnetisieren, um bei der weiteren Fahrt des Räumschiffes
ein unbeabsichtigtes Ansprechen magnetischer Minen zu verhüten. Die Entmagnetisierung
erfolgt mit der gleichen Einrichtung, die zur Steuerung des Solenoidstromes beim
Räumen dient. Zur Entmagnetisierung des Stabes wird das Solenoid mit einem Wechselstrom
von etwa zehn Perioden pro Minute gespeist, dessen Amplituden von einem Maximalwert
ausgehend im Laufe von etwa zehn Minuten gleichmäßig bis auf Null verringert werden.
Das Ziel der Entmagnetisierung ist erst dann als erreicht anzusehen, wenn das Erdfeld
durch das Eigenfeld des Räumstabes nicht wesentlich verändert wird, so daß die Wirkungstiefe
oder sogenannte Gefährdungstiefe ein Minimum erreicht.
Dies hat
jedoch eine genaue Einhaltung des Entmagnetisierungsprogramms zur Voraussetzung.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Voraussetzung
bei den bekannten Geräten offenbar nicht erfüllt ist, da sie trotz Entmagnetisierung
ein stark streuendes und häufig die Gefährdungsgrenze überschreitendes Eigenfeld
behalten, weil die beiden Halbwellen des entmagnetisierenden Wechselstroms vor allem
gegen Ende des Entmagnetisierungsvorganges nicht in der erforderlichen symmetrischen
Weise abnehmen. Auch durch Bedienungsfehler oder Kontaktstörungen kann nach Durchlaufen
des Entmagnetisierungsprogramms hoch ein unerwünscht großes Eigenfeld bestehen.
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Die sich daraus ergebenden Gefahren werden gemäß der Erfindung dadurch
vermieden, daß am Räumstab ein Gerät für die Messung der magnetischen Feldstärke
angebracht ist, das mit einem Anzeigeinstrument an Bord des Räumschiffes verbunden
ist. Das Feldstärkemeßgerät wird außen am Hohlstab vorzugsweise in der Nähe eines
der magnetischen Pole des Stabes angebracht.
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Die Erfindung wird durch Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
an Hand der Abbildungen näher erläutert. Es zeigt Abb. I den Hohlstab mit angebautem
Feldstärkemeßgerät, Abb. 2 eine Außenansicht des Gerätes zur Prorammsteuerung des
Solenoidstromes mit einem Instrument zur Anzeige der am Hohlstab gemessenen Feldstärke,
Abb. 3 eine schematische Darstellung des Feldstärkemeßgerätes und die dazu gehörige
Schaltung. Der Hohlstab I besteht aus einem langen Eisenrohr, das von einem Solenoid
2 umgeben ist. In der Nähe des vorderen Endes des Hohlstabes ist an der Oberseite
ein wasserdichtes Gehäuse 3 angebracht, das ein Feldstärkemeßgerät enthält. Der
Hohlstab ird von dem Räumschiff an einem Kabel 4 gechleppt, welches Adern 5 für
die Speisung des olenoids und Adern 6 für den Betriebsstrom des Meßgerätes und die
Übertragung des Meßwertes zum Schiff enthält.
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Abb. 2 zeigt das Gerät für die Steuerung des Solenoidstromes mit den
für die Entmagnetisierung wichtigen Bedienungsteilen und Instrumenten. Ein Aufsatz
7 enthält ein Meßgerät 8 für den Solenoidstrom und ein Anzeigeinstrument 9 für die
magnetische Feldstärke. Durch Drücken auf einen Knopf Io kann die normalerweise
herabgesetzte Empfindlichkeit des Feldstärkeanzeigeinstrumentes 9 zur genauen Messung
des Endfeldes des Hohlstabes vergrößert werden. Der mittlere Geräteteil II enthält
einen Drehknopf I2 zur Einstellung der Periodenzahl des magnetisierenden Stromes
zwischen etwa I5 bis 3 Perioden pro Minute und einen Schalter I3 zur Einschaltung
der Programmsteuerung für die Entmagnetisierung. Nach dem Entmagnetisierungsprogramm
wird dem Solenoid ein Wechselstrom mit symmetrisch abnehmenden Amplituden zugeführt.
Der untere Teil 14 des Steuergerätes enthält gittergesteuerte Gleichrichterröhren
sowie Potentiometer mit motorisch bewegten Abgriffen zur Steuerung der Gleichrichterröhren
nach verschiedenen Programmen, insbesondere nach dem Entmagnetisierungsprogramm.
Die zugehörigen Kontrollinstrumente und Schalter sind nicht mit dargestellt. Es
ist angenommen, daß die Gleichrichter den Erregerstrom für einen umlaufenden Gleichstromgenerator
liefern, der seinerseits den etwa eine Zehnerpotenz größeren Solenoidstrom erzeugt.
In dem Teil 14 können insbesondere Regel-, Anzeige- und Betätigungsmittel zur Regulierung
der Gleichheit der Halbwellen des Wechselstromes bei Durchführung der Entmagnetisierung
vorgesehen sein.
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Das Feldstärkemeßgerät mit der zugehörigen Schaltung ist in Abb. 3
schematisch dargestellt. Ein kleiner Synchronmotor I5 dreht eine Spule I6, die an
einen zweiteiligen Kommutator I7 angeschlossen ist, von dem die gleichgerichtete
Spannung der Spule durch Bürsten abgenommen wird. Die Spannung wird dem Meßinstrument
9 an Bord des Schiffes zugeführt, dem mit Rücksicht auf die großen bei der Magnetisierung
auftretenden Feldstärken ein Widerstand I8 vorgeschaltet ist. Durch den Druckknopfschalter
Io kann der Widerstand I8 ausgeschaltet werden, um die Endfeldstärke am Hohlstab
zu messen.
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Vorteilhaft beschränkt man sich auf die Messung der vertikalen Komponente
des Feldes in der Nähe des Hohlstabes. Die Drehachse ist dann bei entsprechender
Lage der Kommutatorsegmente in waagerechter Ebene anzuordnen. Mit entsprechend abgeänderter
Anordnung kann man auch andere, gegebenenfalls auch gleichzeitig mehrere Komponenten
bestimmen.
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Das Feldstärkemeßgerät kann auch an anderer Stelle des Hohlstabgerätes
angeordnet sein.
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Die beschriebene Anordnung zeigt auch die positive oder negative Richtung
des gemessenen Feldes an. Infolgedessen ist die Nullage des Anzeigeinstrumentes
in der Skalenmitte.
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Man kann auch auf die Anordnung eines Kommutators verzichten und die
Wechselspannung der Spule mit Hilfe einer Ventilschaltung gleichrichten. Man verwendet
dabei ein Instrument, das Anschläge nur in einer Richtung macht. Hierbei scheidet
die Lagebedingtheit wie bei Verwendung eines Kommutators in gewissem Umfange aus.
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Mit dem Gerät nach der Erfindung ist es nicht nur möglich, dauernd
oder nach jeder Entmagnetisierung festzustellen, daß der für die Gefährdungstiefe
maßgebliche Minimalwert des Endfeldes erreicht worden ist, man kann auch den Magnetisierungszustand
zu jeder Zeit ablesen und damit eventuelle zeitliche Änderungen erfassen; das Gerät
zeigt weiter bei Durchführung eines beliebigen Programms während der Räumfahrt unmittelbar
die vom Hohlstab erzeugten Feldstärken und den zeitlichen Verlauf an, was eine zuverlässigere
überwachung der richtigen Arbeitsweise gewährt als eine Beobachtung des Solenoidstromes.
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Ein besonderer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist darin
zu sehen, daß sie es ermöglicht, ohne Eingehen eines Wagnisses ein abgekürztes
Entmagnetisierungsprogramm,
z. B. durch einen oder wenig gezielte Stromstöße, anzuwenden. Nach jedem Stromstoß
kann man die Größe der noch vorhandenen Restmagnetisierung feststellen und dementsprechend
Größe und Richtung des nächsten Stromstoßes wählen. Auch wenn der Hauptteil der
Entmagnetisierung in der üblichen Art mit langsam verringerter Stromamplitude durchgeführt
wird, kann die Einrichtung zur Messung der Feldstärke zum Korrigieren des Betrages
des Restmagnetismus in der zuletzt beschriebenen Weise benutzt werden.
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Außer dem beschriebenen Feldstärkemeßgerät können auch solche anderer
Art, die eine ausreichende Empfindlichkeit aufweisen und auch die Richtung des Magnetfeldes
anzeigen, benutzt werden.