WYDZIÄLY POLITECHNICZNE KRAKOW

BIBLIOTEKA GtÖWNA

WYii/mti

L. inw.

w.'U'Y

.F

""x

. *- "    ■    X

<g»i.—■»>»

MA.

li

5*

ni

:Urx

EU

iü

'imzrn

WM

JSk

Vm)

m.

\\

ii

zi ■

"/

"ri

MB

r>

M^WUsMMW

"A

MMrWM

UlfiS/

i!

W/jmMl\i

»WM

ÖS

WWW

fiv

I»

M

I:

ii

WM

w»k.

MW

;S'

WM

MA

iü

Itl

HWMAWW

M eyfYW'lyf/./fv ^

l>

/j

<!

ii

WM

MW

iü

721’

EI Biblioteka Politechmki Krakowskiej

MUE

’)

jx /aI    100000297536

i/i

iE

■H

IIII

YXJ

/

mit

r/j

I

m

Ih

MM

-N

lü

yj

W

■

L \

T<

4

W

i

D

M

Ay

7f?

r>

/

m

VW

zyfC

L'

FZT.

1

’j

kN

0

y

W

n

iflltE8

\

m

\

ü

H'

B

1

1

m

L-'

m

Vl

V

-

m

r

WM

k

/

,

m

f

m

%

*

■

0

<

f.

'

m

M

m

§

m

wmm

i

7

m

u

-

i

O

rz

%

'

mm

0

7

►7

-vFf

i

v

i

k

I

UW

.

v

f

v

v

s®

MM

V

?

-

>

vv'- :

i

-

■

Erbaue" Joh. C. Teckl^nborgf Geestemünde.

Größe: Brutto Reg. Tons . 5081

„ Netto ..... 4765

Tragfähigkeit: Tons . . . 8000

Fünfmast-Vollschiff „Vreusten"

1902.

Reeder: F. Laeisz, Hamburg

Ganze Länge . .

Länge in der Wasserlinie . 400' Breite über Spanten. . . . 53'6" Tiefe: Kiel bis Deck . . . 33'8"

. 437'

Kennt Ihr encr Schiff?

Line einfache Auseinandersetzung

über Stabilität, Trim, Konstruktion, Tonnage und Freibord der Schiffe, nebst vollständiger Ausführung der gewöhnlichen Schiffsberechnungen nach gegebenen Plänen von

Thomas Klaiton,

Schiffbau-Ingenieur, zuletzt Lehrer des Schiffbaues an der Königs, Navigationsschule in Leith.

Autorisierte Uebersetzung nach der sechsten Auflage des englischen Originals von

Kaps. C. Fefenfeld.

Grohherzogl. Oldenburg. Navigationslehrer in Elsfleth, Mitglied des Kalscrl. Obersekamts mit) der Kaiser!. Technischen Kommission für Seeschiffahrt.

Cf)

ui

SSF*

co

Uf

X^lEl

1903.

--Berlin • Oldenburg • Leipzig

Druck und Verlag von Gerhard Slalling.

<^4V.

ßf

I y 11, tu» '

""W

lliit

113051

Äkc» nr. ..........,.j

Worrede des Werft ssers zur ersten Auflage.

Die Erfahrung ist ein ausgezeichneter Lehrmeister, nur ist ihr Lehrgang oft ein sehr langsamer. Im Laufe der Zeit wird ein Seemann mit ihrer Hülfe ansehnliche Kenntnisse davon erwerben, wie sich sein Schiff unter verschiedenen Umständen benimmt und bewährt — welches seine Stärke, seine Tragfähigkeit, seine Stabilität, also kurz gesagt, seine Eigenschaften auf See sind.

Diese Art und Weise, Kenntnisse zu erlangen, ist indessen heutzutage für den intelligenten Seemann weitaus zu kostspielig. Er weiß, daß manches gute Schiff und was schlimmer ist, viele kostbare Menschenleben verloren gegangen sind, ehe solche Kenntnisse erlangt werden konnten und alles aus purer — obwohl man nicht sagen kann, starrsinnig festgehaltener Unkenntnis.

Was die Stabilität anbelangt, so ist hervorgehoben worden, daß es nutzlos sei, den Kapitän mit Stabilitätskurven auszurüsten, denn er verstünde sie nicht und wenn er sie auch verstände, so würden sie doch wenig Zweck haben, da er nur die Angabe gewisser Bedingungen beim Laden brauche, über welche er nicht hinausgehen dürfe, ohne sein Schiff zu gefährden. Dies ist alles in seiner Weise recht schön und gut, aber warum versteht der Kapitän keine Stabilitätskurven, oder im allgemeinen gesprochen, )o wenig über Stabilität? Liegt die Antwort nicht darin, daß bislang sehr wenig gethan worden ist, um dem Seemann die Mittel an die Hand zu geben, derartig wichtige Kenntnisse zu erlangen? Außerdem muß man, wenn die Kurven auch wenig Wert haben und eine allgemeine Angabe der für die Sicherheit des Schiffes notwendigen Bedingungen genügt, doch der Intelligenz unserer Seeleute Rechnung tragen. Er soll nicht maschinenmäßig sein Schiff lenken, unfähig zu begreifen, was sich doch verhältnismäßig einfach ausein-ander setzen läßt. Andererseits muß man nicht denken, daß lange Erfahrung im Navigieren notwendigerweise die Fähigkeit mit sich bringt, ein Schiff unter allen Umständen so zu beladen, daß dasselbe gute See-Eigenschaften hat. Die Unwissenheit, welche oft beim Beladen und Ballasten zu Tage tritt, und die Verluste, welche aus diesem Gmnde entstehen, beweisen häufig das

Gegenteil. Es herrscht vielfach die Meinung, daß tüchtige, schätzenswerte und lehrreiche Schriften und Vorträge über wichtige Gegenstände des Schiffswesens nur Interesse für Schiffsbau-Konstrukteure und Experten haben, während sie für den Seemann entweder überflüssig sind, oder wenigstens bei solcher Art der Belehrung kein Interesse bieten. Eine verkehrtere und weniger berechtigte Meinung giebt es wohl kaum. Da die Stabilität eines Schiffes so sehr von der Beladung abhängig ist und die Schiffsoffiziere das Stauen der Ladung in erster Linie zu beaufsichtigen haben, so ist die Wichtigkeit einer vernünftigen Kenntnis der Stabilität augenscheinlich.

Und ist es nicht eine Thatsache, daß der mit solchen Kenntnissen ausgerüstete Schiffsoffizier imstande sein wird, dem Schiffbau-Konstrukteur manche nützliche Winke zu geben über das Verhalten seines Schiffes und dessen Fähigkeiten bei jedem Wetter und mit den verschiedensten Ladungen, und würden nicht diese Angaben für die Konstruktion neuer Schiffe von sehr großem Wert sein? Hierdurch würde der Konstrukteur, welcher meistens nach einer kurzen Probefahrt unter den günstigsten Umständen nichts weiter von dem Schiffe sieht, besser in der Lage sein, ein Schiff zu bauen, welches den an dasselbe zu stellenden Anforderungen vollkommener entspräche.

Daß dies in der That der Fall ist, wird durch die Thatsache bewiesen, daß einige hervorragende Schiffbau-Firmen alles, was in ihrer Macht steht, thun, um die Kapitäne zu veranlassen, ihnen jede mögliche Auskunft über das Verhallen und die Leistungen der von ihnen gebauten Schiffe zu geben.

Die denkbar beste Methode, den Seeleuten diese Art von Kenntnissen §:: erteilen, ist diejenige, daß öffentliche Vorträge gehalten und durch Zeichnungen und Experimente erläutert werden.

Während der letzten Jahre hat der Verfasser an der Königlichen Navigationsschule in Leith Kurse gehalten, welche speziell für Seeleute bestimmt waren. Der Eifer und der Enthusiasmus, mit welchem dieser Unterricht aufgenommen wurde, zeigte deutlich, daß die Seeleute sich seiner Wichtigkeit voll bewußt sind und seinen Werth schätzen und verstehen.

Die ausführliche Diskussion, welche oft den Vorträgen folgte, brachte häufig neue Gesichtspunkte in Verbindung mit persönlicher Erfahrung zu Tage und bewies vollkommen, daß Seeleute keine Faustregel zu ihrer Richtschnur zu nehmen brauchen, sondern daß eine gründliche Erfassung der leitenden Grundsätze erforderlich ist. — Hierdurch und durch das wiederholte Ersuchen, diese Vorträge zu veröffentlichen, wurde der Verfasser zur Herausgabe des vorliegenden Buches veranlaßt. Die alte Methode „mit dem Anfange anzufangen" ist als die verläßlichste gewählt und der Grundsatz befolgt worden, möglichst viel in möglichst knapper und verständlicher Form zu geben. Der Ausdruck ist derart, daß er von jedem Seemanne verstände:: werden wird und mühsamer mathematischer Formeln möglichst entkleidet; auch wird durch den niedrigen Preis die Anschaffung jedem Seemanne, auch mit noch so beschränkten Mitteln, ermöglicht.

Wir glauben, daß die Herausgabe dieses Buches keiner Rechtfertigung bedarf, denn obgleich die vortrefflichen Werke von Sir E. I. Reed und Sir W. H. White für die Bedürfnisse der Schiffbauer und Konstrukteure vorzüglich geeignet sind, ist bislang kein Versuch gemacht worden, dem Standpunkt der (Seeleute Rechnung zu tragen.

Ferner hoffen wir, daß die Kapitel über Schiffbau, Tonnage und Freibord, welche während sie für Seeleute interessant und wichtig sind, gleichzeitig das Buch auch Schiffsreedern, Inspektoren und anderen Interessenten des Seewesens annehmbar erscheinen lassen werden.

Der Verfasser ist besonders den Herren W. Denny & Brothers, Dumbarton, Herren I. L. Thompson & Sons, Sunderland, Herren Ramage & Ferguson ltd., Leith, für die Erlaubnis aufrichtigen Dank schuldig, die Stabilitätskurven bei ihnen gebauter Schiffe zu benutzen; ferner auch Herrn I. Bolam, Direktor der Königlichen Navigationsschule in Leith, für die freundliche Teilnahme und das Interesse, welches derselbe der Ausarbeitung des Buches entgegengebracht hat.

Ratschläge und Mitteilungen, besonders von Schiffsoffizieren und anderer! die den Wunsch hegen, zur Fördemng dieses Zweiges der Nautik beizutragen, werden gern entgegengenommen und in einer weiteren Auflage, falls eine solche nötig sein sollte, nach Möglichkeit verwertet werden.

Leith, März 1896.

Worrede zur vierten Auflage.

Während der drei Jahre, welche seit dem Erscheinen der ersten Auflage verflossen sind, erhielt der Verfasser zahlreiche Antworten auf seine damalige Auffordernng zu „Vorschlägen und Mitteilungen". Diese Antworten kamen von Kapitänen, Schiffs-Offizieren, Ingenieuren und solchen jungen Leuten, welche auf Werften den Schiffbau praktisch erlernen.

Obgleich es zuerst beabsichtigt war, die etwas mühsamen Berechnungen über Deplazement, Trägheitsmoment, Stabilitätsmoment 2c. weg zu lassen, so haben die erhaltenen Mitteilungen doch zur Genüge bewiesen, daß derartige Berechnungen einem großen Teil unserer Leser als wertvolle Zugabe zu diesem Buche willkommen sein werden.

Der Verfasser war angenehm überrascht, als er entdeckte, daß viele Seeleute nicht damit zufrieden sind, die Resultate von Berechnungen zu kennen und zu gebrauchen, sondern daß sie auch begierig sind zu erfahren und zu verstehen, auf welche Weise man zu diesen Resultaten gelangt. Es läßt sich ja nicht leugnen, daß einige mathematische Kenntnisse erforderlich sind, mit schwierigere Probleme lösen zu können; indessen wird man mit Hülfe der einleitenden Rechnungen des zehnten Kapitels die später folgenden wirklichen Schiffs-Berechnungen, wofür die nötigen Zeichnungen gegeben sind, besser verfolgen und verstehen können.

Beträchtliche Zusätze sind in dem dritten Kapitel, das den Druck des Wassers behandelt, hinzugekommen; ebenso in dem sechsten Kapitel, über Wasserballast, das durch verschiedene neue Diagramme erläutert ist. Das siebente Kapitel (Trim) ist ganz neu hinzugefügt und wird hoffentlich den Wünschen derjenigen von unsern Lesern genügen, auf deren Vorschläge hin es aufgenommen wurde. Das Kapitel wurde in Form einer Abhandlung der Shipmasters Society in London int März 1898 vorgelegt und es trat dort wiederholt der Wunsch zu Tage, daß es in „Know your own ship“ einen Platz finden möge.

Die andern Abschnitte des Buches sind revidiert und möglichst auf den heutigen Stand der Kenntnisse gebracht worden.

Weitere Details über Schiffbau wird man in dem ergänzenden Werke „Construction and Maintenance of Steel Ships“ finden, welches der Verfasser auf besonderen Wunsch der Verleger bearbeitet.

Der Verfasser giebt sich der Hoffnung hin, daß das Buch in seiner erweiterten und verbesserten Gestalt denselben herzlichen Empfang finden möge, welcher für dessen Auflagen in den letzten drei Jahren bezeichnend ist.

London, im April 1899.

Vorrede des Übersetzers.

Den Worten des Verfassers hat der Übersetzer nur hinzuzufügen, daß auch in Deutschland bis jetzt kein Werk existiert, aus dem sich der Seemann über die ihn interessierenden Fragen des Schiffbaus, der Stabilität u. s. w. ohne besonderes mühevolles Studium unterrichten könnte und es scheint daher eine deutsche Ausgabe des ungemein klar rmd verständlich geschriebenen und in England zu allgemeiner Beliebtheit gelangten Buches von Wert zu sein, da abgesehen von der Schwierigkeit der fremden Sprache auch gewisse nationale Eigentümlichkeiten in der englischen Redaktion hervortreten, die auf den deutschen Leser störend und hemmend wirken und die der Übersetzer nach Möglichkeit zu beseitigen gesucht hat.

Ich glaube mich daher der Hoffnung hingeben zu können, daß das Buch in der vorliegenden Form namentlich meinen Kollegen und auch solcher: Personen, die sich für die Sache im allgemeinen interessieren, willkommen sein wird.

Bei den Dimensionen und Berechnungen habe ich das englische Maß beibehalten, einmal weil die Text-Figuren beibehalten worden sind und ferner auch, weil die meisten Seeleute noch immer mit engl. Fuß rechnen; ebenso wie man Länge, Breite, Tiefe und Tiefgang auch auf deutschen Schiffen noch gewöhnlich nach englischen Maßen anzugeben pflegt. Für solche Leser, welch eine Umrechnung in Meter wünschen, habe ich im Anhange eine Tafel für die Umrechnung von engl. Fuß in Meter und umgekehrt eingeschaltet. Das Beispiel auf der zweiten Seite ist nach dieser Tafel umgerechnet.

Im allgemeinen ist das englische Original dem Inhalte nach getreu wiedergegeben und es ist nur an einzelnen Stellen durch Anmerkungen ergänzt rvorden und, wo eine Unklarheit entstehen konnte, hat der Übersetzer sich gestattet, die Darstellung so abzuändern, daß ein Mißverständnis ausgeschlossen wird.

Hinzugefügt ist ein Anhang über die Klassifikation der Schiffe, sowie über periodische Besichtigungen; dafür sind die im Originale enthaltenen Probefragen (Test questions) fortgelassen, da sie den Gepflogenheiten deutscher Lehrbücher nicht entsprechen.

Für die Durchsicht des Manuskriptes und das Interesse, welches sie dem Buche entgegengebracht haben, spreche ich meinen verehrten hiesigen Kollegen, den Herren Oberlehrer Preuß und Dr. Timerding, sowie dem Herrn Oberlehrer Grabowski vom Technikum in Bremen meinen verbindlichsten Dank aus

Meinem geschätzten Herrn Verleger bin ich für die schöne typographische Ausstattung, welche er dem Buche hat zu teil werden lassen, ebenfalls zu vielem Danke verpflichtet.

Elsfleth, im Dezember 1902.

Tonnage-Berechnungen bei wirklichen Schiffen — Segelschiffe — Suez-Kanal Tonnage — Tonnage bei Dachten .    . . 249—261

"Neuntes Kapitel. — Irreibord.

Definition — Methode der Bestimmung des Freibords —

262—277

Typ des Schiffes — Wesen der Verringerung und der Vermehrung des Freibords — Freibord-Berechnungen für verschiedene Schiffstypen Tafel der natürlichen Sinus, Kotangenten u. s. w. . . . 278—280

Zehntes Kapitel (Erster Mb schnitt). — Uerechnungen.

Nützliche Tabellen und Regeln — Gewichtsberechnung einer Stahlplatte — Stütze — Hohlstütze — Inhalt eines Wassertanks — Inhalt eines Kohlenbunkers — Deplacement und „Tons Pr. Zoll" eines rechteckigen Leichters — Die drei Simpsonffchen Regeln und graphische Erklärung derselben —

Berechnung des Areals eines Decks oder einer Schwimmebene — „Torrs Pr. Zoll" Eintauchung der Schwinrmebene eines Schiffes — Deplacement eines Schiffes — Schwerpunkt einer Schwimmebene, longitudinal und transversal — Deplaeements-schwerpunkt, vertikal und lorrgitudinal — Trägheitsmoment —

281—310

Quer-Metacentrurn über Deplacementsschwerpunkt — Systemschwerpunkt — Longitudinales Metacentrum über Deplacementsschwerpunkt — Trimänderung — Areal des Querschnitts, körperlicher Inhalt und Schwerpunkt eines Ein- oder Austauchungskeils — Segel-Systemschwerpunkt......

Zehntes Kapitel (Zweiter Mschnitt). — -Line Weihe von Schiffs-Werechnungen nach wirklichen Wissen-

Deplacement — Longitudinaler Deplacementsschwerpunkt —

Vertikaler Deplacementsschwerpunkt — Transversales Meta-centmrn über Deplacementsschwerpunkt nach zwei Methoden berechnet — „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung — Eingetauchte Oberfläche und Deplacement der Außenhaut — Longitudinales Metacentrum über Deplacementsschwerpunkt — Resultate von Kurven-Berechnungen — Stabilitäts-Berechnung .... 311—334

Wnhang A.

Dynamische Stabilität und Schlingerbewegung im Seegange 335—339

340

Anhang ß-

Einige Bemerkungen über Klassifikation von Schiffen . . .

356

Anhang C.

Englische Fuß und Meter...........

357

Alphabetisches Inhaltsverzeichnis.........

Kennt Ihr Euer Schiff?

Erstes Kapitel.

Deplacement und Ladefähigkeit an Schwergut.

Inhalt: Deplacement — Deplacementskurven — Schwergutskala — „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung — Beispiele von praktischer Anwendung der „Tons Pr. Zoll"-Eintauchungskurve — Deplacementskoefficienten.

Tonnengehalt —

„Deplacement", „Ladefähigkeit an Schwergut" und „Tonnengehalt" sind oft gehörte Ausdrücke, und werden namentlich von solchen Personen angewandt, welche mit Schiffen und Schiffahrt in irgend welcher Form zu thun haben; indessen werden dieselben nicht immer genau verstanden. Wir wollen unsere Aufmerksamkeit vorerst den beiden ersten — Deplacement und Ladefähigkeit an Schwergut — zuwenden. Der letzte Ausdruck bedeutet einen Gegenstand, welcher, obgleich einfach in seinem Charakter, doch von größerer Ausdehnung ist; deshalb wollen wir ihm später ein besonderes Kapitel widmen.

Deplacement. Jeder im Wasser schwimmende Körper verdrängt eine bestimmte Menge desselben und das Gewicht dieses verdrängten Wassers ist gleich dem Gewicht des Körpers. Deplacement bedeutet etwas von seinem Platz Verdrängtes und im technischen Sinne, in welchem es auf Schiffe oder andere schwimmende Körper angewandt wird, die Verdrängung des Wassers durch gänzliche oder teilweise Eintauchung eines in dasselbe gesetzten Körpers. Die Menge des verdrängten Wassers kann in Kubiksuß, Kubikmeter oder Tons angegeben werden und das Gewicht desselben wird einfach Deplace-- ment genannt. Von diesem Begriffe kann man sich am besten eine

Vorstellung machen, indem man annimmt, ein Tank sei bis zum Rande mit Wasser gefüllt; dann setze man ein kastenförmig gestaltetes Schiff hinein, das 3 Fuß lang, 2 Fuß breit und 2 Fuß tief ist; dieses soll einen Fuß sinken. Es ist augenscheinlich, daß jetzt ein Teil des Wassers aus dem Tank abfließen muß. Hat man nun einen größeren Behälter Zum Auffangen des Wassers unter den Tank

-O

I--3-6--

“E

L.

TZR_EZSJETECV ÜTJ3T-

K----5-0_

Fig. 1. — Deplacement.

gestellt und diesen Behälter mit einem Reservoir versehen, das 3 Fuß lang, 2 Fuß breit und 1 Fuß tief ist (also dieselben Dimensionen, wie der eingetauchte Teil des Schiffes, hat), so wird man finden, daß, sobald das Überfließen des Tanks aufhört, das Reservoir ganz gefüllt ist. Dadurch ist bewiesen, daß das verdrängte Wasser genau gleich dem Volumen (körperlichen Inhalt) des eingetauchten Schiffskörpers ist. Könnte man das Schiff auf die eine Wagschale einer Wage bringen und das verdrängte Wasser auf die andere, so würde man finden, daß die Wage im Gleichgewicht ist. Einfacher findet man das Deplacement durch Rechnung.

Ein Kubf. (engl.) Seewaffer wiegt 64 Pfd. (engl.), mithin wiegen 35 Kubf. eine Tonne. Multiplizieren wir Länge, Breite und Tiefgang des obigen Schiffes, so erhalten wir 3 - 2 • 1 — 6 Kubf., welche 64.6 ---- 384 Pfd. wiegen und so das Gewicht des Schiffes in seinem derzeitigen Zustande darstellen.

Würde man nun ein unbekanntes Gewicht in das Schiff setzen, wodurch der Tiefgang auf l¹/* Fuß gebracht würde, so wäre das Deplacement 3 • 2 • V/g — 9 Kubf. = 64 • 9 = 576 Pfd. Da das Deplacement des leeren Schiffes aber 384 Pfd. war, so muß das eingenommene Gewicht = 192 Pfd. fein.*)

Hat man mit schwimmenden Körpern von anderer Form, also z. B. mit wirklichen Schiffen zu thun, so kann man wegen der ver-

8CALE or TONS

SL

SCALE OF OkaUOHTS

(?)

Sl

Scale of Tons — Tonnen-Skala.

Scale of Draughts — Tiefgang-Skala.

Fig. 2. — Deplacementskurve.

schiedenen Form nicht dieselbe Methode anwenden, um das Deplacement zu ermitteln, obgleich der Grundsatz, daß das Gewicht des verdrängten Wassers gleich dem Totalgewicht des Schiffes ist, derselbe bleibt.

*) Für die Umrechnung in Meter beachte man. daß 1 Kubikmeter Frischwaffer == 1 Tonne von 1000 kg ist; ferner ist das mittlere spezifische Gewicht des Seewassers — 1,025 und schließlich ist ein Ton von 2240 Pfd. engl. — 1016 kg. Anmerk. d. Übersetzers.

Diese wichtige Thatsache ist selbstverständlich sowohl für Schiffsbauer als auch für Schiffsreeder von großem Wert; denn sollte man das Totalgewicht des Schiffes finden, indem man alle einzelnen Teile (Rumpf, Maschinen, Kessel, Masten re.) besonders abschätzte und dann zusammenzählte, so würde dieses, abgesehen von großen Fehlern, eine höchst langwierige Arbeit sein.

Länge, Breite und Tiefgang eines Schiffes können nicht miteinander multipliziert werden, um das Deplacement zu ermitteln; aber durch Anwendung einer einfachen Methode, welche man Simp-son'sche Regel nennt, kann man das Volumen des eingetauchten Schiffes bestimmen und wenn man dieses Volumen als Wasser ansieht und den in Kubikfuß ausgedrückten Inhalt durch 35 dividiert, erhält man das Deplacement in Tons. In betreff der Simpsonffchen Regeln siehe Kapitel X. Wollte man jedesmal bei verändertem Tiefgänge eine besondere Berechnung anstellen, um das Deplacement zu bestimmen, so würde dieses sehr mühsam sein. Man vermeidet solches durch Einführung der sog. Deplacementskurve, durch die man in den Stand gesetzt wird, das Deplacement für jeden Tiefgang abzulesen. Sie wird in folgender Weise konstruiert. (Fig. 2.)

Es wird eine vertikale Linie AB gezogen und dieselbe so eingeteilt, daß z. B. jeder halbe Zoll einen Fuß Tiefgang bedeutet, bis zur Tiefladelinie, genau so, wie man am Steven eines Schiffes den Tiefgang abliest. — Für Zoll macht man wieder 12 Unterabteilungen. Von dem oberen Ende der Linie AB zieht man die horizontale Linie AC und zerlegt dieselbe ebenfalls in Unterabteilungen von Vs Zoll, welche jedesmal 100 Tons Deplacement darstellen.

Teilt man jede dieser Abteilungen wieder in 10 gleiche Teile, so stellt jeder Teil 10 Tons dar.

Setzen wir nun voraus, daß unser Schiff Kastenform hat: 100 Fuß lang, 20 Fuß breit sei und einen Tiefgang von 10 Fuß habe, so sind wir in der Lage, durch Berechnung des Deplacements für eine Reihe von Tiefgängen, z. B. 2, 4, 6, 8 und 10 Fuß, eine entsprechende Anzahl Punkte zu erhalten und können durch Verbinden derselben die Deplacementskurve konstruieren.

Um engl. Fuß in Meter oder Meter in engl. Fuß zu verwandeln, kann man sich dev Tafel im Anhang bedienen, welche den Nautischen Tafeln des Direktors der Großherzogl. Navigationsschule in Elsfleth, Herrn Dr. Bchrmann, entlehnt ist.

Um nun das Deplacement des vorstehenden Schiffes nach metrischem Maße zu berechnen, hätte man

3 Fuß ' 2 Fuß • 1 Btfc = 0,914 Meter • 0,61 Meter • 0,305 Meter — 0,17005 Kubikmeter

—    170,05 kg für frisches Wasser,

—    170,05 • 1,025 — 174,3 kg für Salzwasier.

174,3 kg —

Probe. 174,3 • 2240

— 384 Pfd. engl.

1016

Auf diese Weise lassen sich alle Rechnungen in dem vorliegenden Buche auf metrisches Maß zurückführen, falls solches gewünscht wird.    Anmerk, des Übersetzers.

Das Deplacement ist bei

2 ' Tiefgang = 100 • 20 • 2 = 4000 Kubf.

--- 114,2 Tons

4000

35

4 ' Tiefgang = 100 • 20 • 4 = 8000 Kubf.

35

₌ 228,5 Tons

6 ' Tiefgang = 100 • 20 • 6 == 12 000 Kubf.

----- 342,8 Tons

12 000

35

8 ' Tiefgang = 100 • 20 • 8 ----- 16 000 Kubf.

= 457,1 Tons

16 000

35

10 ' Tiefgang ----- 100 . 20 . 10 ----- 20 000 Kubf.

----- 571,4 Tons.

20 000

35

Um die Kurve zu zeichnen, verfährt man folgendermaßen:

Durch die Merkzeichen für 2, 4, 6, 8 und 10 Fuß Tiefgang auf der Skala zieht man Linien parallel zu AC. Nun ist das Deplacement für 2 Fuß Tiefgang = 114,2 Tons gefunden. Von dem Punkte in der horizontalen Tonnenskala, welcher 114,2 Tons darstellt, fälle man ein Lot. Der Schnittpunkt des Lotes mit der zuerst gezogenen Parallelen giebt uns den ersten Punkt der Kurve. Nun wiederholt man dieselbe Operation für die andern Deplacements in deren Wasserlinien. Eine durch die verschiedenen erhaltenen Schnittpunkte gezogene Linie giebt die Deplacementskurve. Für ein kastenförmiges Schiff wird die Linie, wie die Figur zeigt, eine grade. Wenn man die Kurve gezogen hat, kann man das Deplacement für jede andere Wasserlinie zwischen Kiel und Tiefladelinie ablesen. Die Deplacementskurve für ein wirkliches Schiff wird in derselben Weise konstruiert. Fig. 3 zeigt uns eine solche. Die Tiefladelinie ist in diesem Falle 14 Fuß über der Unterkante des Kiels und zeigt ein Deplacement von 1400 Tons an. Der mittlere Tiefgang des leeren Schiffes ist 7 Fuß und man liest bei dieser Stelle auf der Kurve 550 Tons Deplacement ab. Folglich kann das Schiff an Schwergut 1400 — 550 --- 850 Tons laden. Wir wollen die Sache noch etwas weiter verfolgen. Das Gewicht des ganzen Schiffes mit mehr oder weniger Ladung und bei größerem oder geringerem Tiefgang ist gleich dem Deplacement bei diesem Tiefgang. Ladefähigkeit an Schwergut bedeutet nun Tragfähigkeit exkl. des Gewichts des leeren Schiffes nebst Ausrüstung. Man versteht also darunter Ladung und Bunkerkohlen. Die Tragfähigkeit eines Schiffes für einen gegebenen Tiefgang ist

Freibord.

Schwergut.

Tiefgang.

Deplacement.

% OHVOQ33HJ

1H9I3/V\av30

iKOn'suo

lN3W30»"!dSI0

rr₇

900 tooo

oop oöi 555 oÖ3 öz5 'JoT

13

... ,-r

Ui

iMonVua"ävb."

Ui

73 700 3_ 12 600 4

JL 2QolZ.

8 ~WO\ 8

9op\ io

800

700\

6öö\

5öö

400\~~

A_

200*

Load Draught = Geladener Tiefgang.

Fig. 4. — Vertikale Deplacements-. und Schwergutskala. :

.yCHTDRAUCHT

JL

vm

JL

- - ßOTTOM.OF KEEL,._____

y — Frcibord sunbeladen) 9 Fuß 0 Zoll. Light Draught — Leichter Tiefgang.

Geringster Freibord a Fuß 0 Zoll. Bottorn of Keel = Unterkante des Kiels.

Fig. 3. — Deplacementskurve.

daher der Unterschied zwischen dem Deplacement des leeren Schiffes und demjenigen bei dem gegebenen Tiefgang.

Aus der Deplacementskurve kann man eine noch einfachere Methode ableiten, das Deplacement zu finden. Diese Methode ist namentlich für Offiziere von Handelsschiffen von Vorteil.

Die Figuren 3 und 4 stellen die vertikale Deplacementsskala dar, womit gewöhnlich eine Schwergutskala (Lastenmaßstab) verbunden ist.

Die zweite Kolumne (Reihe) ist eine Skala von Tiefgängen, welche genau den Tiefgängen der Deplacementskurve entspricht. Die Kolumne I giebt die Deplacements an, welche den gegenüberstehenden Tiefgängen entsprechen und die Werte sind dieselben wie die der Kurve, indem die Kolumne aus der Kurve abgeleitet ist. Man ziehe z. B. eine horizontale Linie AB von der Deplacementskurve nach der vertikalen Skala bei, sagen wir 8 Fuß Tiefgang. Die Ablesung der Kurve giebt 655 Tons, also dasselbe, wie bei der vertikalen Skala. Kolumne III ist eine Schwergutskala oder ein Lastenmaßstab. Wie schon angegeben, ist Tragfähigkeit an Schwergut der Unterschied zwischen dem Deplacement bei einem gegebenen Tiefgang und dem Gewicht oder Deplacement des leeren Schiffes.

Im obigen Falle hat das leere Schiff einen Tiefgang von 7 Fuß, welcher 550 Tons der Deplacementsskala entspricht, dagegen finden wir quer davon auf der Skala für Ladefähigkeit an Schwergut,die Zahl 0.

Der Unterschied der Deplacements beim leeren Schiff und bei 1 Fuß größerem Tiefgang wird gleich der Ladefähigkeit an Schwergut bei diesem Tiefgänge sein.

Kolumne IV stellt die Auswässerung (Freibord) dar. Näheres über diesen Gegenstand wird man in Kapitel IX finden. Für jetzt mag es genügen hervorzuheben, daß Freibord den Abstand von der Oberkante des Oberdecks an der Seite auf der halben Länge des Schiffes bis zur Wasserlinie bedeutet. In unserm Falle war der kleinste Freibord (die kleinste Auswässerung) 2 Fuß.

Auf solche Weise kann der Schiffsoffizier vermittelst der vertikalen Skala auf einen Blick das ganze Deplacement — das im Schiffe befindliche Schwergut und den dazu gehörigen Freibord — bei jedem Tiefgänge ablesen.

„Tons per Zoll Eintauchung.^ Es läßt sich noch eine andere, sehr nützliche Kurve, welche auch mit dem Deplacement in Zusammenhang steht, konstruieren; nämlich die „Tons per Zoll"-Kurve. Unter „Tons per Zoll" versteht man die Anzahl Tons, welche geladen oder gelöscht werden müssen, um den mittleren Tiefgang einen Zoll zu vermehren oder zu verringern.

Deshalb bedeutet der Ausdruck „Tons per Zoll" eigentlich Deplacement per Zoll. Man findet dessen Wert, wenn man das

Deplacement für einen Fuß des gegebenen Tiefgangs berechnet und das Resultat durch 12 dividiert.

Dieses ist die Zu- oder Abnahme des Deplacements für einen Zoll Änderung im Tiefgang oder „Tons per Zoll".

fassen:

Das Areal der Wasserlinie wird zuerst berechnet, und wenn man diese als einen Fuß tief annimmt, so sind dadurch gleich die Quadratfuß in Kubikfuß verwandelt. Teilt man die erhaltenen Kubikfnß durch 35, so erhalt man die Anzahl Tons per Fuß und indem man weiter durch 12 teilt, erhält man die „Tons per Zoll". Man kann diese Rechnung auf folgende Weise in eine Formel

Fläche i. d. Wasserlinie

Fläche i. d. Wl.

35 . 12

420

= Tons per Zoll.

Die „Tons per Zoll" für das Kastenschiff, für welches wir die Deplacementskurve (Fig. 2) konstruiert haben, würde sein:

100 • 20 ----- 2000 Quadratfuß Wasserlinienfläche 2000 • 1 ------ 2000 Kubikfuß Deplacement

2000 „ n t 0 - = 4,7 Tons Per Zoll.

Weil der horizontale Querschnitt des Kastenschiffes sich nicht ändert, müssen die Tons per Zoll bei jedem Tiefgang dieselben bleiben und macht dieser Umstand die Konstruktion einer Kurve unnötig.

Bei einem wirklichen Schiffe ist Ähnliches nicht der Fall; die Querschnitte ändern sich von der Oberkante des Kiels bis zur Tiefladelinie beständig, da alle in der Form verschieden sind.

Daher wird die Konstruktion einer Kurve nötig, damit man die „Tons per Zoll" für jeden Tiefgang schnell und bequem finden kann.

Die Kurve wird in derselben Weise, wie die Deplacementskurve konstruiert. Die „Tons per Zoll" bei 4, 8, 12 und 16 Fuß Höhe über der Oberkante des Kiels sind beziehungsweise 8,4, 9,7, 10,36 und 10,6. Man fällt Lote von diesen Stellen der Tonsskala bis zu den zugehörigen Wasserlinien und die Schnittpunkte derselben ergeben die Punkte, welche man zur Konstruktion der Kurve braucht (Fig. 5). Die Gestalt derselben weicht von der Deplacementskurve etwas ab und zwar aus folgendem Grunde. Mit jeder Zunahme des Tiefganges nimmt das Deplacement zu und besonders in der Höhe der Tiefladelinie, wo fast alle Schiffe von gewöhnlicher Bauart am vollsten sind. Hierdurch gewinnt die Kurve an Ausdehnung. Andererseits nehmen die „Tons per Zoll" rasch zu, bis die Nähe der Tiefladelinie erreicht ist, und da von hier aus bei gewöhnlichen Frachtdampfern die Seiten des Schiffes nahezu senkrecht aufsteigen, so ist wenig Unterschied im Flächeninhalt der Wasserlinien und bleiben daher die „Tons per Zoll" dieselben; die Kurde biegt deshalb mehr und mehr um, bis sie schließlich vertikal nach oben verläuft, wie die Figur zeigt. Um an einem Beispiel die Ablesung der Kurve bei 6V₂ Fuß Tiefgang zu zeigen, ziehen wir die horizontale Linie AB nach der Kurve. Von ihrem Schnittpunkte mit derselben zieht man dne vertikale Linie nach der Tonsskala, wodurch die Zahl 9,1 als „Tons per Zoll" angezeigt wird.

Der Gebrauch der Kurve läßt sich auf verschiedene Weise erläutern. Nehmen wir z. B. an, ein Schiff habe einen gewissen Tiefgang und die „Tons per Zoll" bei diesem Tiefgang seien 15. Man läuft einen Hafen an, wo ein Teil der Ladung, dessen Gewicht man nicht genau weiß, gelöscht werden soll. Nach der Entlöschung des

SCALE dPTÖNS I 2. 3 4 5 6 7 8 0 IQ >t

16

U)

14

X 13

iz

< 11

-f

ce

10

L.

-------J-,

Slii⁴—

---1

iB

V)

Scale of Tons — Tonnen-Skala.

Scale of Draughts — Tiefgang-Skala.

Fig. 5. — Kurve für die „Tons Pr. Zoll".

Quantums findet man, daß der Tiefgang 4V, Zoll abgenommen hat; daher ist das Gewicht der gelöschten Ladung = 15 • 4¹/, ----- 67V₂ Tons. Oder angenommen, die „Tons per Zyll" bei einem beladenen Dampfer wären 15. Würde derselbe nun während einer Reise 100 Tons Kohlen verbrauchen, so wurde sich sein Tiefgang um etwa

= 6,6 Zoll verringern.

15

Jedem Seemanne ist bekannt, daß beim Übergang vom Salzwasser in Frischwasser der mittlere Tiefgang zunimmt, während im entgegengesetzten Falle eine Abnahme erfolgt. Der Grund liegt in der verschiedenen Dichtigkeit und der dadurch bedingten verschiedenen

Tragfähigkeit des Wassers. Zu einer Tonne Gewicht gehört ein Deplacement von 36 Kubikfuß frischen Wassers, während das dichtere und schwerere Salzwasser, welches infolgedessen größere Tragfähigkeit besitzt, einer Gewichtstonne bei einem Deplacement von 35 Kubikfuß das Gleichgewicht hält.

Will man mit seinem Schiffe in ein Dock, wo nur mäßige Tiefe in der Schleuse herrscht, so ist es sehr wichtig zu wissen, welcher Unterschied im Tiefgang entstehen wird, wenn das Schiff vom Salzwasser in Frischwasser übergeht oder umgekehrt. Bei der Tiefladelinie wird dieses auf der Schiffsfeite vom „Board of Trade" oder von einer Klassifikationsgesellschaft vermerkt. Vermittelst der „Tons per Zoll"-Kurve sind wir in der Lage, auch die Aenderung im Tiefgang zu bestimmen. Nehmen wir an, ein Schiff hätte bei einem gewissen Tiefgang ein Deplacement von 4500 Tons und die „Tons per Zoll" seien 20. Da nun ein Kubikfuß Seewasser 64 Pfund wiegt und ein Kubikfuß Flußwasser, welches fast frisch ist, 63 Pfund, so ist der Unterschied &*) Da das Totalgewicht des Schiffes dasselbe bleibt, so muß das Totalgewicht des verdrängten Wassers ebenfalls dasselbe bleiben, obgleich es einen um Ä größeren Raum einnehmen muß.

Wie wir schon sagten, soll das Schiff im Seewasser ein Deplacement von 4500 Tons haben. — Nehmen wir nun an, das Schiff habe im Flußwasser denselben Tiefgang, so wird sein Deplacement weniger sein.

von 4500 Tons sind 70,3 Tons.

Die „Tons per Zoll" waren im Salzwasser 20; aber diese werden auch um A verringert.

20*63

----- 19JJ- Tons per Zoll im Flußwasser.

Der Unterschied im Tiefgang ist daher 70,3 : 19^ = 3,57 Zoll.

Die Formel läßt sich folgendermaßen kurz ausdrücken:

-£i des Deplacements durch der Tons per Zoll dividiert ist gleich der Zunahme

,    rr 4500    63

im Tiefgang, also    ^ • 20

Deplacements - Koefficienten. Wenn man die Deplacements oder die eingetauchten Schiffsformen mit einander vergleicht, so genügt es nicht zu sagen, daß das eine Schiff lang und das andere kurz, eins breit und das andere schmal, oder eins tief und das andere flach ist. Auch erhält man noch keine richtige Vorstellung, wenn gesagt

*) Frisch Wasser kann man zu 627₂ Pfund per Kubikfuß rechnen.

64

4500 . 64

64 . 63 . 20

4500

63 . 20

--- 3,57 Zoll.

wird, ein Schiff ist scharf oder voll gebaut, sondern man muß sich einen genauen Maßstab für die Art der Schiffsform bilden und diesen erhält man durch Koefficienten.

Nehmen wir an, daß aus einem Stück Holz von 6 Fuß Länge, IV, Fuß Breite und 1 Fuß Dicke das Modell eines Schiffskörpers, d. h., so weit der eingetauchte Teil desselben in Betracht kommt, ausgeschnitten sei, wie Fig. 6 zeigt. Die äußersten Dimensionen

p-

EMM

----

v\.

K-

- e -6

K-.'-d-

Fig. 6. — Modell des Schiffes unter Wasser.

würden 6 Fuß Länge, l¹/* Fuß Breite und 1 Fuß Tiefe sein. Ehe das Stück Holz zugeschnitten wurde, betrug der Inhalt 6 X 1V₂ X 1 ----- 9 Kubikfuß. Die äußersten Dimensionen des Modells sind noch dieselben, nämlich 6 Fuß Länge, r/₂ Fuß Breite und 1 Fuß Tiefe; indessen ist ein bedeutender Teil von dem Volumen des Holzes verschnitten worden, wie durch die schraffierten Linien angedeutet, so daß vielleicht nur 6 Kubikfuß geblieben sind, welches § ----- § oder 0,66 des ganzen Blockes ausmacht.

Diesen Bruchteil nennt man den Koefficienten, oder mit andern Worten, das „Verhältnis der Völligkeit". Also ist der Völligkeits-Koefficient eines Schiffes der, gewöhnlich in Decimalen ausgedrückte, Bruchteil zwischen dem Deplacement und dem umschriebenen Parallelepipedon.

0,8 würde ein sehr voll gebautes Schiff darstellen.

0,7—0,75 einen gewöhnlichen Frachtdampfer.

0,65 einen ziemlich scharfen Frachtdampfer.

0,6 einen scharfen Passagierdampfer.

0,5 eine Dampsyacht oder sehr scharfen Dampfer.

0,4 eine sehr scharfe Dampfyacht.

Schiffe bort denselben extremen Dimensionen und denselben „Völligkeits-Koefficienten", welche daher auch dieselben Deplacements haben, können trotzdem bedeutend in der Form von einander abweichen, wodurch wieder die Schnelligkeit beeinflußt werden kann.

= 274,2 Tons sein?)

Kennt man die extremen Dimensionen eines Schiffes und den „Völligkeits-Koefficenten", so kann man leicht des Deplacement berechnen. Nehmen wir beispielsweise ein Schiff von 100 Fuß Länge, 20 Fuß Breite und einem Tiefgang von 8 Fuß an, dessen Böllig-teits-Koefficient = 0,6 sei, so würde das Deplacement 100 . 20 • 8 • 0,ß

35

*) Dieser Völligkeits-Koefficient oder Völligkeitsgrad wird im Schiffbau mit Z (delta) bezeichnet; also L • B • T • 5 = D., b. tj. Länge X Breite X Tiefgang X delta — Deplacement. Der Völligkeitsgrad in der Wasserlinie (Völligkeitsgrad der Schwimmebene) bezeichnet man nrit a, während man den Völligkeitsgrad des Hanptspants (Hauptspant — 32£) mit ß bezeichnet,

S ch w i m m e b e n c

also a —

oder a • L • B = Schwimmebene,

72s

- oder ß • B • T = Areal des Hauptspants.

Anmerkung des Übersetzers.

Zweites Kapitel.

Momente.

Inhalt: Momente — Beispiel von Momenten — Der Schwerpunkt — Wirkungen auf den Schwerpunkt, wenn man Gewichte auf einem Schiffe-hin und her bewegt, sowohl auf und nieder als auch querschiffs-

Momente. Das Moment einer Kraft in Beziehung auf einen bestimmten Punkt. Wenn ein Schiff übergeneigt ist (übergehellt),, so können wir sagen, daß es ein Moment habe, welches das Bestreben darstellt, in die ausrechte Lage zurückzukehren.

Man nennt dieses gewöhnlich das aufrichtende Moment.. Anderseits kann es sich ereignen, daß, wenn ein Schiff bis zu einem gewissen Winkel übergeneigt ist, es keine Tendenz mehr hat, zu seiner aufrechten Lage zurückzukehren; es neigt sich im Gegenteil, mehr und mehr über, bis es ganz umfällt. In solchem Falle könnte man sagen, das Schiff habe ein kippendes Moment (capsizing).. Der Ausdruck „Moment" ist leicht verständlich. Jedermann kennt die Bedeutung von Fuß und Zoll als Maß von Entfernungen, sc> wie von Pfund und Tons als Maß von Gewichten. Nun müssen wir uns an Größen gewöhnen, welche man erhält, indem man Gewichte mit Entfernungen multipliziert.

Hätten wir z. B. 5 Fuß mit 8 Tons zu multiplizieren, so würde das Produkt = 40 „Fußtons" sein. Sollten wir dagegen 5 Zoll mit 8 Tons multiplizieren, so würden wir 40 „Zolltons" erhalten. Nun ist das Gewicht eine Art von Kraft, und andere Kräfte, als-Druck oder Widerstand (z. B. Wind- oder Dampfdruck und Widerstand des Wassers) werden auch passender Weise durch Pfund oder Tons gemessen.

Daher werden Pfund oder Tons irgend einer Kraft (z. B. als-Widerstand oder Druck) auch mit Fuß- oder Zoll-Entfernungen multipliziert, wodurch man „Zolltons" oder „Fußpfund" re. erhält^ je nachdem der Fall liegt. — Nun erhält man das Moment einer Kraft (das einzige Moment, welches wir für jetzt gebrauchen), indem man ein Gewicht oder eine durch ein Gewicht ausgedrückte Kraft mit dem, was man passender Weise Hebelarm nennt, multipliziert.

Dieser Hebelarm ist die senkrechte Entfernung in der Richtung^ in welcher die Kraft wirkt, von einem Angriffspunkte. In einem.

Schiffe wird zu diesem Zwecke oft der Schwerpunkt desselben gewählt. So würden z. B. 5 Tons Winddruck auf die Segel multipliziert mit einem Hebelarm von 30 Fuß vom Schiffsschwerpunkt ein Kraftmoment für jenen Punkt von 30 • 5 = 150 Fußtons geben.

Ebenso würde ein Wasserdruck von 1000 Tons multipliziert mit einem Hebelarm von 3 Zoll ein Kraftmoment von 1000 • 3 = 3000 Zolltons geben.

Durch Hebel lassen sich Momente der Kraft leicht veranschaulichen. Es sei z. B. Fig. 7 ein 5 Fuß langer Hebel, welcher an einem Ende A unterstützt ist und am andern Ende ein Gewicht von 4 Tons trägt, welches rechtwinkelig zum Hebel angehängt ist. In dieser Lage wirkt ein Moment von 4 - 5 (dem Gewicht multipliziert mit der Entfernung vom Mittelpunkt des Gewichts bis zum Unterstützungspunkt) = 20 Fußtons, welches das Bestreben hat, den Hebel im Punkte A zum Umfallen, Brechen oder Biegen zu bringen und man könnte die 20 Fußtons das kippende oder biegende Moment nennen.

C_

.£1

TONS

Fig. 7. — Gewicht, welches an einem Hebel wirkt.

Es sei nun der Hebel bei den Punkten C, D, E, F eingeteilt in 5 Abschnitte von je einem Fuß. Bewegt man dann das Gewicht nach dem Punkte F, der 4 Fuß von A entfernt ist, so wird das in A wirkende Moment = 4 • 4 = 16 Fußtons sein. Gleicher Weise würde das Moment, falls man das Gewicht

in C

und schließlich im Punkte A

bis E bewegt = 4 • 3 = 12 Fußtons sein, in D würde es nur 4 • 2 = 8    „    „

4-1=4 4-0=0    „    .

Im letzten Falle verschwindet das Moment, weil die niederdrückende Kraft des Gewichts in derselben vertikalen Richtung wirkt, wie die aufrecht stehende Stütze; es existiert daher kein kippendes Moment oder, da wir von einem Hebel oder einer Stange sprechen, kein brechendes oder biegendes Moment.

Noch ein anderer Punkt (aus der Lehre von den Momenten), wird uns helfen, die Bauart und die Beanspruchung (engl, strain) zu studieren (das sog. Begeben der Schiffe). In den meisten Fällen

ist die Hebelkraft der veränderliche Faktor, welcher den Betrag der Fußtons beeinflußt, während das Gewicht konstant bleibt. Man muß nun bedenken, daß das Moment immer im Unterstützungspunkt am größten ist, wenn die Last am weitesten davon entfernt ist. Hält man das Gewicht in B, so wird die Neigung zum Brechen bei C bedeutend geringer sein, da die Hebelkraft geringer ist. Das Moment in letzterem Punkt wird nur 4 • 4 = 16 Fußtons sein, und wird nach B zu beständig abnehmen, bis es in diesem Punkt gänzlich verschwunden ist. Noch ein anderes einfaches Beispiel wollen wir uns vor Augen führen. Fig. 8 stellt einen Hebel dar, welcher in A unterstützt und an dessen Endpunkten Gewichte von 3 und 4 Tons hängen, welche beziehungsweise 8 und 5 Fuß vom Unterstützungspunkt entfernt sind. Wir werfen nun zuerst die Frage auf, welche Neigung zum Bruch man

4-

Fig. 8. — Wirkung von Gewichten in einem Unterstützungspunkt.

in dem Punkt A verspüren wird. Nach B zu tritt ein Moment von

3    • 8 = 24 Fußtons in Wirksamkeit und nach C zu ein solches von

4    • 5 = 20 Fußtons. Die Frage ist, ob es auch ein kippendes Moment giebt und wie groß dieses ist.

Wie wir schon gesehen haben, ist nach B zu ein Moment von 24 Fußtons vorhanden, während auf der andern Seite ein solches von 20 Fußtons auftritt. Da also das Moment auf der B-Seite 24—20 ----- 4 Fußtons größer ist, so muß der Hebel nach B zu umkippen.

Schwerpunkt. Nun wünschen wir zu wissen, wohin wir den Stützpunkt verlegen müssen, damit die Momente einander das Gleichgewicht halten und somit der Hebel im Zustande des Gleichgewichts verharrt. Man findet diesen Punkt, indem man den Unterschied der Momente, also 4, durch das totale Gewicht, also 7, teilt. Das Resultat ist %. Man muß also den Stützpunkt um */₇ Fuß nach der Seite des größeren Moments, nach B, verrücken. Der Beweis ist leicht.

Der Stützpunkt ist jetzt 8 — ⁴/₇ = 7³A Fuß von B entfernt und 57₇ Fuß von C. Daher ist

nach B zu das Moment 3 • 7s/₇ — 22²/₇ Fußtons, nach C zu das Moment 4 • 5⁴/₇ ----- 22²/₇ Fußtons.

Da demnach die Momente genau gleich sind, so muß der Hebel im Gleichgewicht sein.

Dieser „Gleichgewichtspunkt" oder Moment-Mittelpunkt ist ein sehr wichtiger Punkt. Der Punkt, in welchem sich ein schwerer Körper im Gleichgewicht befindet, wird nämlich sein Schwerpunkt genannt. Ebenso wird ein Punkt, in welchem sich eine größere Anzahl Körper, also gleichsam ein System von Körpern, im Gleichgewicht befindet, als Systemschwerpunkt bezeichnet. — Als Beispiel eines Systems von Körpern nehmen wir ein Schiff mit oder ohne Ladung. Da man nun aber ein Schiff nicht wohl wie einen Hebel aufhängen kann, um so versuchsweise den Schwerpunkt zu finden, so muß man die verschiedenen in Frage kommenden Momente berechnen, bis man den Schwerpunkt gefunden hat, wo dieselben im Gleichgewicht sind. Dieser Punkt ist der Schwerpunkt des Schiffes und der event, in dem letzteren befindlichen Ladung und man kann annehmen, daß das ganze Gewicht des Schiffes und der Ladung in diesem Punkt vereinigt ist und vertikal durch diesen. Punkt nach unten drängt.

4-

Bq 1

u,

rv

Fig. 9. — Schwerpunkt.

AB in Fig. 9 ist ein Hebel mit einem Gewicht von 2 Tons in 2 Fuß Entfernung vom Unterstützungspunkt und einem Gewicht von 4 Tons in 4 Fuß Entfernung von diesem Punkte, beide auf derselben Seite; ebenso befinden sich Gewichte von 2 und 4 Tons in 2 und 4 Fuß Entfernung auf der anderen Seite. Da die Momente dieselben sind, so ist es augenscheinlich, daß der Hebel im Schwerpunkt des ganzen Gewichts zu unterstützen ist. — Nun wollen wir noch ein Gewicht von 3 Tons in B, 6 Fuß vom Unterstützungspunkt anhängen, wie es durch das punktierte Viereck angedeutet wird, und versuchen, den Schwerpunkt

ausfindig zu machen. Da die Momente der B-Seite um 3X6 = 18 Fußtons größer sind, so dividieren wir 18 durch die Summe der Gewichte, also 15 Tons, und erhalten somit = lJ/₅ Fuß als Entfernung, um welche der Schwerpunkt nach B zu verschoben wird.

Nehmen wir dagegen an, daß, anstatt ein Gewicht hinzuzufügen, das Gewicht von 2 Tons auf der B-Seite entfernt sei, dann liegt der Schwerpunkt offenbar weiter nach A, denn die Momente der A-Seite überwiegen um 2 • 2 = 4 Fußtons und dividieren wir diese 4 durch das ganze Gewicht (2 + 4 + 4), so erhalten wir 7io = ²/s Fuß als Maß, wie weit der Schwerpunkt nach A zu verrückt worden ist.

Der Leser muß sich mit den Grundsätzen der Momente, wie sie hier dargestellt sind, durchaus vertraut machen, da dieses zum gründlichen Verständnis der folgenden Kapitel erforderlich ist. Wo immer mehrere Gewichte wie oben verbunden sind, wirken sie durch einen gemeinsamen Schwerpunkt, welchen man den Systemschwerpunkt nennt; denn in diesem Punkt unterstützt, würde sich das ganze System von Gewichten oder Körpern im Gleichgewicht befinden. Wendet man diese Methode, den Systemschwerpunkt zu finden, auf ein Schiff an, so sucht man zuerst, wie weit der Schwerpunkt vom Vorder- und Hinterteil des Schiffes liegt und wie er sich ändert, wenn man Gewichte von vorn nach hinten bringt oder umgekehrt. Durch dieselbe Rechnung findet man, wie weit oberhalb des Kiels der Schwerpunkt liegt und um wie viel er sich ändert, wenn man Gewichte von unten nach oben bewegt oder umgekehrt. In diesem Falle haben wir nur die Länge der Hebelarme in vertikaler Richtung

da-*-

Fig. 10. — Schwerpunkt eines Schiffes (Systemschwerpunkt).

über und unter einem angenommenen Schwerpunkt zu messen und die Gewichte damit zu multiplizieren, um die Momente zu erhalten. Wir wollen dieses an einem Beispiel erläutern. -

Einfluß der Bewegung von Gewichten (Lasten) auf den Schwerpunkt des Schiffes. Wir nehmen an, der Schwerpunkt eines Schiffes sei G. (Fig. 10.) (Vorweg sei bemerkt, daß die Lage des Schwerpunktes beim leeren Schiffe von dem Baumeister angegeben werden kann, so daß es für den Schiffsführer genügen würde, den Schwerpunkt bei verschiedenen Ladungen zu berechnen. Da aber nicht alle Baumeister dieses thun, so geben wir später ein einfaches Beispiel, wie der Kapitän diese Berechnung selbst ausführen kann).

Das ganze Gewicht (Deplacement) sei 1000 Tons. Nun wollen wir ein Gewicht von 30 Tons aus dem Raum an Deck bringen, so daß es 20 Fuß von seiner früheren Lage entfernt wird, wie in Fig. 10. — Da der System-Schwerpunkt in der Mitte des ganzen Gewichts liegt, so ist es augenscheinlich, daß, wenn man eine Last in die Höhe bringt, man auch den Systemschwerpunkt nach oben zu verschiebt. Um die genaue Strecke zu finden, um welche der Schwerpunkt sich verschiebt, verfährt man genau so, wie beim Hebel. Man multipliziere die Last, welche bewegt wurde, mit der Länge des Weges und dividiere durch das Gesamt-Deplacement.

30 . 20    600

1000

iooo - °'⁶ 8*

hoben ist.

Diese 0,6 Fuß sind das Stück, um welches der Schwerpunkt ge

Nehmen wir nun an, daß das Gewicht ganz aus dem Schiff entfernt worden sei. In diesem Falle multiplizieren wir das Gewicht mit der Entfernung vom Schwerpunkt (10 Fuß) und dividieren durch das Deplacement weniger dem entfernten Gewicht, also durch 1000 — 30 ----- 970 Tons.

30 . 10    300

970

97Ö - °'³ 5*

Also wurde der Schwerpunkt um 0,3 Fuß erhöht.

Wiederum nehmen wir an, das Deplacement sei 1000 Tons und man lade ein Gewicht von 30 Tons, welches 10 Fuß unter dem Schwerpunkt verstaut würde. Man multipliziert das neue Gewicht mit seiner Entfernung vom Systemschwerpunkt und dividiert durch das neue Deplacement (1000 + 30 = 1030 Tons). Also kommt der Schwerpunkt um

30 • 10    300

1030

1030 - O.28 Fuß

niedriger zu liegen.

Schließlich wollen wir ein Gewicht querschifss bewegen (Fig. 11). Der Systemschwerpunkt sei Gr und das Deplacement 1000 Tons.

Steuerbord.

cf.c

Fig. 11. — Wirkung eines querschiffs bewegten Gewichtes.

Ein Gewicht von 20 Tons, welches schon an Bord ist und sich an Deck befindet, wird 10 Fuß nach St.-B. bewegt. Der Systemschwerpunkt muß sich in derselben Richtung bewegen und zwar läuft diese Richtung parallel zu der Verbindungslinie der Schwerpunkte des Gewichts in dessen erster und zweiter Lage. Um die Verschiebung des Schwerpunktes zu finden, multipliziere man das Gewicht mit dem Wege, welchen dasselbe zurücklegt, und dividiere durch das Deplacement 20 . 10 1000

folglich ist 0,2 Fuß der Betrag, um welchen sich der Schwerpunkt nach Steuerbord verschoben hat.

200

1000

--- 0,2 Fuß,

Drittes Kapitel.

Auftrieb (Schwimmfähigkeit).

Uber Schiffsbau.

ringsten Laderaum. Bei vielen Ladungen kann matt d

--- 67.

Uber Ballasten.

Das Übergehen der Ladung.

"feWW*

Trim.

2. Abzug für 7/io Aufbauten 

7r 2 V,

Eingetauchte Oberfläche itnb Deplacement der Außenhaut.

Anhang A.

P.

Auftrieb (Schwimmfähigkeit).

Inhalt: Austrieb — Wasserdruck — Reserve Schwimmfähigkeit — Sprung — Wert von Deck - Aufbauten — Mittelpunkt des Auftriebs — Kurven der vertikalen und Längs-Centren der Schwimmfähigkeit — Wirkung von ein und austauchenden Keilen des Austriebs auf den Mittelpunkt des Auftriebs — Wirkung des Eindringens von Wasser auf die Schwimmfähigkeit — Nutzen der Balken-Bucht — Erprobung von Wasserballast-Tanks.

Austrieb. Auftrieb bedeutet Schwimmkraft. — Unter welchen Bedingungen schwimmt ein Schiff? Offenbar, wenn das eingeschlossene wasserdichte Volumen größer ist, als dessen totales Gewicht in Tons, multipliziert mit 35, da 35 Kubikfuß Salzwasser verdrängt werden müssen um eine Gewichtstonne zu tragen. Ist das eingeschlossene wasserdichte Volumen des Schiffes in Kubikfuß kleiner als dessen Totalgewicht in Tons, multipliziert mit 35, so ist es augenscheinlich, daß das Schiff sinken wird. Diese Thatsache haben \vit in dem Kapitel „Deplacement" kennen gelernt. Aber, kann man fragen, warum schwimmt ein Schiff überhaupt? oder, wie ist die Art und Wirkung der Druckes, welcher durch das Wasser hervorgerufen wird, und einen Gegenstand von größerem oder geringerem Gewicht schwimmend erhält? Wir werden hierfür die Erklärung suchen.

Wasserdruck. Fig. 12 stellt einen Tank dar, welcher fast ganz mit stischem Wasser angefüllt ist. Links in dem Tank befindet sich ein hohler Cylinder aus Eisenblech, welcher vollständig wasserdicht gemacht ist, indem ihn ein wasserdicht schließender Deckel bedeckt. Die Bodenflächen seien 1 Quadratfuß und die Höhe 1 Fuß, also ist der Kubikinhalt 1 Kubikfuß. Ist dieser Cylinder ganz leer und an beiden Enden geschlossen, so sei sein Gewicht genau 12l/a Pfund. — Ein flaches Stück Eisenblech, von derselben Art, aus welcher der Cylinder gemacht ist, würde sofort sinken, falls man es in den Tank würfe, während unser Cylinder durchaus keine Neigung dazu zeigt, sondern mit mehr als *U seines Volumens aus dem Wasser ragt, wie in Fig. 12 dargestellt. Um den Cylinder so weit einzutauchen, daß sein Deckel in der Oberfläche des Wassers liegt, würde die

Anwendung eines beträchtlichen, nach unten wirkenden Drucks nötig fein, welcher, wenn man ihn mäße, gleich einem Gewicht von 50 Pfund gefunden werden würde. (Siehe zweite Lage des Cylinders.) Oder, angenommen, statt des von außen und nach unten wirkenden Druckes habe man ein Gewicht von 50 Pfund in den Cylinder gethan und denselben an eine Federwage gehängt, so würde das von der Wage angezeigte Gewicht 50 + 127* = 627, Pfund sein. Frei schwebend aufgehängt ist es klar, daß die Wage das ganze Gewicht allein zu tragen hat. Nun lasse man den Cylinder allmählich in das Wasser des Tanks eintauchen. (Siehe dritte Lage des Cylinders.) Sobald

W Poundi

50 Pounls Pressure — 50 Psd. Druck.

50 lbs. — 50 Pfd.

Fig. 12. — Darstellung der Tragkraft des Wassers.

der Boden des Cylinders das Wasser berührt und sowie die Eintauchung zunimmt, zeigt die Wage eine Verringerung des Gewichts an und diese Verringerung nimmt genau proportional der Eintauchung zu; ist der Cylinder halb eingetaucht, so wird die Wage 317* Pfund anzeigen, und schließlich, wenn der Deckel mit der Oberfläche des Wassers gleich ist, wird die Wage auf 0 stehen imt) der Cylinder kaum an der Oberfläche des Wassers bleiben. Würde man noch das allerkleinste Gewicht hinzufügen, so würde dieses den Cylinder zum Sinken bringen. Dieses Experiment zeigt uns, daß ein schwimmender Körper immer denselben Gesetzen der Schwere unterworfen ist, indem der nach unten wirkende Druck der Schwere aufgehoben wird durch einen gleichen nach oben wirkenden Druck des Wassers, in das der Körper eintaucht.

Nun ist dieser nach oben gerichtete Druck von ungemeiner Wichtigkeit für ein schwimmendes Schiff, denn er gewährt nicht nur, wie wir gesehen haben, einem Schiffe die Möglichkeit auf dem Ocean zu schwimmen, sondern er liefert ihm auch eine Unterstützung, sich aus einer geneigten Lage wieder in die aufrechte zu begeben, obgleich er andererseits auch helfen kann, daß das Schiff ganz und gar umkippt, wenn es übergehellt ist. (Die Beziehung dieses Gegenstandes zur Stabilität werden wir im 6. Kapitel behandeln.)

Das besprochene Experiment setzt uns auch in den Stand, die Art und Weise des nach oben gerichteten Druckes zu beurteilen, denn die Federwage zeigte deutlich die Druckverschiedenheit bei wechselnder Tiefe an.

Nehmen wir einen im Salzwasser schwimmenden rechtwinkeligen Körper an, wie ihn Fig. 13 darstellt, so kann auf ähnliche Weise gezeigt werden, daß bei einem Fuß Tiefe auf jeden Quadratfuß Bodenfläche ein nach oben gerichteter Druck von 64 Pfund kommt; bei 2 Fuß Tiefe ist der Druck 2 • 64 Pfund u. s. w. im Verhältnis zur Tiefe. Es wurde versucht, dieses darzustellen, indem die Linien, welche den Wasserdruck bedeuten, mit zunehmender Tiefe dichter gezogen sind.

Fees below UPw*rd buoyant Sur face

pressure

- 64 !bs

2' O“

64* 2 = 128 .

sr

Es

64 x3 - 192 .

4' O"

64x4 - 256 '

64*5 *320 «

Feet below Surface — Fuß unterhalb der Oberfläche. Upward buoyant pressure per square foot — Auftriebskraft des Wassers per Quadratfuß.

Fig. 13.

Darstellung wie der Wasserdruck proportional dem Tiefgang zunimmt.

Nun wollen wir zu bestimmen suchen, in welcher Richtung dieser Wasserdruck wirkt.

Nimmt man ein Gefäß, ähnlich wie in Fig. 14, dessen Seiten mit einer Anzahl von kleinen Löchern versehen sind und füllt dieses Gefäß mit Wasser, so wird man finden, daß das Wasser in einer Richtung ausspritzt, welche rechtwinkelig zu der Oberfläche des Gefäßes ist. — Oder wenn man dasselbe, aber leere, Gefäß in Wasser taucht, so wird man das Wasser in einer Richtung einsprudeln sehen, welche ebenfalls rechtwinkelig zur Oberfläche des Gefäßes ist. Aus diesen beiden Beispielen ist klar ersichtlich, daß das Wasser in einem Gefäß, sei es klein oder groß, einen Druck auf jeden Teil der inneren Fläche ausübt, welcher senkrecht zur Fläche ist. Andererseits drückt beim eingetauchten Gefäß das Wasser auf jeden Teil der eingetauchten Fläche in einer zu dieser Fläche senkrechten Richtung.

Hierdurch sind wir zu dem Schlüsse gelangt, daß ein schwimmender Gegenstand, sei es nun ein Cylinder, ein Stück Holz oder ein Schiff von 20000 Tons, unterstützt, getragen oder zum Schwimmen befähigt wird durch den aufwärts gerichteten Druck des Wassers, und weiter, daß dieser Wasserdruck in einer Richtung wirkt, welche senkrecht zur eingetauchten Fläche ist, ob diese Richtung nun schräg oder vertikal. Der Druck hat also, wie es durch die Linien des Wasserdrucks in Fig. 15 angedeutet wird, das Bestreben, die Seiten, Enden und den Boden einzudrücken oder das Schiff aus dem Wasser zu drängen, mit andern Worten, den Raum, welchen der eingetauchte Schiffskörper ausfüllt, wieder einzunehmen.

* i.

Dieses ist sehr leicht zu verstehen, wenn man bedenkt, daß, sobald ein schwimmender Körper aus dem Wasser genommen wird, dieses von allen Seiten herbeiströmt, und schneller, wie man es beobachten kann, ist die Höhlung, welche früher von dem Körper eingenommen wurde, wieder ausgefüllt und die gleichmäßige Oberfläche des Wassers wieder hergestellt.

-7-

Warum es dem Wasser nicht gelingt, das Schiff zusammenzudrücken, werden wir in dem Kapitel, welches die „Bauart der Schiffe" behandelt, sehen.

Fig. 14. — Wasserdruck.

Warum das Schiff nicht aus dem Wasser gedrängt wird, ist schon durch die Thatsache erklärt, daß ein Druck nach unten vermöge des eigenen Gewichts des Schiffes vorhanden ist. Demgemäß wird ein Schiff bis zu einem solchen Tiefgang sinken, daß der nach oben gerichtete Druck des Austriebs genau gleich dem Gewicht des Schiffes ist.

Ein Schiff von, sagen wir, 5000 Tons Gewicht in der Luft im Gleichgewicht zu erhalten, etwa durch eiserne Pfeiler und dergl., würde keine leichte Aufgabe sein.

Bei einem so großen Körper, wie ein Schiff ist, würde eine sehr sorgfältige Berechnung :c. nötig sein, um die Unterstützungspunkte richtig zu wählen. Aber im Wasser ist die Unterstützung und das Gleichgewicht vollkommen. Wiegt das Schiff 5000 Tons, so wird dieses Gewicht durch einen Wasserdruck von ebenfalls genau

5000 Tons aufgehoben, und das Gleichgewicht wird vollkommen hergestellt durch die Resultante aller nach oben gerichteten Druckmomente. Der Schwerpunkt des Schiffes liegt genau in derselben vertikalen Ebene wie der Schwerpunkt des Auftriebes, und diese Bedingung ist nötig, damit vollkommenes Gleichgewicht bestehe. In anderen Worten, der Angriffspunkt, in welchem die Resultante

1 wm

Fig. 15. — Linien, den Wasserdruck darstellend.

Eingetauchter körperlicher Inhalt des Schiffes — Auftrieb. Körperlicher Inhalt über dem Wasserspiegel — Reserve-Auftrieb.

G — Systemschwerpunkt. B — Mittelpunkt des Austriebs.

des Auftriebs wirkt (B, Fig. 15), nämlich der Schwerpunkt des Deplacements oder des eingetauchten Körpers und der Systemschwerpunkt müssen in derselben vertikalen Linie liegen, damit Gleichgewicht bestehe. — Das Endergebnis ist, daß, wenn ein Schiff ruhig schwimmt, wir zwei sich entgegenwirkende Kräfte haben, welche sich gegen einander vollständig aufheben und daher keine Bewegung hervorbringen.

Fig. 16 zeigt dasselbe Schiff stark übergehellt, und jetzt fallen die Linien der Schwere und des Austriebs nicht mehr zusammen. <t ist noch in derselben Position, aber B ist jetzt in den Mittelpunkt des neuen eingetauchten Körpers verlegt.

Ein Schiff oder ein sonstiger ins Wasser gesetzter Körper nimmt dite solche Lage ein, wie wir vorhin beschrieben haben; in der That

7/

Fig. 16. — Linien, den Wasserdruck darstellend. (Wegen der Erklärung vergleiche Figur 15).

muß er dieses thun, ehe er zur Ruhe kommt. Diese Lage ist nicht immer die aufrechte, weder von querschiffs noch von längsschiffs betrachtet, sondern besondere Bauart oder Beladung können veranlassen, daß ein Schiff in der Ruhelage ist, wenn es entweder nach einer Seite übergeneigt ist oder auch, wenn es köpf- oder steuerlastig liegt. Während nun die Kraft des totalen Auftriebs und das Gewicht des Schiffes einander vollständig gleich sind, muß man nicht denken, daß diese Auftriebskräfte den einzigen Druck bilden, welchen der eingetauchte Schiffskörper auszuhalten hat.

Fig. 17 zeigt ein kastenförmiges Schiff teilweise eingetaucht. Die Linien des Wasserdruckes sind vertikal gegen die Bodenfläche und horizontal gegen die Seiten resp. Enden gezeichnet, nämlich überall senkrecht zur eingetauchten Oberfläche.

Der horizontale Druck gewährt keine Unterstützung, sondern hat nur das Bestreben, das Schiff in der Stoßrichtung fortzudrängen. Diesem Bestreben wird jedoch durch den Druck auf die andere Seite das Gleichgewicht gehalten. Die vertikalen Oberflächen von schwimmenden Körpern sind daher nur horizontalem, zusammenpressendem Druck ausgesetzt, wogegen die horizontalen und schräg laufenden Flächen den Druck nach oben, den „Auftrieb", auszuhalten haben. Demgemäß hat der eingetauchte Teil eines Schiffes den ganzen, nach oben gerichteten Teil des Druckes, welcher die Schwimmfähigkeit darstellt, und gleich dem Eigengewicht des Schiffes ist, auszuhalten; außerdem allen horizontalen Druck, welcher die Schwimmfähigkeit nicht verstärkt, sondern nur das Bestreben hat, die Seiten und Enden des

Fig. 17 zeigt den Gesamtdruck auf den eingetauchten Schiffskörper.

Schiffes einzudrücken. Es ist daher klar, daß es falsch sein würde, wenn man bei der Berechnung der Schwimmkraft die ganze eingetauchte Oberfläche des Schiffes zu Grunde legte. Man muß genau beachten, daß nur ein nach oben entweder vertikal oder schräg gerichteter Druck Unterstützung gewährt, dagegen aller sonstige Druck nur starke zusammendrückende Beanspruchung der äußern Haut des eingetauchten Körpers hervorruft.

Wenn man sich vergegenwärtigt, daß der aufwärts wirkende Druck mit der Tiefe zunimmt, so erscheint es mitunter schwierig, die Natur dieses Druckes bei ganz untergetauchten Körpern zu verstehen. Denn, könnte man sagen, wenn es wahr ist, daß der nach oben gerichtete Druck mit der Tiefe zunimmt, wie kommt es dann, daß ein Schiff, welches zu schwer geworden ist, um zu schwimmen. nicht eher aufhört zu sinken, bis es den Boden erreicht. Die Antwort ist einfach genug. Es ist ja richtig, daß der nach oben gerichtete Druck auf die Bodenfläche in direktem Verhältnis zur Tiefe steht, und wenn man sich vergegenwärtigt, daß der Druck immer lotrecht zilr Fläche ausgeübt wird, so muß der Druck auf die obere Fläche auch im direkten Verhältnis zur Tiefe zunehmen. Es ist wohl vollkommen richtig, daß je weiter ein Körper sinkt, er einen desto größeren Druck auszuhalten hat. aber es wird dem größeren Druck nach oben auch durch einen größeren Druck nach unten das Gleichgewicht gehalten.

Weil das Gesetz so streng innegehalten wird, daß kein Schiff ausgehen darf, welches über seine Tieflademarke beladen ist, so ist es von größter Wichtigkeit, daß die Hafenbehörden ihre äußerste Sorgfalt denjenigen Schiffen zuwenden, welche während des Ladens an Grund waren. Denn es passiert mitunter, daß ein Schiff gleich nach dem Flottwerden einen geringeren Tiefgang hat, wie vorher. Nachdem unsere Aufmerksamkeit einmal auf den nach oben stattfindenden Wasserdruck gelenkt ist, können wir den Grund leicht erraten. Könnten wir z. B. einen der Cylinder (Fig. 12) nehmen und die Bodenstäche desselben in so innige Berührung mit dem Boden des Tanks bringen, daß weder Luft noch Wasser Zutritt hätte, so würden wir finden, daß, obgleich er rundherum bis nach oben von Wasser umgeben ist, kein Druck nach oben sich bemerkbar machen würde, und daß der Cylinder nicht die geringste Schwimmfähigkeit hätte, obgleich er in leichter Lage ist und nur ein Gewicht von 127» Pfund hat. Wie wir wissen, beträgt der Druck der Atmosphäre an der Oberfläche der Erde 15 Pfund auf den Quadratzoll. Wenn daher weder Luft noch Wasser unter den Cylinder gelangen kann, so kann nicht allein kein Auftrieb stattfinden, sondern auch die Luft drückt mit einer Kraft von 15 Pfund pro lÜ-Zoll auf die Oberfläche, und vorausgesetzt, daß der Cylinder voll Luft ist, wird derselbe Druck auf die innere Bodenfläche ausgeübt. Da diese Bodenfläche 1 UU-Fuß groß ist, also 144 llü-Zoll, so hat sie demgemäß einen Druck von 144 • 15 = 2160 Pfund oder ca. einer Tonne auszuhalten, und dabei ist der nach oben gerichtete Druck des Wassers ganz aufgehoben. Nun wollen wir aber annehmen, daß nur der zehnte Teil der Bodenfläche des Cylinders in so inniger Berührung mit dem Boden des Tanks sei. Der nach oben gerichtete Wasserdruck würde

^ • 64 Pfund (bei Salzwasser) = 57,6 Pfund betragen, während der

Luftdruck    = 216 Pfund sein würde. Der Letztere über

wiegt also noch um 216 — 57,6 — 158,4 Pfund, und der Cylinder würde noch keine Schwimmkraft besitzen, sondern eint Boden bleiben.

Es ist allerdings wahr, daß dieses nur theoretische Erwägungen sind, obgleich in gewissem Grade ähnliche Fälle bei wirklichen Schiffen vorkommen. Es wird von der Natur des Bodens abhängen, auf dem das Schiff liegt, desgl. von dem Teil des Schiffsbodens, welcher in inniger Berührung mit dem Grunde kommt. Es ist dieses die einzige Erklärung, welche man für den oben beschriebenen Fall geben kann, daß ein Schiff, nachdem es flott geworden, einen geringeren Tiefgang hat, wie vorher, als es am Grunde saß.

Reserve-Schwlmmfähi.qkeit. Wir wollen uns vorstellen, daß ein Schiff in einer Wasserlinie schwämme, bei der seine „Tons per Zoll" 12 Tons betragen. Bei diesem Schiffe werden nun noch 60 Tons Gewicht an Bord gebracht. Da das Gewicht des ganzen Schiffes um 60 Tons vermehrt wird, so wird das Schiff weiter eintauchen, und da 1 Tonne Schwimmfähigkeit gleich 1 Tonne Deplacement ist, wie wir gesehen haben, so wird das Schiff sinken, bis es 60 Tons mehr Wasser verdrängt hat, und dies bedeutet eine Zunahme von *%₂ --- 5 Zoll Tiefgang.

Wenn anderseits 60 Tons aus dem Schiffe herausgenommen werden, so wird die Schwimmkraft 60 Tons größer sein, wie das vorherige Deplacement, und das Schiff wird um 5 Zoll weniger tief eintauchen.

Hier kommt also eine der Bedingungen für ein bei ruhigem Wasser schwimmendes Schiff zur Geltung, nämlich, „daß das totale Gewicht des Schiffes gleich ist dem totalen Gewicht des verdrängten Wassers oder gleich dem Auftrieb". Der Austrieb des eingetauchten Schiffskörpers stellt die Kraft dar, welche nötig ist, um das Schiff schwimmend zu erhalten. Die Schwimmfähigkeit alles geschlossenen, wasserdichten Raumes oberhalb der Wasserlinie ist daher Überschuß an Austrieb oder Sicherheitsauftrieb, welchen man für gewöhnlich „Reserve-Schwimmfähigkeit" nennt (Fig. 15, 16 und 18).

Sprung. Es ist nicht genügend, daß ein Schiff grade so viel Schwimmfähigkeit habe, daß es über Wasser bleibt, denn dann würde es von jeder Welle unter Wasser gesetzt werden. Durch die „Reserve-Schwimmfähigkeit" erhält es die Kraft, über Wasser zu bleiben und wie wir in Kapitel VI sehen werden, außerdem die Kraft, sich wieder aufzurichten, wenn es übergehellt wird. Der große Vorteil des „Sprunges" (Fig. 18), welcher den Enden des Schiffes

S — Sprung. Volumen oberhalb der Linie X Y = Reserve-Auftrieb, welchen man durch den Sprung erhält.

Fig. 18. — Sprung.

„Reserve-Schwimmfähigkeit" verleiht, wird hierdurch augenscheinlich, denn sobald ein Schiff in ein Wellenthal hineinstampft, so verdrängt es mehr Wasser, als sein Gewicht und wird daher wieder in die Höhe gedrängt.

Wert der Deckaufbauten. Das „Board of Trade" erkennt bett Wert des Sprunges so sehr an, daß es einen gewissen Betrag, empfiehlt je nach dem Typ des Schiffes. Ist dieser Betrag übei> schritten, so wird eine Reduktion des Freibords gestattet und int entgegengesetzten Falle wird der Freibord vergrößert (siehe Kapitel über Freibord). Der Wert von „poops" (hohen Hinterdecks) und hohen Backs, der letzteren besonders, wenn sie gehörig an den Enden geschlossen werden können, wird jetzt jedem einleuchten, da sie bie Schwimmfähigkeit erhöhen und besonders dort, wo dieselbe am nötigsten ist. Ebenso gewähren alle Brücken mit wasserdichten Enden^ Deckhäuser, Luken, kurz alle geschlossenen, wasserdichten Aufbauten „Reserveaustrieb", wenn auch in geringerem Maße.

Mittelpunkt des Auftriebs. Ebenso, wie man nun den Schwerpunkt von verschiedenen Gewichten, welche an einem Hebel wirken^ findet, so kann man auch den Mittelpunkt der verschiedenen Auftriebskräfte bestimmen; da man annehmen kann, daß alle verschiedenen Kräfte in einem bestimmten Punkte angreifen, so wird man die Wichtigkeit dieses Punktes leicht einsehen, besonders wenn wir uns mehr mit der „Stabilität" beschäftigen werden.

Diesen Punkt, welcher die Wirkung der Auftriebskräfte in sich vereinigt, nennt man kurz „Auftriebsmittelpunkt" (Centre of buoyancy), und da er zugleich der Schwerpunkt des Deplacements ist, so nennt man ihn auch Deplacementsschwerpunkt (B in Fig. 15 und 16). Um also den Mittelpunkt des Austriebs zu finden, braucht man nur den Schwerpunkt des Deplacements oder den „Deplacementsschwerpunkt" zu berechnen, da beide dasselbe bedeuten. Da dieser Punkt mit jedem Tiefgang wechselt, so muß man eine bestimmte Methode anwenden, um leicht den „Mittelpunkt, des Auftriebs" oder den „Deplacementsschwerpunkt" bei jedem Tiefgang bestimmen zu können. Dieses erreicht man, indem man den „Deplacementsschwerpunkt" bei verschiedenen Tiefgängen, parallel, der „Tiefladelinie", berechnet und darnach die zugehörigen Kurven konstruiert. Durch Berechnung von Momenten, indem man Horizontale-Wasserlinienflächen, anstatt der Gewichte beim Hebel, benutzt, findet, man die Lagen der vertikalen Deplacementsschwerpunkte bei den in Betracht kommenden Tiefgängen. In ähnlicher Weise findet man die longitudinalen Deplacementsschwerpunkte bei verschiedenen Tiefgängen, indem man vertikale Querschnitte des Deplacements zu Grunde legt. (Siehe wegen Beispiele und Berechnungen Kapitel X.)

Kurven von vertikalen und longitidunalen Deplacements-Schwerpunkten. Um den wirklichen Deplacementsschwerpunkt zu finden, ist es nötig, zwei Kurven zu konstruieren, eine für bie vertikale und eine für die longitudinale Linie der Mittelpunkte des Auftriebs. Wo sich die beiden Linien schneiden, liegt: der Deplacementsschwerpunkt. .

Diese Kurven können dem Schiffsoffizier mit wenig Zeit und Mühe von dem Baumeister oder Konstrukteur geliefert werden. Kurven für ein kastenförmiges Schiff zu konstruieren, würde unnötig sein, da es klar ist, daß die vertikalen Mittelpunkte des Auftriebs immer in der Höhe des halben Tiefgangs liegen müssen und die Longitudinalpunkte in der halben Länge, wenn der Schiffsboden parallel der Wasserlinie ist.

Demgemäß würde bei 10 Fuß Tiefgang der vertikale Mittelpunkt des Auftriebs 5 Fuß unterhalb der Wasserlinie sein, bei 6 Fuß Tiefgang 3 Fuß re.

Kurve der vertikalen Deplacementsschwerprrnkte. Die Höhen der vertikalen Deplacementsschwerpunkte, welche bei der Konstruktion der Kurve in Fig. 20 zur Anwendung kamen, beziehen sich auf ein

---\ 5

V c.e

±-

---r

--30--

C. B. = Mittelpunkt des Auftriebs.

Fig. 3 9. — Auftriebs-Mittelpunkt eines kastenförmigen Schiffes.

Schiff, das ungefähr 200 Fuß lang ist und einen beladenen Tiefgang von 14 Fuß hat. Wir wollen annehmen, daß die vertikalen Deplacementsschwerpunkte bei 4, 8, 12 und 16 Fuß Tiefgang zu 1,2, 2,9, 4,9 und 6,6 Fuß unterhalb der zugehörigen Wasserlinien gefunden wären. Um nun die Kurve zu konstruieren, verfährt inan wie folgt: Die Linien AB und AC werden rechtwinkelig zu einander gezogen. Es sei AB die Höhenskala und AC die Tiefgangskala. Von dem Punkt B, welcher 16 Fuß Höhe darstellt, ziehe man eine horizontale Linie und von dem Punkt C, welcher 16 Fuß Tiefgang darstellt, eine vertikale Linie; die beiden schneiden sich in D. Von D aus setze man die Entfernung unterhalb der 16 Fuß Wasserlinie = 6,6 Fuß ab. Ebenso verfährt man bei 12 Fuß Höhe und 12 Fuß Tiefgang, die Linien schneiden sich in E und von hier aus setze man die 4,9 Fuß (unterhalb der Wasserlinie) ab. — Auf gleiche Weise findet man die Punkte für 8 und 4 Fuß Tiefgang. Indem man die auf diese Weise gefundenen Punkte verbindet, erhält man die Linie xy, welche die Kurve für die vertikalen Deplacementsschwer-punkte darstellt. Vermittelst dieser Kurve kann man die Höhe der vertikalen Deplacementscentren über der Unterkante des Kiels bei jedem Tiefgang angeben.

—hi-—

fi'

Auftrieb.

CO

tH

.8 Bei 12 Fuß 0 Zoll

4 ..    0

---r ~TT—^—r

-4

---i---

ff"

ru

I & 3 4 5 6 7 8 9 10 II Ifc 13 14 15

SCALE OFPRAUCiHTS..

Scale of Draughts = Tiefgang-Skala.

Fig. 20. — Kurve der vertikalen Mittelpunkte des Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt).

Scale of Heights — Hvhen-Skala.

S1HOI3H dO 3TVOS

Die Kurve hat natürlich für ein anderes Schiff wenig Wert, es sei denn, daß der eingetauchte Teil genau dieselben Abmessungen habe. Beispielsweise wollen wir annehmen, daß die Kurve in Fig. 20 für eine Jacht gelte, die einen aufsteigenden Kiel und 10 Fuß. Tiefgang vorn, dagegen 13 Fuß hinten habe. Dieses giebt einen

mittleren Tiefgang von 10    13 ----- lV/₂ Fuß. An der Stelle

11 Fuß 6 Zoll auf der horizontalen Tiefgangsskala errichte man eine vertikale Linie. Von dem Punkt, wo diese die Kurve der Deplacementscentren schneidet, zieht man eine horizontale Linie. Dieselbe trifft die vertikale Höhenskala bei 7 Fuß, womit wir also die Hohe des Deplacementsschwerpunktes über der Unterkante des Kiels zu 7 Fuß gefunden haben. Wäre unser Schiff ein gewöhnliches Frachtfahrzeug gewesen, welches auf ebenem Kiele läge bei 11 Fuß 6 Zoll Tiefgang, so würde die Höhe des Deplacementsschwerpunktes dieselbe gewesen sein. Wie wir schon gesagt haben,, ist dieser Punkt, für sich betrachtet, von wenig Nutzen. Nur in Verbindung mit anderen Punkten, mit welchen wir uns noch be-schäftigen werden, besitzt er Wert.

Kurve der longitudinalen Deplacementsschwerpunkte. Die Längsschiffscentren des Auftriebs für das Schiff (Fig. 20) seien 98,7, 99,2, 99,8 und 100 Fuß von der Hintenseite des Hinterstevens bei 16, 12, 8 und 4 Fuß Tiefgang. Die Kurve würde man in folgender Weise konstruieren. (Fig. 21.) Man zieht die vertikale Linie AB und bringt darauf eine Tiefgangskala an. Von B aus zieht man die horizontale Linie BC und zeichnet darauf eine Fußskala, lang genug, um die größte Entfernung des Deplacementsschwerpunktes vom Hintersteven einzuschließen, welche in unserm Falle -----100 Fuß ist. 98,7 Fuß auf der Linie BC giebt den ersten Punkt der Kurve. Bei 12 Fuß Tiefgang zieht man eine horizontale Linie und von dem Punkt, welcher 99,2 Fuß anzeigt, eine vertikale Linie. Der Schnittpunkt ist der zweite Punkt der Kurve.

In derselben Weise verfährt man bei den Wasserlinien von 8 und 4 Fuß, wodurch man zwei weitere Punkte erhält. Zieht man durch die erlangten Punkte die Linie xy, so hat man die Kurve für die longitudinalen Centren des Auftriebs. Würden wir beispielsweise gefragt nach dem longitudinalen Deplacementsschwer-punkt bei 7 Fuß 6 Zoll Tiefgang, so ziehen wir von 7 Fuß 6 Zoll der Höhenskala eine horizontale Linie bis zur Kurve. Von dem Schnittpunkt ziehen wir eine vertikale Linie nach der oberen Skala, welche dieselbe bei 99,6 Fuß trifft, wodurch uns angezeigt wird, daß der Deplacementsschwerpunkt 99,6 Fuß von der hinteren Kante des Hintersteveus entfernt liegt. Ebenso sehen wir aus der Kurve, daß bei 4 Fuß Tiefgang die Deplacements für den vorderen und hinteren Teil des Schiffes genau gleich sind, weil der Schwerpunkt genau.

in der Mitte liegt, nämlich bei 100 Fuß. Nimmt nun der Tiefgang zu, so sehen wir, daß der Schwerpunkt allmählich immer weiter nach hinten rückt, bis zur Tiefladelinie, woraus wir wieder sehen, daß das Schiff hinten etwas voller ist, wie vorn. Wir können nun unser Schiff mit einem großen Hebel vergleichen, welcher, sagen wir bei 7 Fuß Tiefgang, in der Mitte unterstützt ist. Ferner soll das Schiff in dieser Lage 550 Tons wiegen, also ein Deplacement von 550 Tons haben. Es soll nun in folgender Weise zugeladen werden:

50 Tons staut man 20 Fuß hinter dem longitudinalen Deplacementsschwerpunkt 30    „

vor

20 „

40    „

SCALE or FEET

\0    2.0    30    40 so ' so *70

Scale qe* draughts

1°

tt

.Ar

Scale of Draughts — Tiefgang-Skala. Scaie of Feet — Fuß-Skala.

Fig. 21. — Kurve der Mittelpunkte des Auftriebs der Länge nach — Kurve der longitudinalen Deplacementsschwerpunkte.

Was wird der Effekt sein? Erstlich wissen wir, daß der Tiefgang vermehrt wird; man könnte diese Vermehrung finden, indem man die Gewichte addiert und damit in die Deplaeementsskala Fig. 3 und 4 eingeht. 550 + 50 + 30 + 20 + 40 = 690 $on§ giebt 8 Fuß 4¹/* Zoll Tiefgang.

Nun ist aber noch zu beachten, daß, je nachdem die Gewichtsmomente vor oder hinter dem Deplacementsschwerpunkt überwiegen, das Schiff vorn oder hinten tiefer (köpf- oder steuerlastig) liegen wird.

Wir haben

Momente

an der Rückseite des Deplacementsschwerpunktes.

50 . 20 — 1000 Fußtons 30 . 60 = 1800

Momente

an der Vorderseite des Deplacements sch werpunktes.

20 • 30 = 600 Fußtons 40 • 70 = 2800

total

2800

zusammen 3400    „

Da also die Momente an der Vorderseite um 600 Fußtons überwiegen, wird das Schiff kopflastig sein. Wir wollen nun annehmen, daß wir zu wissen wünschen, welches Gewicht man 25 Fuß hinter dem Deplaeementsschwerpunkt stauen müßte, um das Schiff wieder auf ebenen Kiel zu bringen. Man findet das Gewicht, wenn man die überschüssigen Fußtons durch die Entfernung vom ursprünglichen Schwerpunkt dividiert, also muß man ^ = 24 Tons nehmen.

Jetzt sind die Momente auf beiden Seiten des Unterstützungspunktes wieder gleich.

Den Grund dafür, daß Schiffe, welche von Salzwasser in frisches oder brackes Wasser kommen, ihren Tiefgang vermehren, haben wir schon erörtert.

Wirkung von Auftriebskeilen auf den Deplaeementsschwerpunkt. Man kann mitunter beobachten, daß Schiffe, welche von Salzwasser in Frischwasser kommen, nicht nur ihren Tiefgang ändern, sondern auch ihren Trim.¹) Der Grund liegt darin, daß einige Schiffe vorne voller gebaut sind wie hinten, also daß das Vorderteil mehr Deplacement hat. Wird nun der Tiefgang vermehrt, so muß der Longitudinalschwerpunkt des Auftriebs in diesem Falle nach vorn verschoben werden (da er mit dem Deplacementsschwerpunkt zusammenfällt), und da das Vorderteil des Schiffes mehr Stütze findet, wird es nicht so tief einsinken als das Hinterende und deshalb die Aenderung im Trim herbeiführen.

Wenn man die Aufrisse gewöhnlicher Schiffe untersucht, findet man fast immer das Vorderteil etwas voller wie das Hinterteil; aber diese Völligkeit findet meistens bei den unteren Abmessungen statt. Bei der Tiefladelinie findet man dagegen meistens die größere Völligkeit hinten, so daß, wenn man sich vorstellt, daß das Schiff zuerst in der Wasserlinie WL (Fig. 22) schwimmt und dann, indem man Ladung nach vorn schafft, in der Linie AB, der Keil y gewöhnlich inhaltlich größer jein würde, als der Keil x.

Wie wir schon gesehen haben, muß, wenn ein Schiff in irgend einer Wasserlinie zur Ruhe kommt, das Deplacementsgewicht gleich dem Auftrieb sein. Nimmt das Deplaeementsgewicht auf irgend eine Weise zu, so wird der Tiefgang zunehmen; nimmt dagegen der Auftrieb zu, so wird das Schiff hoher aus dem Wasser kommen und der Tiefgang vermindert werden.

Fig. 22. — Auftriebs-Keile.

Wir wollen nun wieder annehmen, das Schiff schwämme in der Wasserlinie AB und durch Umstauen von Lasten würde WL die Wasserlinie. Ist jetzt der körperliche Inhalt des eingetauchten Keils größer als der des ausgebuchten Keils, so wird der Tiefgang etwas abnehmen und umgekehrt. Wie wir gesehen haben, ist der vertikale Mittelpunkt des Auftriebs derselbe wie der vertikale Mittelpunkt des Deplacements und mit jeder Bewegung des Schiffes findet eine Verschiebung des Auftriebsmittelpunktes in den neuen Deplacementsschwerpunkt statt. Wir werden nun sehen, wie man diesen neuen Punkt findet, und hierbei kommt uns wieder die Betrachtung der Momente zu Hülfe.

Fig. 23 ist ein Cylinder, der 10 Fuß im Durchmesser, 20 Fuß lang ist und 5 Fuß Eintauchung hat. Das Deplacement in dieser Lage würde 7a • 5² • 3,1416 • 20 ----- 785,4 Kubikfuß sein. B ist der Mittelpunkt des Auftriebs, wenn der Cylinder aufrecht schwimmt. Wir wollen nun annehmen, der Cylinder sei 20° geneigt und beobachten, was stattfindet. Die ursprüngliche Wasserlinie war WL, während bei der Neigung von 20° die Wasserlinie W'L' wird. Der Keil A, welcher früher wirklicher Auftrieb war, kommt aus dem Wasser und wird Reserve-Schwimmfähigkeit, während umgekehrt der Keil A aus Reserve-Schwimmfähigkeit wirkliche Schwimmfähigkeit (Auftrieb) wird. g und k seien die Mittelpunkte des Auftriebs der Keile. Wir haben also der: Auftriebskeil mit dem Mittelpunkt g in die Lage des Auftriebskeils mit dem Mittelpunkt k gebracht und es beträgt die Entfernung von k nach g 67a Fuß. Der Keil mit g als Auftriebsmittelpunkt sei 87 Kubikfuß. Da das ganze Deplacement unverändert geblieben ist, so muß der Keil mit dem Auftriebsmittelpunkt k auch 87 Kubikfuß fassen. Es muß sich nun der Mittelpunkt dch Auftriebs nach derselben Richtung bewegt haben, in welcher sich der ganze Austrieb bewegt hat, nämlich nach 8t. B. nach B' und in einer Linie parallel der Verbindungslinie von g und k.

Die genaue Entfernung findet man, wenn man den körperlichen Inhalt des Keils, 87 Kubikfuß, mit der

Entfernung, 67₂ Fuß, multipliziert und durch das ganze Deplacement resp. durch das Volumen des Auftriebs

87 - 67, _ 785,4

0,72 Fuß hat sich der Mittelpunkt des Auf-

dividiert.

triebs nach Steuerbord bewegt. Der Grundsatz, nach dem man die Veränderungen des Deplacementsschwerpunktes bei wirklichen Schiffen findet, ist derselbe, nur daß die Keile verschieden sind. In einer Beziehung sind indessen auch bei wirklichen Schiffen die Keile gleich, nämlich, daß das Volumen des Eintauchungskeils gleich dem Volumen des Austauchungskeils ist. Bei cylinderförmig geformten Schiffen,

Ft

Star⁶”

L.

I⁶

B/ H

l&>

Cylinder in aufrechter Lage.

Cylinder bei 20 Grad Neigung.

.4

---H

ä--5

Ein- und Austauchungsketle.

Fig. 23. — Auftriebskeile bei einem Cylinder.

deren Wasserlinien durch den Mittelpunkt des Cylinders gehen und welche sich um den Mittelpunkt ihres Durchmessers drehen, sind die Keile nicht nur inhaltgleich, sondern auch kongruent und irgend welche Abschnitte der Keile, vorn und hinten, sind vollkommen gleich. Dieses ist bei wirklichen Schiffen nicht der Fall, denn bei solchen weichen die Eintauchungskeile in der Form bedeutend von den Austauchungskeilen ab, besonders an den Enden und bei großen Neigungswinkeln.

Etwas Nachdenken oder eigene Beobachtung der Schiffsformen wird die Sache noch deutlicher machen.

Während es also eine einfache Sache ist, den Schwerpunkt von „Ein- und Austauchungskeilen" bei schwimmenden Cylindern, deren Schwimmlinie durch den Mittelpunkt geht, zu finden, macht es mehr Arbeit, den Schwerpunkt bei wirklichen Schiffen zu finden; indessen ist es doch prinzipiell nicht sehr schwierig. (Siehe Kap. 10).

Wirkung des Eintritts von Wasser auf die Schwimmfähigkeit.

Wir wollen uns die Frage vorlegen, welche Wirkung das Eintreten von Wasser auf die Schwimmfähigkeit eines Schiffes hat. Diese Wirkung hängt in erster Linie davon ab, wie und wo das Wasser eintritt. Wir wollen den Fall setzen, daß eine überbrechende See ihren Weg durch eine Luke oder dergl. nach unten findet, während die Außenhaut des Schiffes unbeschädigt bleibt. Der Eintritt des Wassers würde nun dieselbe Wirkung Haben, wie das Zuladen von Schwergut, also 35 Kubikfuß ----- 1 Tonne Schwergut (d. w.) sein. Sollte immer mehr Wasser eindringen, so würde der Tiefgang mehr und mehr zunehmen und falls das Gewicht von Schiff, Ladung und Wasser mehr betrüge, als das größtmögliche Deplacement, so würde das Schiff natürlicher Weise sinken. Wenn andererseits der Raum gefüllt wäre und das Gewicht des Schiffes, der Ladung und des Wassers kleiner, als das größtmögliche Deplacement, so würde das Schiff flott bleiben, d. h. abgesehen von dem Einflüsse, welchen das

rslzlr.

,-=^-—7=- ------ -

ZZ ~-

Fig. 24. — Wirkung, die das Eindringen von Wasser in eine beschädigte Abteilung des Schiffes auf den Auftrieb ausübt.

Volllaufen auf die Stabilität und den Trim des Schiffes haben würde; denn sollte das Wasser Zutritt erhalten zu einem großen Raum nahe dem Vorder- oder Hinterende des Schiffes, so könnte dieses, mit dem bezüglichen Ende voran, untergehen. Wir wollen nun aber einen davon ganz verschiedenen Fall annehmen.

Wäre in der äußeren Beplattung in irgend einem Raum ein Loch unterhalb der Wasserlinie, so würde das Wasser natürlich hineindringen. Würde man den Leck nicht stopfen und der Raum wäre leer, so würhe das Wasser so lange steigen, bis es im Raum ebenso hoch stände, wie außerhalb desselben. Dieses Eindringen des Wassers ist ganz verschieden vom vorhergehenden Falle, wo es von oben hereinkam. Dort wirkte das Wasser wie Schwergut; aber in diesem Fall, wo das Wasser innerhalb mit dem Wasser außerhalb in unmittelbarer Verbindung steht, ist es anders. Das Schiff ist der ganzen Schwimmfähigkeit, sowohl der wirklichen wie der Reserveschwimmfähigkeit, dieses Kompartiments beraubt worden, selbst wenn es, nachdem der Tiefgang zugenommen, noch genügende Auswässerung haben sollte. Der leere Raum vom Wasser aufwärts bis zum Luk gehört nicht länger zur Reserve-Schwimmfähigkeit, sondern das Schiff hat die Schwimmfähigkeit des ganzen Kompartiments verloren; ist nun die Schwimmfähigkeit der anderen unbeschädigten Abteilungen des Schiffes größer als das Deplacement des unbeschädigten Schiffes, bevor das Wasser hereinkam, so wird das Schiff schwimmen. Ist dagegen dem Schiffe weniger Schwimmkraft verblieben, so wird es sinken. Wir wollen uns dieses etwas klarer zu machen suchen durch ein Kastenschiff (Fig. 24). Dasselbe sei durch 2 wasserdichte Schotte in 3 wasserdichte Abteilungen geteilt und schwimme in der Wasserlinie W. L. Die mittlere Abteilung ist beschädigt und deren Schwimmkraft gänzlich verloren, da das Wasser freien Zutritt hat. Wenn der körperliche Inhalt von A A (Reserve-Schwimmkraft) und B B (Teile der ursprünglichen, wirklichen Schwimmkraft) wenigstens gleich der ursprünglichen wirklichen Schwimmkraft d. h. gleich dem Deplacement des unter der ursprünglichen Wasserlinie befindlichen Schiffskörpers ist, so kann das Schiff über Wasser bleiben; wenn sie geringer ist, muß es unvermeidlich sinken.

Der Leser muß im Auge behalten, daß das Eindringen des Wassers in den Raum das Gewicht des Schiffes nicht vermehrt hat, obgleich der Tiefgang zugenommen; das Gewicht oder Deplacement bleibt genau dasselbe, aber der leere Raum in der beschädigten Abteilung muß gänzlich fortgelassen werden, wenn man die wirkliche und die Reserve-Schwimmfähigkeit aufrechnet. Durch die Vermehrung des Tiefgangs hat das Schiff sozusagen eine Anleihe bei der Reserve-Schwimmkraft der unbeschädigten Abteilungen gemacht und das entliehene Quantum ist gleich dem körperlichen Inhalt des Teils vom beschädigten Kompartiment, welches vor dem Unfall unter der Wasserlinie und wirkliche Schwimmfähigkeit war.

Hätte sich der Unfall auf einem Schiffe ereignet, dessen Raum mit Holz angefüllt ist, so würde die Sache noch anders liegen. Das Wasser wird einströmen und allen Raum einnehmen, welchen es finden kann, und da der Raum sozusagen voll ist, kann dieser Platz nicht groß sein. Das Wasser wird alle Ecken und Winkel ausfüllen, wo kein Holz liegt, und alle diese kleinen Räume unter der ursprünglichen Wasserlinie sind verlorene Schwimmfähigkeit. Das Schiff wird nur so viel sinken, als bis die verlorene Schwimmfähigkeit ausgeglichen ist durch die Reserve-Schwimmfähigkeit, welche durch das tiefere Eintauchen der anderen Abteilungen in wirkliche

verwandelt wird. Dieser Betrag wird in den meisten Fällen nur gering sein.

Rundung der Deckbalken. (Balkenbucht, camber oder round of beam). Von allen bei Lloyds klassifizierten Schiffen wird verlangt, daß das obere Deck gerrmdet ist und zwar wenigstens ¹U Zoll auf 1 Fuß Balkenlänge. Daher wird ein Schiff, das 40 Fuß breit ist, eine Rundung von ¹U • 40 = 10 Zoll und deswegen in der Mitte 10 Zoll mehr Raumtiefe haben. Man erhält hierdurch mehr Reserve-Schwimmfähigkeit und würde man die Rundung geringer nehmen, wie Vorschrift, müßte man die Auswässerung vergrößern, während man dieselbe bei vermehrter Rundung verringern kann. (Kapitel über Freibord.)

Probe der Wasserballasttanks. Alle Wasserballasttanks sollten einer Probe unterworfen werden, um sich zu vergewissern, daß sämtliche Nieten, Laschungen, Verstemmungen und Verbindungen gehörig wasserdicht sind. Man macht die Probe mit Wasserdruck. Man läßt eine eiserne Röhre von der erforderlichen Länge vertikal in den Tank, welchen man erproben will. Man pumpt dann so viel Wasser in den Tank, bis das Wasser oben aus der Röhre herausgepreßt wird. Hierzu ist ein bedeutender Druck erforderlich, welcher im direkten Verhältnis zur Höhe der Röhre steht.

unten ein Druck von

8,6 Pfund (frisch Wasser). Daher

Nehmen wir an, daß der Querschnitt der Röhre einen Quadratzoll und die Höhe von der Tankdecke ab 20 Fuß betrüge. So lange der Tank nur voll Wasser ist, wird kein Druck auf die Deckplatte ausgeübt, aber wenn das Wasser oben aus der Röhre quillt, herrscht 20 . 62*/,

144

ist der Druck auf die innere Tankdecke = 8,6 Pfund pro Quadratzoll oder 20 • 62V₂ = 1250 Pfund pro Quadratfuß.

Schiffe, welche beim englischen Lloyd klassifiziert sind, müssen ihre Tanks folgender Probe unterwerfen:

Doppelböden. Bei denselben muß das vorhin erwähnte eiserne Rohr wenigstens bis zur Höhe der Tiefladelinie hinaufreichen.

Tiefe Tanks und Piektanks. Bei diesen muß das Rohr wenigstens 8 Fuß höher sein wie die Tankdecke.

Vordere und hintere wasserdichte Schotte ohne Piek-Ballasttanks. Diese werden einer Probe unterworfen, indem man die Pieks bis zur Höhe der Tiefladelinie mit Wasser füllt. Andere Schotte sowie Decks können auf Wasserdichtigkeit hin untersucht werden, indem man Wasser aus einer starken Forcepumpe darauf pumpt.

Viertes Kapitel.

Beanspruchung des Schiffes.

Inhalt: Beziehung des Material-Gewichts zur Stärke — Beanspruchung, wenn das Schiff unbeladen im Hafen liegt — Beziehung zwischen Gewicht und Auftrieb — Vermehrte oder verminderte Beanspruchung beim Laden — Verteilung und Anordnung des Baumaterials, um den größten Biegungswiderstand zu bekommen — Typen von Schiffen, welche größter Beanspruchung unterworfen sind — Beanspruchungen im Seegange — Beanspruchungen durch Vibration (Panting strains) — Beanspruchungen, welche durch die Fortbewegung durch Dampf oder Wind hervorgerufen werden — Beanspruchung durch Deckladungen und beständige Deckbelastung — Beanspruchung durch Übernahme von Sturzseen. — Beanspruchung, turnn das Schiff beim Laden auf Grund sitzt.

Beziehung des Material-Gewichts zur Stärke. Es würde verkehrt sein, mit dem Studium des Schiffbaues zu beginnen, bevor wir nicht einige Kenntnis haben von den Beanspruchungen, welchen die Schiffe voraussichtlich unter verschiedenen Umständen ausgesetzt sein werden. Um ein Schiff zu bauen, welches jeder auch noch so großen Anstrengung ohne Schaden widerstehen könnte, müßte man so viel schweres Material brauchen, daß dadurch die Tragfähigkeit sehr gering werden würde. Es ist auch durchaus nicht richtig, daß das Schiff atls dem schwersten Material das beste oder stärkste ist, sondern vielmehr dasjenige, welches beim leichtesten Material so konstruiert ist, daß es am besten imstande ist, allen Beanspruchungen, welchen es wahrscheinlich ausgesetzt werden wird, erfolgreichen Widerstand bieten zu können. Dies ist das Prinzip aller Klassifikations-gesellschaften, wie Englischer und Germanischer Lloyd, Veritas re.

Die Schiffe werden mit zwei Systemen von Verbänden gebaut, nämlich dem Längsverbande und dem Querverbände.

Unter Längsverband versteht man alle Verbände eines Schiffes, welche längsschiffs laufen und dazu dienen, dem Schiffe die gehörige Festigkeit in der Längsrichtung zu geben.

Unter Querverband eines Schiffes versteht man alle diejenigen Verbände, deren Funktion es ist, dem Schiffe Festigkeit nach den Seiten hin zu geben. Das stärkste Schiff erhält man, wenn diese beiden Systeme von Verbünden so wieder unter einander vereinigt werden, daß der eine Verband durch den anderen Verband verstärkt wird und beide sich gegenseitig unterstützen, um den an sie gestellten Anforderungen zu genügen. Wenn dieses erreicht ist, überzieht man das Ganze mit einer Haut in Gestalt der Außenbeplattung und des Decks und hierdurch wird das Rahmenwerk noch besser verbunden und aufs neue verstärkt.

4-

H-

Ar

Fig. 25 und 26. — Spannungen und Beanspruchungen von Schiffen im leichten Zustande.

Beanspruchung bei unbeladenem Schiffe im Hafen. Wenn rnan einen gewöhnlichen Frachtdampfer ansieht, welcher unbeladen im Hasen liegt, könnte man fast annehmen, daß derselbe in seinem derzeitigen Zustande gar keinen Beanspruchungen ausgesetzt sei. Bei näherer Betrachtung liegt die Sache aber ganz anders. Wie wir schon gezeigt haben, wird jeder ins Wasser gesetzte Körper so lange sinken, bis er eine Quantität Wasser verdrängt hat, welche ebenso schwer ist, wie er selbst. Oder mit anderen Worten, sowie der Körper soweit eintaucht, daß er im Wasser stationär bleibt, muß der nach unten gerichtete Druck des eigenen Gewichtes durch einen gleich großen, nach oben gerichteten Druck des Wassers aufgehoben werden.

Beziehung zwischen Gewicht und Auftrieb. Nehmen wir an, das Schiff (Fig. 25) sei 200 Fuß lang und bei Lloyds klassifiziert; es würde dann vorschriftsmäßig 4 wasserdichte Schotte haben, eins an jedem Ende des Maschinen- und Kesselraumes, ferner ein Kollisionsschott vorn und ein anderes hinten. Falls das Gewicht des unbeladenen Schiffes 500 Tons wäre, würde es ein Volumen Wasser von 500 Tons Gewicht verdrängen, und beispielsweise in der Wasserlinie W. L. zur Ruhe kommen. — Nun wollen wir einmal annehmen, daß das Schiss in 5 einzelne Teile auseinander genommen werden könnte und zwar bei den 4 Schotten, so daß jeder Teil für sich im Wasser schwämme, wie Fig. 26 zeigt. Es wird sich dann zeigen, daß die

Tiefgänge ganz bedeutend von einander abweichen und kein Teil in der vorherigen Wasserlinie schwimmt. Es läßt sich dieses leicht erklären. Das Totalgewicht aller Teile ist genau dasselbe und daher muß auch insgesamt dasselbe Quantum Wasser verdrängt werden, aber es ergiebt sich eine ungleiche Verteilung des Gewichts und der Schwimmfähigkeit in der Längsrichtung des Schiffes. So sind z. B. die Teile 1 und 5 — die Enden der Schiffe — sehr scharf und doch von beträchtlichem Gewicht welches noch durch hohes Hinterdeck und Back vermehrt wird, und werden deshalb bedeutend tiefer eintauchen, bis ihrem Gewicht durch den Auftrieb das Gegengewicht gehalten wird. Die Teile 2 und 4 haben schon eine bedeutend größere Wasserverdrängung und da das Gewicht dieser Teile ohne Ladung nur gering ist, werden sie nicht so tief eintauchen. Nr. 3 hat die größte Wasserverdrängung, aber zugleich das Gewicht von Kessel, Maschine re. zu tragen, und dadurch wird der Tiefgang größer, als bei dem zusammenhängenden Schiffe. So sehen wir, daß über die ganze Länge des Schiffes eine Anzahl nach unten und nach oben wirkender vertikaler Pressungen abwechselnd verteilt ist, wie durch die Pfeile der Skizze angedeutet. Alle diese Pressungen haben das Bestreben, die Form des Schiffes in der Längsrichtung zu verändern. Damit ist also der Schiffbauer auf die Aufgabe hingewiesen, die Verbindungen des Materials so herzustellen, daß diese Pressungen keinen Einfluß auf die Form des Schiffes erlangen können. Es muß also ein durchaus guter Längsverband geschaffen werden.

Beanspruchungen beim Laden. Man kann nun leicht einsehen, daß die erörterten Beanspruchungen beim Laden sehr vermehrt werden können. Würde man bei Stückgutladungen z. B. die schwersten Stücke vorn und hinten verstauen, wo der Auftrieb am geringsten ist, so würde die Neigung des Schiffes, die Enden hängen zu lassen, bedeutend vermehrt werden. Man soll deswegen die schweren Stücke möglichst so verstauen, daß eine ausgleichende Wirkung zwischen dem schweren Gewicht und der größeren Schwimmfähigkeit erzielt wird, um so größere lokale Spannungen zu vermeiden. Hierdurch läßt sich häufig erreichen, daß die Beanspruchung beim beladenen Schiff geringer wird, als beim leeren.

Betrachten wir die Beanspruchungen und Anstrengungen, welchen ein Schiff auf See unterworfen ist, so werden wir den Nachteil einer schlechten Stauung noch deutlicher einsehen. Zu den vertikalen Pressungen kommen dann noch zusammendrückende, welche auf jeden Teil der eingetauchten Beplattung wirken, weil die Kräfte des Auftriebs eine preffende Kraft senkrecht zur eingetauchten Oberfläche ausüben. (Fig. 15.) Während also die aufwärts wirkenden Kräfte das Bestreben haben, das Schiff aus dem Wasser zu heben, haben die horizontal und schräg wirkenden Auftriebskräfte das Bestreben, die Seiten des Schiffes einzudrücken.

Es ist klar, daß dieser Druck um so größer ist, je größer der eingetauchte Schisfsumfang ist, also am größten in der Mitte und am kleinsten an den Enden des Schiffes. Wenn schon Beanspruchungen in ruhigem Wasser recht bedeutend sein können, so sind sie bei bewegter See ungleich größer, wie wir gleich sehen werden. Zuerst

I-'

/ A VU

Fig. 27 und 28. — Beanspruchungen von Schiffen- auf dem Wellenberg und im Wellenthal.

wollen wir die Beanspruchung betrachten, welche ein Schiff in der Lage auszuhalten hat, die Fig. 27 zeigt. Hier wird das Schiff in der Mitte von einer Welle getragen, während die Enden sozusagen ohne Unterstützung sind. Man kann das Schiff nun mit einem hohlen Träger vergleichen, welcher mit verschiedenen Gewichten seiner ganzen Länge nach beschwert und nur in der Mitte gestützt ist; das Ergebnis muß sein, daß eine große Beanspruchung auftritt, welche das Bestreben hat, das Schiff durchzubiegen, so daß die Enden herunterhängen (hogged).

Verteilung des Materials, um dem Durchbiegen Widerstand zu leisten. Wir wollen uns nun die Frage vorlegen, wie das Material in der Schiffskonstruktion verteilt werden muß, um der Neigung zum Durchbiegen erfolgreich Widerstand zu leisten.

In Fig. 29 soll AB eine Eisen- oder Stahlstange darstellen von 100 Fuß Länge, welche in der Mitte unterstützt ist und an jedem Ende ein Gewicht von 10 Tons trägt. Diese Stange würde sich mit einem beladenen Schiffe, welches nur in der Mitte von einer Welle getragen wird, nicht vergleichen lassen; aber sie giebt uns einen annähernden Vergleich mit einem unbeladenen Schiffe, dessen große Piekballasttanks voll Wasser sind, oder auch mit einem Schiffe, bei dem die schweren Güter in die Enden gestaut sind und zeigt uns, welche Spannungen solche Schiffe auszuhalten haben. Die Durchschnittsfläche der Stange soll auf der ganzen Länge dieselbe sein. Das statische Moment jedes Gewichtes ist 10 • 50 = 500 Fußtons und die Stange hat die Neigung, in dem Unterstützungspunkt zu biegen oder zu brechen, weil dort die Spannung am größten Ist. Die Neigung zum Bruch in 10 Fuß Entfernung vom Unterstützungspunkte ist 10*40 = 400 Fußtons; in 20 Fuß Entfernung 10*30 = 300 Fußtons u. s. w., bis sie im Verhältnis zur Entfernung vom Endpunkte abnehmend am Ende = 0 wird.

- so

so'-->

Fig. 29. — Beanspruchung einer an jedem Ende belasteten Stange.

Man kann das Biege-Moment jedes Teils der Stange vom Mittelpunkt bis zum Ende auf folgende Weise graphisch darstellen.

/w

- \----->k--

*7<

Fig. 30. — Verteilung des Biege-Moments.

Es sei "W — Gewicht an jedem Ende der Stange,

L ---- halbe Länge (vom Mittelpunkt zunr Ende der Stange),

M = größtes Biege-Moment (am Mittelpunkt).

Nun mache man M nach einer beliebigen Skala ----- 500 Fußtons und ziehe C W, dann kann man nach derselben Skala das Biege-Moment jedes Teils der Stange abmessen.

Bei einem Schiffe, welches nur in der Mitte von einer Welle getragen wird, ist es mit dem Biege-Moment ebenso.

Die baulichen Anordnungen und der große Wert langer Brückenhäuser über der Mitte des Schiffes, welche Widerstandskraft gegen das Durchbiegen gewähren, wird später weiter auseinander gesetzt werden.

Wir wollen jetzt annehmen, daß die Durchschnittsfläche der vorhin erwähnten Eisenstange 4 Quadratzoll sei und die Frage auswerfen, ob es möglich ist, das Material bei derselben Querschnittsstäche so anzuordnen, daß es größeren Widerstand gegen das Längs-

Durchbiegen gewährt. Die Stange soll so ausgewalzt werden, daß sie 8 Zoll breit und V₂ Zoll dick wird (also dasselbe Querschnitts-Areal behält) und die Länge dieselbe bleibt. Man kann leicht einsehen, daß, wenn die Stange (oder jetzt richtiger Platte) so unterstützt wird, daß die breite Seite horizontal liegt und dieselben Gewichte an die Enden kommen, sie dem Biegen weniger Widerstand entgegensetzen wird, wie früher, als sie quadratisch war. Würde man aber die Platte so unterstützen, daß die breite Seite vertikal zu stehen kommt, wird die Widerstandsfähigkeit bedeutend vermehrt werden-Wir wollen dieses etwas näher untersuchen.

Neutral Axis — Neutrale Achse.

Fig. 31. — Widerstand einer vertikalen Platte gegen Durchbiegen.

Fig. 31 soll eine eiserne Platte darstellen von 8 Zoll Höhe und */₂ Zoll Breite; AB sei die neutrale Axe. (Die neutrale Axe ist eine gedachte Linie, welche in der Längsrichtung durch die Mitte der Platte läuft, hier also 4 Zoll von jedem Rande.) Nehmen wir nun an, daß ein Gewicht an jedes Ende gehängt sei, so müssen gewisse Veränderungen eintreten, ehe die Platte durchbiegen kann.. Am oberen Rande muß beträchtliche Ausdehnung (Verlängerung) und am unteren Rande Zusammenpressung stattfinden. Je breiter die Platte, desto größer ist der Widerstand am oberen Rande gegen Ausdehnung und am unteren Rande gegen Zusammenpressung. Ferner findet man, daß je mehr man sich der neutralen Axe nähert, desto weniger Zusammenpressung und Ausdehnung bei derselben Biegung erforderlich sind und in der neutralen Axe selbst findet weder Verlängerung und Zusammenpressung statt.

Es stimmen nun Theorie und Praxis darin überein, daß die ausdehnenden und zusammenpressenden Kräfte, wenn die schmale Seite vertikal gestellt wird, an den oberen und unteren Rändern nur ¹U von denjenigen beim quadratischen Profil betragen, und nur Vis von dem, wie die Platte mit der breiten Seite horizontal gelegt war. Das Gesetz lautet: Der Widerstand der Platte gegen diese Art Spannung ändert sich wie die Quadrate der Höhen und proportional den Breiten. Der Biegungswiderstand einer solchen vertikalen Platte wird noch ganz bedeutend verstärkt, wenn man an den oberen und unteren Rändern Wulsteisen oder Flanschen (Winkeleisen zc.) anbringt, wie in Fig. 32 angedeutet» denn dadurch werden diese Ränder, welche den größten Spannungen unterworfen sind, bedeutend widerstandsfähiger gemacht.

Typen von Schiffen, welche den größten Beanspruchungen unterworfen sind. Die Grundsätze, welche für eine Platte oder -einen Träger in Betracht kommen, gelten auch für ein Schiff, denn dieses ist schließlich nichts anderes, wie ein großer, hohler Träger und wir können daher kurz folgende Sätze aufstellen:

II T TU

Fig. 32. — Widerstand von Trägern gegen Durchbiegen.

1.    da lange Schiffe einem sehr großen Biegungs-Moment unterworfen sind, erfordern sie mehr Verstärkungen in der Längsrichtung wie kurze (dagegen vielleicht nicht mehr Querschiffsverstärkung);

2.    da lange flache Schiffe wenig Widerstand gegen ausdehnende und zusammenpressende Spannungen bieten, erfordern sie noch mehr Verstärkung in der Längsrichtung;

3.    bei allen Schiffen ist die größte Stärke in der Mitte des Schiffes erforderlich, während man nach den Enden zu allmählich eine Verminderung eintreten lassen kann.

Beanspruchungen im Seegange. Wenn wir die Lage eines Schiffes, wie sie Fig. 28 angiebt, betrachten, so werden wir finden, daß, weil das Schiff nur an den Enden von den Wellen getragen wird, es in der Mitte sehr angestrengt werden muß, besonders wenn es ein langes Schiff ist. Es wird sich das Bestreben, nach unten durchzubiegen, einstellen und es sind wirklich Fälle vorgekommen, wo lange flache Schiffe in der Mitte gebrochen und infolge davon gesunken sind. Man kann ein solches Schiff mit einer Stange vergleichen, welche an den Enden gestützt wird und an deren Mitte ein Gewicht hängt (Fig. 33); wenn das Gewicht 10 Tons und die Entfernung

— SOL--4

U__JPl

©vr

Fig. 33. — Stange, welche in der Mitte durch ein Gewicht beschwert ist.

von jedem Stützpunkt 50 Fuß wäre, so könnten wir das durchbiegende Moment auf folgende Weise darstellen (Fig. 34). 10 Tons in der

Mitte geben 5 Tons Druck auf jeden Stützpunkt und das durchbiegende Moment in der Mitte (Gewicht mal Entfernung) würde = 5 Tons • 50 Fuß — 250 Fußtons = M sein. Setzen wir nun M nach einem beliebigen Maßstabe ab und ziehen A C und B C, so können wir das Moment für jede Entfernung abmessen. Wir

---y

___L__

Fig. 34. — Verteilung des durchbiegenden Moments in einer Stange.

sehen zugleich wieder, daß dieses Moment in der Milte am größten ist, also auch in der Mitte des Schiffes, und nach den Enden zu mehr und mehr abnimmt, bis es am Ende ganz verschwindet. Also wieder ein Grund, daß ein Schiff in der Mitte größere Längsschiffsfestigkeit haben muß wie anderswo.

Außerdem ist ein Schiff infolge der raschen Wellenbewegung und der hieraus entstehenden ungleichen Verteilung von Gewicht und Auftrieb einer Reihe von schweren und plötzlichen Spannungen unterworfen. Man wird finden, daß ein Schiff, welches im See-

Fig. 35. — Beanspruchungen, welche auf Schlingem im Seegange beruhen.

gange schlingert, große Neigung hat, seinen Querschnitt zu ändern. Man kann es unter, solchen Umständen mit einem Kasten (Fig. 35) vergleichen. Wenn eine Reihe von unregelmäßigen, zusammenpressenden Kräften auf das Äußere des Kastens wirkt, so hat dieser nicht so sehr das Bestreben, in der Gegend der wellenförmigen Linie zu brechen, sondern vielmehr sich an den Ecken los zu arbeiten.

Um demgemäß die Größen und Anordnungen alles Materials beim Schiffbau zu bestimmen, muß man dem Längsverband gehörige Stärke verleihen, um den durchbiegenden Spannungen in der Längsschiffsrichtung Widerstand zu leisten und ebenso muß der Querverband so stark gemacht werden, daß die zusammendrückenden seitlichen Kräfte keine Veränderungen in der Form des Schiffes bewirken können.

Genau dasselbe findet bei schlingernden Schiffen statt und haben dieselben die Neigung, sich in der Weise zu begeben, wie Fig 35B zeigt.

Obgleich es nicht nötig ist, die Querschnitte des Materials an den Enden so stark zu machen, wie in der Mitte des Schiffes, sollte man doch auch dieses in gehöriger Stärke nehmen, damit auch die Schiffsenden widerstandsfähig genug werden, denn man muß bedenken, daß ein Schiff nicht stärker ist, wie sein schwächster Teil.

Bis soweit haben wir es nur mit Beanspruchungen und Kräften zu thun gehabt, welche das Schiff als Ganzes treffen, nun müssen wir uns aber auch noch mit lokalen Einflüssen beschäftigen, welche den Verband an bestimmten Stellen angreifen.

1.    Vibrierende Beanspruchungen. Da das Vorderteil des Schiffes sich zuerst durch die Widerstand leistenden Wogen Bahn brechen muß, so erleidet gerade dieser Teil des Schiffes, besonders bei voller Form und wenn das Schiff bedeutend Fahrt macht, starke Erschütterungen und großen Druck, der eine Vibration und falls die einzelnen Teile nicht stark und gut genug verbunden sind, leicht das Begeben des Bugs zur Folge hat.

2.    Erschütterungen und Spannungen, welche der Fortbewegung durch Dampf zuzuschreiben sind. Diese sind erstens dem Gewicht der Maschinen und Kessel und zweitens den Vibrationen der Schraubenwelle re. zuzuschreiben.

3.    Anspannungen, welche von dem Segeldruck herrühren. In Schiffen mit hohen Masten und großer Segelfläche wird dem Rumpfe oft starke Beanspruchung und Erschütterung durch die Masten mitgeteilt, sowohl durch die Windstärke als auch durch Schlingern und Arbeiten des Schiffes.

4.    Zerrungen und Spannungen durch schwere, beständige Belastung, mit Winschen, Spill, Krähnen, Anker, Kanonen re.

5.    Das Begeben durch Deckladungen. Viele Schiffe, namentlich solche, die in der Ostseefahrt beschäftigt find, nehmen große Ladungen Holz an Deck und es ist vielen Schiffsführern bekannt, daß sich die Schiffe oft dadurch stark begeben haben. Man bemerkt dieses häufig erst, nachdem die Ladung gelöscht ist und mitunter befreit sich das Schiff einige Tage später durch eine plötzliche Erschütterung und unter einem Erzittern, welches durch das ganze

Schiff fühlbar ist, aus seiner sozusagen verrenkten Lage. Bei der Untersuchung findet ment dann viele Nieten in den Köpfen der Raumstützen gesprungen und ebenso die Balkenkniee beschädigt. Es ist dieses ein Beweis, daß Schiffe, welche für Deckladungen bestimmt sind, besonderer Verstärkungen bedürfen.

Solcher Schaden, wie wir ihn soeben auseinander gesetzt haben, wäre möglicherweise vermieden worden, wenn man den Raum zwischen der Raumladung und den Deckbalken ordentlich abgekeilt hätte, um so die Balken zu unterstützen, daß sie den schweren Druck der Decklast zu tragen vermögen.

*    6. Begebungen durch Ueberkommen von Sturzseen gegen die Stirnwände der Brücke oder des hohen Hinterdecks. Diese Wände find oft heftigen Erschütterungen unterworfen durch überkommende Brechseen, welche ihre Gewalt gegen sie auslasten. Sie erfordern daher besondere Aufmerksamkeit und man kann sich den kleinsten Freibord nur sichern, wenn diese Teile sorgfältig und stark genug konstruiert sind.

7. Spannungen beim Laden, während das Schiff an Grund sitzt. Schiffe, welche in einer solchen Fahrt beschäftigt werden sollen, bei welcher sie während des Löschens und Ladens an Grund liegen, erfordern besondere Verstärkungen im Boden. So können noch verschiedene Fälle aufgeführt werden, wo besondere Verstärkungen eingeführt werden müssen, weil eine außergewöhnliche Belastung oder Anstrengung in Frage kommt. Gegen ganz außergewöhnliche Spannungen, z. B. wenn ein Schiff auf Strand gerät und nur ein Ende vom Wasser getragen wird, oder wenn ein vielleicht schwer beladenes Schiff quer über eine Sandbank zu liegen kommt, so daß bei Ebbe die beiden Enden keine Stütze finden, kann natürlich der Schiffbauer keine Vorsorge treffen; dagegen kann das Schiff so gebaut werden, daß es vor den früher erwähnten Beschädigungen möglichst bewahrt bleibt.

*    Das Begeben der Schiffe durch Übernahme schwerer Sturzseen ist oft schlimmer, als man denkt; das folgende Beispiel wird dieses beweisen. Ein schöner neuer Stahldampfer von ungefähr 4000 Tons brutto kreuzte den Atlantischen Ocean bei schlechtem Wetter zu Anfang des Jahres 1899, wobei er eine schwere See an der Backbordseite gerade vor der Brücke übernahm. Das Wasser fiel mit großer Kraft auf das vordere große Luk und Deck. Die Lukenfülle an der Backbordseite gaben nach und die See ergoß sich in den Raum, wobei ein großer Teil der Ladung beschädigt wurde. Balken und Stützen brachen und verbogen, die Nieten der Balkenkniee sprangen und das Deck wurde erheblich beschädigt. Indem die See über die Stcuerbordseite hinweg ablief, nahm sie fast die ganzen Schanzen mit. Diese ganze Zerstörung wurde durch das Übernehmen einer einzigen See verursacht, das Schiff nahm nachher nur noch wenig Wasser über, wodurch die Besatzung Gelegenheit hatte, das beschädigte Luk temporär wieder auszubessern. Das Schiff war sozusagen neu, es war gemäß Lloyds höchster Klasse im Jahre 1898 erbaut; dennoch scheint es sicher, daß, wenn das Schiff noch eine ähnliche schwere See übergenommen hätte, cs untergegangen und dazu beigetragen haben würde, die Liste der „verschollenen" Schiffe um eins zu vermehren. Man kann nicht zu viel Aufmerksamkeit auf den guten Schutz aller Deck-Offnungen, sowohl Luken als auch Maschinen-Umbauten, verwenden, denn es ist sehr wahrscheinlich, daß der Verlust der meisten jener Schiffe, welche verschollen sind, verursacht worden ist durch Unfälle ähnlicher Natur, wie wir eben beschrieben haben.

>g

g,^3«Sss

s g-ifi |E~SS

>V)CD    ~    ^

g-ss^=|8» =

s#2 S g'³»³’ Z-^^DLssFss

-35^S S

»löst': fi*| ff5*

2ä™s l’ä-ä

— 2 eg g—,« ³gsrs r.S'⁰⁰

cgSsB, o-sig. B <2    3    « -,nvSs

3 y vST' «    t-£

% ^ » g, ^ £«

»S'g't ®5*g

Bill "

T IRON STANCHIONS/

TYZACKS PATENT Z RAIL SECTION

TTT

STEEL UPPER DECK SHEATHED WITH WOOD

GUN WALE BAR, STRINGER PLATE Z

BULWARKS

CONTINUOUS T IRO RUNNER

Zf

LUG PIECE ON EVERY BEAM

BEAM ( QN EVERY FRAME ) " ' -=

9 MOULDINC

___GUNWALE

TUMBLE HOME

SHEER

MARGIN FLANK

+\ ISTRAKE

WATERWAY

/PILLAR

SHELL BAR — STRINGER ANGLE STRINGER PLATE

STEEL MIDDLE

DECK UNSHEATHED

beam (ON everyframe⁻

lh

B>

/P ILLAR

COPE IRON SPARRINC

TIE PLATE

lower/deck (WOOD)

LOWER DECK (Vr> BEAM (ON

ALTERNAT E~FrÄmTs~

SHELL BAR-s

STRINGER ANCLE STRINGER PLATE

" PILLAR

HALF 8READTH MOULDED

FRAME &-

REVERSE FRAME

cf

OVERINC PLATE

SHELL BAR —x STRINGER ANCLEx STRINGER PLATE

['

DEPTH MOULDED-

.m

ORLOP(T^BEAM (WIDELY SPACED)

BRÄCHET

FACE ANGLE "

Ti

PILLAR

»wo00 SPARRING

KEELSON CONTINUOUS

ANCLES

[d)C

IECE

ZRIDER PLATE SECTJON A B

fEVERSE FRAME

BILGE

UPPER

LUC PIECE

CENTRE

KEELSON

— FLOOR

POUNDAT

-I-

L PIECE FRAME /oti BUTT OF FR A    ON KEEL

F'aMED

TZ

lug piece'

CEILINC    ^    ^

INTERCOSTAL PLATE

LÖyWER BILGE KEELSON

\\f

FLOOR

UMBER | FRAMEk

^ ojzULEZE

VlUC PIECE

* SHELL BAR (INTERCOSTAL)

LUC^^S^|Z^ELL>

BILGE

N KEEL

F R AME

■ Ll-HEELg KEEL—Zj

EGE !

iARBOARD

STRAKE

BASE LINE

J.

Base line = Basis. Beam knee — Balkenknie.    Bilge keel — Kimmkiel. Bilge = Kimme. Bracket — Stützplatte. Beam (on

Side

every frame) = Balken (an jedem Spant). Bulwarks — Schanzkleid. Garboard strake — Kiclgang. Centre keelson = Mittel-Kielschwein. Cope hing sparring — Eiserne Seitenlatten. Continuous T iron runner — Durchlaufender eiserner ^-Träger. Covering plate — Deckplatte. Depth moulded = Seitenhöhe. Foundation plate — Grundplatte. Floor — Bodenwrange. Frame — Spant. Frame and reverse frame = Spant und Gegenspant. Ceiling = Wegerung. Gunwale — Gumvale. Gunwale bar — Äußerer Wassergangswinkcl. Half breath moulded — Halbe Konstruktions breite. Heei piece fitted on butt of frame on keel — Gegenwinkel, Spantlaschc. Heel piece — Gegenwinkel, Spantlaschc. ° Intercostal plates — Eingeschobene Platten. Keel = Kiel. Keelson continous angles — Durchlaufende Kielschweinwinkel. Limber hole — Nüstergat. Lower bilge keelson — Unteres Kimmkielschwcin. Lloyds depth — Lloyds Tiefe. Lower deck (wood) — Unteres Deck (Holz). Lower deck beam (on alternate frames) — Unterdeck-Balken an jedem 2. Spant. Lug piece — Gegenwinkel. Lug piece on every beam — Gegenwinkel an jedem Balken. Margin Flank — Nandplanke. fMoulding — Verziernngslcistc. Örlop beam (widely spaced) — Orlop-Balkcn (weit auseinander). Pillar — Stütze. Quarter pillars — Seitenstützen. Reverse, frame — Gcgenspant. Riderplate — Trägerplatte. Rise of floor line — Aufkimmung. Sheer strake — Scheergang. Shell bar — Äußerer Stringerwinkel, keelson — Seitenkielschwein. Section AB = Schnitt AB. Steel middle deck unsheath^d — Stählernes Mitteldeck ohne Holzbelag. Steel upper deck sheathed with wood — Stählernes Oberdeck mit Holzbclag. Stringer angle — Innerer Stringerwinkel. Stringer plate — Siringerplatte. Tie plate — Längsschiene. T iron stranchions — T eiserne Stützen. Turnble hörne — Eingeholte Seitenwand. Tyzacks Patent Rail Section = Tyzacks Patent-Regclungs-Querschnitte. Upper bilge keelson — Oberes Kimmkiclschlvcin. Waterway — Wassergang

(Rinnstein). Wood sparring — Hölzerne Seitejllalten.

Anmerkung. Man erhält keine Reduktion in der Dicke eines Stahl- oder Eiscndecls, wenn man ein Holzdeck darüber legt.

Fig. 36. — Mittschiffs-Querschnitl eines Handelsdampfers.

u’Qh . .d man das Lower

Übrigens bezeichnet man im Deutschen Upper bilge keelson int allgemeinen mit Kimmstringer bilge keelson schlechthin Kimmkielschwein nennt.

Die Bezeichnung der Decks würde von oben gerechnet sein:

Nach dem Germanischen Lloyd: Hauptdcck, Zwischendeck, Unterdeck, Orlopdeck.

Anmerk, de Übersetzers.

Nach dem Büreau Vcritas: Oberdeck, Zweites Deck, Drittes Deck, Viertes Deck.

'

Fünftes Kapitel.

¹

Unter Trim versteht man den Unterschied zwischen den Tiefgängen am Vordersteven und Hintersteven.

Uber Schiffsbau.

Inhalt: Querverbände und Zusammensetzung derselben, um möglichsten Widerstand gegen Formveränderungen" zu leisten — Querschnitte des gebrauchten Materials — Ersatz für Raumbalken — Längsverbände und Verbindung derselben mit den Querverbänden zur größten Widerstandsfähigkeit — Formen des Kiels und Kielschweins und ihre Wirksamkeit — Materialverteilung, um ein Begeben des Schiffes zu verhüten — Wert der Außenhaut und der Decks, um das Schiff zu stärken — Erklärung wichtiger Ausdrücke — Darstellung der Zunahme von Materialstärken mit dem Wachsen der Dimensionen durch Mitt-schiffs-Querschnitte — Besondere Verstärkungen im Maschinenraum — Methode der Unterstützung der Wellenenden in Doppelschraubendampfern — Anordnungen, um das Vibrieren möglichst zu verhindern — Besondere Verstärkung für Deckladungen und beständige Deckbelastung und um etwaiges Begeben des Schiffes durch starken Segeldruck zu verhindern — Schiffstypen — Vergleich der Abmessungen eines Volldeckschiffes, eines Spardeckschiffes und eines Sturmdeckschiffes — Über Schotte — Über Nietung.

Querverbände. Die Verbandteile eines Schiffes, welche einem querschiffs wirkenden Druck Widerstand leisten, nennt man auch das Querspantensystem und versteht darunter das eigentliche Spant (Sp antwinkel), Gegenspant (G egen spantwinkel), Bodenwrange, Deckbalken und Stützen, welche gehörig unter

Stoßwinkcl.

Querschnitt, welcher zeigt, wie ein Winkel im Hals eines Spants den Stoß deckt.

/BUTT

LE

-BOSOM

PIECE -

Grundriß.

Butt — Stoß.

Bosom Piece — Stoßwinkel.

' Fig. 37. — Winkel.

einander verbunden werden. Je nach der Größe des Schiffes haben die Spanten im allgemeinen eine Entfernung von 20—26 Zoll

engl. Wir wollen im folgenden den Mittschiffs - Querschnitt eines gewöhnlichen Frachtdampfers im Auge behalten (Fig. 36). Das Spant erstreckt sich vorn Kiel zum Schandeck. Sollte eine Unterbrechung da sein, muß man dieselbe Stärke auch hier beibehalten, was entweder durch Überlappen geschieht, oder indem man die Teile stumpf vor einander stoßen läßt und darüber Stoßwinkel nietet. (Fig. 37 und A B Fig. 36). Man muß überhaupt beim Schiffbau immer beachten, daß, wo ein Teil geschwächt wird, er durch ^Reverse irgend welche Ersatzmittel auf seine erforderliche Stärke gebracht wird.

r\

SHELL PLATI NG

FRAME

FRAME

Wenn die Spanten auf dem Kiel zusammenstoßen, was sie gewöhnlich thun, werden sie durch etwa 3 Fuß lange Winkeleisen mit einander verbunden (Rücken an Rücken), wodurch außerdem eine gute Verbindung mit der Außenhaut hergestellt wird. — Die gewöhnliche Spantform ist das einfache Winkeleisen (A Fig. 38).

Die Schenkel sind ungleich, der kürzere wird immer mit der Außenhaut verbunden, während der längere, um den Widerstand gegen den Druck des Wassers zu vermehren, nach innen gerichtet ist.

Frame — Spant. Eeverse-Frame. — Gegenspant. Shell Plating — Äußere Beplattung.

Je größer der Ümfang des Schiffes, desto stärker ist dieser Druck, daher muß man auch den Querverband mittschiffs stärker machen. Man nimmt deswegen die Spanten mittschiffs auf s/₅ Schiffs-länge gewöhnlich 7*₀ Zoll stärker wie an den Enden. Den Spantwinkel (das eigentliche Spant) macht man stärker und widerstandsfähiger durch ein Gegenspant (Geg enspantwinkel), welches dem eigentlichen Spant im Querschnitt gleich, aber kleiner an Größe ist. Es wird mit dem Rücken des Fig. 38. — Spant-Profile. Spants vernietet (B Fig. 38) und da

es sich auf der nicht sichtbaren Seite des Spants (Fig. 36) befindet, ist es durch punktierte Linien angedeutet. Das Gegenspant erreicht nicht immer die Höhe des Spants, seine Höhe richtet sich nach dem Umfang des Schiffes.

Quer über den Schiffsboden und bis in die Kimmen hinaufreichend, erstreckt sich eine breite eiserne oder stählerne Platte, welche Bodenwrange genannt wird. Bei der Vereinigung mit der Bodenwrange teilen sich Spant und Gegenspant. Der längere Spantwinkel ist mit dem Unterrande der Bodenwrange vernietet, der Gegenspantwinkel an der anderen Seite mit dem oberen Rande. (A B Fig. 36). Auf diese Weise wird die Bodenwrange zu einem Träger gemacht und gewährt dem Schiffsboden eine große Festigkeit und Stärke.

Anstatt der gewöhnlichen Spanten und Gegenspanten benutzt man auch andere Spantprofile, z. B. das 2-Spant (C Fig. 38), welches eine Verbindung von Spant und Gegenspant ist, aber aus einem Stück gewalzt wird. Hierdurch spart man die Arbeit der Nietung und erhält große Widerstandsfähigkeit; dieses Profil wird namentlich bei Kriegsschiffen angewandt.

Ein anderes Profil ist das sog. II-Spant (D Fig. 38); dieses findet viel bei grotzen Schiffen Verwendung. An den Enden wird es gewöhnlich durch Spant und Gegenspant ersetzt, weil die schräge Formgebung schwierig ist. Schließlich erwähnen wir noch das Wulstwinkelspant (E Fig. 38). Dieses wird mitunter bei Schiffen verwandt, welche keine Seitenlatten im Raum brauchen; man kann dann die Ladung direkt an die Beplattung stauen und gewinnt dadurch mehr Raumgehalt. Wenn die Wulstschiene stark genug ist, so braucht man keine Gegenspantwinkel.

Die Deckbalken bilden einen wichtigen Teil des Querverbandes, da sie die Oberenden der Spanten vereinigen und in ihrer Lage halten und außerdem die Grundlage für die Decks bilden. Sie sind sozusagen das Schlußstück des Querverbandes; es wäre überhaupt nutzlos, die einzelnen Teile zu verstärken, wenn nicht für eine gehörige Verbindung derselben Sorge getragen würde. Wir haben schon gezeigt, wie man die Zusammensetzung von Spantstücken durch Stoßwinkel verstärkt, jetzt wollen wir die Verbindung von Spanten und Deckbalken ins Auge fassen.

An die Enden der Balken wird eine Knieplatte (Fig. 39) geschweißt oder genietet, diese Knieplatte wird wieder durch Nietung mit dem Spant verbunden und zwar an der Innenseite. Die Kniee müssen 27» bis 3 mal so tief wie der Balken sein und in der Beuge 17a bis l³/* mal so viel Durchmesser (Breite) haben, wie die Höhe des Balkens beträgt. Die Balkenprofile sind verschieden; man hat ll-Wulste, ferner Wulstschiene mit angenieteten Doppelwinkeln an der oberen Kante; auch hat man II-Profile. Die Anzahl der Decks

hängt von der Tiefe des Schiffes ab; je tiefer bte Schiffe, desto mehr Balkenreihen. Die Stärke hängt von der Länge der Balken ab.

Ersatz für das Weglassen der Raumbalken. Will ein Reeder sich ein Schiff von 16 Fuß Raumtiefe bauen lassen und das Schiff bei Lloyds klassifizieren, so muß er bei jedem zehnten Spant Raumbalken anbringen lassen und außerdem an den Enden der Balken eine Stringerplatte (Fig. 36), welche fest mit den Balken und der Außenhaut verbunden ist. — Paßt ihm dieses aber nicht wegen der zu führenden Ladung, so kann er die Balken weglassen, wenn er an Stelle jedes achten Spantes-ein sog. Rahmenspantsetzt (Fig. 41).

Anstatt der Raumstringerplatte muß ein Seitenstringer (Rahmenstringer, Webstringer) angebracht werden, welcher sowohl mit den Spanten als auch mit den Rahmenspanten durch Winkel verbunden wird. Zur Versteifung erhält der Stringer an der Innenseite einen oder zwei Winkel, welche ihrerseits wieder durch eine rhombenförmige (diamond) Platte (Fig. 41) mit den Vertikalwinkeln des Rahmenspants verbunden werden. Oben werden die Rahmenspanten durch stärkere Deckbalken, welche durch extra starke und tiefe Balkenkniee mit den Spanten verbunden werden, zusammen gehalten. Auf diese Weise erhält man einen soliden und starken Verband; das Rahmenspant bildet sozusagen eine verlängerte Bodenwrange und

X"

X;

D

Id

B EAM

FRAME

Aufriß.

FRAME

Crundriß.

Beam — Balken. Frame — Spant. Knee — Knie. Throat — Hals.

Fig. 39. — Kniebalken.

~ii r

Fig. 40. — Balken.

Ferner hat mein zum Ersatz für Raumbalken das sog. „Tief-Spanten-System" (deep frames) (Fig. 55). Hier besitzen Spant und Gegenspant eine größere Hohe.

beide werden durch doppelte Winkel an der inneren Seite verstärkt (Fig- 41).

V\/x-

1!

BEAM

JjL,

^WEB FRAME

!U

Im

rtPE

: t i

PLAN

_STRINCER

ll!

- _ -WEB

SHELL PLATING

DIAMOND

PLATE

Ff

DIAMOND PLATE

WEB

STRINGER

if

UPPER BILGE KEELSON

/WEB FRAME

tii

fv.

DIAMOND PLATE

FLOOR

Floor — Bodenwrange. Upper Bilge Keelson Web Stringer

Beam — Balken.

Plan — Grundriß.

— Oberes Kimmkielschwein.

Diamond Plate — Diamant-Platte.

Shell Plating — Aeußere Beplattung.

Web Frame — Rahmenspant.

— Rahmenstringer.

Fig. 41. — Ersatz für Raumbalken.

Nun haben wir noch die Deckstützen zu betrachten; diese werden mit den Deckbalken oder Raumbalken und dem Kielschwein bezw.

In Deutschland pflegt man das „npper bilge keelson" nicht als. „oberes Kimmkielschwein", sondern als „Kimmstringer" zu bezeichnen. Anmerk, des Übersetzers.

Doppelboden verbunden und halten die oberen und unteren Teile des Schiffes zusammen. Sie bilden gleichsam eine Strebe wie auch ein Bindeglied und halten die Balken und den Schiffsboden in der richtigen Lage, hierdurch dem ganzen Bau eine bedeutende Festigkeit gebend.

Wir wollen das bisher Gesagte noch einmal kurz in Hinblick auf den gegen Formveränderungen zu leistenden Widerstand zusammenfassen:

1.    Die Bodenwrang e ist in den Kimmen mittschiffs bis zur doppelten Höhe aufwärts gebogen und gewährt dadurch der Kimme in dieser Rahmenspant-Form einen guten Widerstand.

2.    An den Seiten des Decks haben wir die tiefen Kniee, welche ebenso als eine Art Rahmen bei jedem Spant eine gute Stütze abgeben.

3.    Endlich haben wir die Balken selbst, welche die Schiffsseiten widerstandsfähig machen und schließlich die Stützen, welche wieder die Balken kräftigen.

Längsverband. Der Längsverband eines Schiffes besteht aus dem Kiel, den Kielschweinen und den Stringern?) Diese kommen in verschiedenen Formen vor. Betrachten wir kurz die Art der Verbindung und die Weise, in welcher sie den Bau möglichst widerstandsfähig machen. — Die Anzahl der Kielschweine und Stringer hängt von der Größe und den Bauverhältnissen des Schiffes ab.

Kiel. Den in Fig. 36 vorkommenden Kiel nennt man den gewöhnlichen (vorstehenden) Balkenkiel (bar keel). Man nimmt zu seiner Herstellung große Längen Schmiede- oder Walzeisens von

<--S CARPH--;;x

ELEVATION O F KEEL

PLAN

Elevation of Keel — Aufriß des Kiels. Plan — Grundriß. Scarph — Laschung. Fig. 42. — Kiel.

rechteckigem Profil, welche durch Laschungen miteinander verbunden werden. Die Laschungen müssen lang genug genommen werden, um eine gute Verbindung zu ermöglichen (Fig. 42). Soll das Schiff bei Lloyds klassifiziert werden, müssen die Laschungen 9 mal

schott dazu.

Übrigens rechnet man auch Außenhaut, Doppelboden, eiserne Decks sowie Längs-

Anmerk. des Übersetzers.

so lang genommen werden, wie die Kielbreite; bei der British Corporation wird für die Länge der Laschung das Dreifache der Kielhöhe genommen. Auf dieselbe Weise wird der Kiel mit dem Vorder- und Hintersteven verbunden; man könnte dieses auch durch Zusammenschweißen thun, was aber nicht gebräuchlich ist.

e:h

4L D

z \j

Fig. 43. — Kiele und Kielschweine von verschiedenen Formen.

Eine bemerkenswerte Art des vorstehenden Kiels ist der sog. Mittelplattenkiel (E Fig. 43). Bei demselben bestehen Kiel und Kielschwein aus einer breiten starken Eisenplatte und um dem Kiel die richtige Dicke zu geben, befinden sich unten zu beiden Seiten starke Schienen in großen Längen von der Höhe des Kiels. Die

Stöße müssen unter sich und mit denjenigen der Mittelkielplatte gut verschießen (mindestens 2 Spantentfernungen). Das Ganze wird dann mit den beiden Kielgängen (garboard strakes), welche umgebogen werden und so den Kiel bedecken, gut vernietet (Fig. 36). Man erreicht hierdurch große Festigkeit. Oberhalb des Kiels werden in die Mittelplatte Löcher geschnitten, um die Spantlasche durchschieben zu können. Da die Mittelkielplatte bis oberhalb der Bodenwrangen reicht, so bildet sie einen Teil des Kielschweins. Dann befestigt man an jeder Seite der Mittelplatte eine Horizontalplatte auf den Bodenwrangen (Fig. 43) und diese Horizontalplatten werden wiederum durch Winkel mit der Mittelplatte verbunden; ebenso nietet man an das obere Ende der Mittelplatte noch 2 Winkel. Diese ganze Verbindung bildet ein gutes Rückgrat für das Schiff. In Fig. 36 sowie in Fig. 43 ABC DE wird man bemerken, daß ein kurzer Gegenwinkel (lug piece) oben an den Bodenwrangen befestigt ist und zwar an der dem Gegenspantwinkel entgegengesetzten Seite. Hierdurch kann man eine bedeutend bessere Verbindung zwischen dem Kielschwein und dem Querverband ermöglichen.

Kielschweine (Keelsons). Eine häufige Form des Kielschweins besteht in einer auf den Bodenwrangen aufrecht stehenden Platte, mit doppelten Winkeln an der Ober- und Unterkante verbunden (B Fig. 43). Außerdem wird eine Deckplatte (riderplate) mit den oberen Winkeln vernietet. Der große Nachteil dieses Kielschweins, besonders in großen, schweren Schiffen, besteht darin, daß es keinen Widerstand gewährt gegen das Verbiegen der Bodenwrangen. Es hat sich oft ereignet, daß, wenn Schiffe dieser Konstruktion auf unebenem Grunde festgeraten sind, der Kiel gebrochen ist; alsdann waren die Bodenwrangen, welche keine genügende Verbindung an ihrer tiefsten Stelle hatten, durchgebogen. Dieser Mangel an Versteifung ist ein großer Nachtheil aller Kielschweine, welche einfach auf den Bodenwrangen stehen.

Eine sehr gute Art von Kielschwein sehen wir in A (Fig. 43). Hier ist der Mangel des vorigen verbessert. Es ist folgendermaßen zusammengesetzt: Eine breite Wulstschiene mit Winkeln an ihrem Unterrande wird auf den Bodenwrangen befestigt. Zwischen einem Winkel und der Wulstschiene wird eine Platte eingeschoben (intercostal), welche zwischen den Bodenwrangen bis zum Kiel hinabgeht und mit den Bodenwrangen durch vertikale Winkel verbunden ist.

Eine jetzt nicht mehr gebräuchliche Form des Mittelplattenkielschweins sieht man mitunter in alten Schiffen (Fig. 43 C). Es besteht aus einer durchlaufenden Mittelplatte, welche von der Oberkante dev Bodenwrange bis zum Kiel reicht, welche letzterer aus einer dicken, breiten Platte besteht und Flachkiel genannt wird. Auf die Bodenwrangen wird ebenfalls eine breite, dicke Platte gelegt, welche mit der Kielschweinplatte durch starke, durchlaufende Doppelwinkel verbunden wird. — Da die Kielschweinplatte durchlaufend ist, so werden die Bodenwrangen an jeder Seite mit derselben durch doppelte Winkel verbunden. Die aufrecht stehenden Platten, welche das Mittelkielschwein bilden, werden durch 3fach genietete, doppelte Stoßbleche (Fig. 74) verbunden. Die horizontale Platte wird auch mit den Gegenspantwinkeln an der Oberkante der Bodenwrangen vernietet und ebenso mit dem Gegenwinkel (lug piece) an der andern Seite der Bodenwrange. Diese Form des Kielschweins wird gewöhnlich bei Doppelböden angewandt (Fig. 55).

In D (Fig. 43) finden wir eine andere Art des Mittelplatten-kielschweins in Verbindung mit einem Flachkiel. Die Mittelplatte ist durchlaufend und reicht so weit über die Bodenwrange hinaus, daß sie mit zwei starken Winkeln vernietet werden kann, welche ihrerseits wieder mit zwei horizontalen Platten und den Bodenwrangen durch Nietung verbunden sind.

Kielschweine und Stringer geben dem Schiffe Längsfestigkeit, außerdem verbinden sie die Querverbände, so daß, wenn ein einzelner Teil einen Druck oder starke Anspannung erleidet, dieses auf das Ganze übertragen wird.

Kielschweine und Stringer sind alle so zu sagen Bindebalken (siehe Fig. 36), welche in der Anzahl und Größe von den Dimensionen und baulichen Anforderungen abhängen. Diejenigen, welche sich im Boden des Schiffes, also zwischen den Kimmen befinden, nennt man Kielschweine; oberhalb der Kimmen werden sie Stringer genannt.

Stringer (Stringer). An den Seiten des Schiffes auf jeder Balkenreihe befindet sich eine Platte, welche mit den Balken verbunden ist und ebenfalls durch ein starkes Winkeleisen mit der äußeren Beplattung. Dieser Winkel ist intercostal zwischen den Spanten unterhalb des Hauptdecks, außerdem ist die Stringerplatte vermittelst eines durchlaufenden Winkels mit den Gegenspanten verbunden. Auch bei eisernen oder stählernen Decks wird die äußere Platte Stringerplatte genannt. Sie ist immer dicker wie die angrenzenden Platten und da sie sowohl mit den Balken als auch mit der äußeren Beplattung fest verbunden ist, so bildet sie eine gute Längsversteifung des Schiffes und dient mit den Balken und dem Querverbände dazu, die Schiffsseiten in der richtigen Stelle zu unterstützen und drehendem Begeben in der Längsrichtung Widerstand zu leisten.

Sind die Balken weit auseinander und kein Deck darüber, so unterstützt man die,Stringerplatte vermittelst Kniee und Stützplatten an der Unterkante.

Im Anfang dieses Kapitels bemerkten wir, daß nicht nur die Querschiffs-, sondern auch die Längsschiffs-Beanspruchungen am größten mittschiffs seien und nach den Enden allmählich abnähmen;

daher könne man in der Dicke des Materials nach den Enden zu eine Reduktion eintreten lassen. Dieses gilt im allgemeinen für das ganze Schiff, denn übergroße Stärke ist nur Ballast und nutzlos.

Verteilung des Baumaterials, um dem Begeben Widerstand zu leisten. Da wir die Anschauung als Hülfsmittel zur Verfügung haben, erscheint es einleuchtend, daß mit Hülfe von kurzen Erklärungen und Skizzen, welche die Anordnung und das Wachsen des Spantensystems und der Beplattung vom kleinsten bis zum größten Typ eines Handelsschiffes zeigen, wir bessere Belehrung erlangen, als durch viele Seiten Text. Ehe wir hiermit beginnen, wollen wir nicht unterlassen zu bemerken, daß, obgleich es unser erstes Ziel sein muß, durch richtige Anordnung der Längs- und Querverbände dem Schiffe die möglichste Festigkeit zu geben, dennoch diese Festigkeit durch eine sorgfältig ausgeführte Beplattung in ganz außerordentlicher Weise vermehrt wird. Einige Teile der Beplattung leisten in dieser Weise dem ganzen Bau größere Dienste als andere. So hat z. B. der gewöhnliche Balken kiel seine einzige Verbindung mit dem Schiffe durch die Kielgänge (garboard strakes). Da es absurd sein würde, eine dünne Platte durch große, weit auseinander stehende Nieten mit dem Kiel zu verbinden, macht man die Kielgänge bedeutend dicker wie die nebenan liegenden Platten. In Schiffen, wo die Bodenwrangen der einen Seite mit denen der andern Seite nicht durch Spantlaschen (heel pieces) verbunden sind, wird diese Verbindung indirekt durch die Kielgänge besorgt, indem dieselben sowohl mit den Bodenwrangen als auch mit dem Kiel durch Nietung verbunden sind.

Wir haben schon von dem Vorteil gesprochen, den es gewährt, die unteren und oberen Kanten eines Trägers zu verstärken, damit er einer Biegung besser Widerstand leisten kann; und da ein Schiff, als Ganzes betrachtet, nichts weiter ist, wie ein großer, hohler Träger (Bindebalken), so muß jede Verstärkung der oberen und unteren Seiten bedeutend zur Längsschiffsfestigkeit beitragen. Ebenso vermehrt die Dicke der Seitenbeplattung die Stärke bedeutend, und muß infolge dessen, wenn ein Schiff klassifiziert werden soll, mindestens die oberste Platte (Scheergang) (sheer strake) bedeutend stärker genommen werden (Fig. 36). Auch werden in den Kimmen bei langen Schiffen ein oder zwei Plattengänge dicker genommen. In der Gegend der neutralen Axe, also in der Mitte zwischen Kimme und Scheergang, haben die Platten die geringste Stärke. Der Wert langer, sich über das Mittelschiff erstreckender Brückenhäuser, welche die Tiefe des Längstrügers dort vermehren, wo das durchbiegende Moment am meisten zur Geltung kommt, ist augenscheinlich. In der That verlangen Lloyds bei Zwei- und Dreideck-Schiffen, deren Länge über 13 mal so groß wie die Tiefe ist, daß sie einen gehörigen Aufbau in der Mitte des Schiffes haben, welcher sich über die halbe Länge erstreckt. Ein vollständiges oder teilweises Stahl-deck über der Mitte der Länge vermehrt in Verbindung mit den Balken ebenfalls die Stärke des Schiffs (als hohler Träger angesehen) bedeutend an seiner Oberkante.

Erklärung von wichtigen Ausdrücken. An dieser Stelle ist es notwendig, die Bedeutung einiger Ausdrücke auseinander zu setzen, die deutlich verstanden werden müssen.

1. Länge zwischen den Perpendikeln. (Length between Perpendiculars.) Für Schiffe mit geradem Steven ist dieses die Länge von der Vonderkante des Vorstevens bis zur Hinterkante des Hinterstevens. Hat das Schiff einen überhängenden Steven, so mißt man die Länge von der Stelle, wo sich die Linie der Oberdeckbalken mit der verlängert gedachten geraden Richtungslinie der Vorderkante des Stevens schneiden würde (Fig. 44).

/>

2l

Id

0-1

VFOR LENGTH

Line of Beam — Linie der Balken.

Perpendicnlar for Length — Perpendikel für Länge.

Fig. 44. — Länge zwischen den Perpendikeln.

2.    Lloyds Länge. (Lloyds Length.) Lloyds Länge ist dieselbe wie unter 1, nur mißt man von der Hinterkante des Vorstevens zu der Vorderkante des Hinterstevens.

3.    Größte Breite. (Extreme Breadth.) Diese mißt man über der Außenseite der Beplattung an der größten Breite des Schiffes.

4.    Konstruktionsbreite. (Breadth moulded.) Dieses ist die Breite über den Spanten an der breitesten Stelle des Schiffes.

5.    Seitenhöhe. (Depth moulded.) Bei Volldeck - Schiffen mißt man dieselbe von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante

der Oberdeckbalken auf der Mitte der Länge an der Schiffsseite, in Spardeck- und Sturmdeckschiffen dagegen von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante der Hauptdeckbalken, ebenfalls an der Seite des Schiffes.

6. Lloyds Tiefe. (Lloyds Depth.) Diese ist von der Seitenhöhe etwas verschieden. Wie wir gesehen haben, wird eine Rundung des Hauptdecks verlangt von ¹U Zoll für 1 Fuß Balkenlänge. Fügt man diese Rundung der Seitenhöhe hinzu, so erhält man Lloyds Tiefe. Mit dieser Berichtigung ist sie dasselbe, wie 5.

Für die folgende Reihe unserer Mittschiffs-Querschnitte, welche das Arrangement, den Betrag und die Entwickelung in der Baustärke bei zunehmender Schiffsgröße darstellen, wollen wir annehmen, daß diese Schiffe bei Lloyds klassifiziert werden sollen.

Man addire (die Maße in engl. Fuß) halbe Konstruktionsbreite, Lloyds Tiefe und den Umfang des halben Hauptspants, gemessen von der Mitte der Oberkante des Kiels bis zur Stringer-Platte des Oberdecks. Wenn man nun die Tabellen in Lloyds Vorschriften nachsieht, so kann man die in Frage kommenden Größenverhältnisse, welche zu der Summe obiger Dimensionen gehören, finden. Die Zahl für Dreideck-Dampfer findet man, wenn man 7 Fuß von der Summe der Maße bis zur Oberkante der Oberdeckbalken abzieht.

Die Größen aller Längsverbände —

Die Größe und die Abstände aller Querverbände — Spanten, Gegenspanten, Bodenwrangen, Stützen — werden durch Zahlen, welche nur den Querschiffs-Dimensionen entnommen sind, wie folgt bestimmt:

Kiel, Kielschweine, Stringer, sowohl wie Dicke der äußeren und der Deckbeplattung, Steven und Heckrahmen — werden bestimmt durch die Zahl, welche man erhält, wenn man Lloyds erste Zahl für Querverbände mit der Länge des Schiffes multipliziert.

Schiffe mit extremen Dimensionen erfordern noch besondere Verstärkungen als diejenigen, welche durch obige Zahlen bestimmt werden und sind dafür bestimmte Vorschriften angegeben.

In Deutschland versteht man unter Länge zwischen den Perpendikeln die Länge zwischen einem Lot an der Hinterkante des Vorstevens und einem Lot an der Vorderkante des Hinterstevens und zwar in der Höhe der Tiefladewasserlinie (sog. Konstruktions-Wasserlinie).

Ebenso versteht man unter Konstruktions-Tiefe den Abstand von der Oberkante des Kiels bis zur Konstruktions-Wasserlinie.

Jdentitätslänge — Länge über alles (größte Länge).

1NTERC0S

TAL WAS N

'J

‘7)

Intercostal Wash Plate — Eingeschobene Schlagwasser-Platte.

Länge — 127₃ Tiefen.

Tiefe unter 13 Fuß.

Fig. 45. — Dimensionen der Spanten und Beplattung für Schiffe unter 13 Fuß Tiefe.

Lloyds Zahlen.

4 Umfang .    .

% Breite . . . Tiefe ....

1.    Zahl . . .

Länge ....

2.    Zahl . . .

Spanten 3 - 3 -    ⁵, 21 Zoll

21,8

12,0

12,83

46,63

161

auseinander.

Gegenspanten 2£ • 2J • A. Bodenwrangen 13 • Ü—

.    .    .    . 7507

Balken 5J- • -fo — Wulstschiene mit doppelten Winken • 2J • fy.

11 — 8

Scheergang 32 •

20

20

Kielgang 31 •

Mittelkielschwein 11 •

20

Stringerplatte 36 •    — 19 •

Aeußerer Rinnstein-Winkel 3 • 3 •

Kiel 7 • lg.

Verstärkungen für extreme Länge.

Die Stärke des Scheergangs muß um auf f Länge mittschiffs vermehrt werden.

Das Kimmkielschwein muß für § Länge mitschiffs mit einer Wulstschiene versehen sein.

Die Stärke von,2 Plattengängen in der Kimm muß um -fo für halbe Länge mittschiffs vermehrt werden.

20

Durchlaufende Winkel am Kielschwein 3*-3.

Abkürzungen.

L bedeutet Länge, also bedeutet f L mittschiffs — f Länge mittschiffs. E ---- Höhe der Gegenspanten.

8 —

- — Stärke reduziert von ^ auf

Anmerkung: Alle Größen von Platten und Winkeln sind in Zollen gegeben.

'.K.

\M.

20

m

lT

~2cT

~Zo~

Unter 14 Fuß Tiefe; Länge — l2Va Tiefen.

Fig. 46. — Dimensionen der Spanten und Beplattung für Schiffe von weniger als 14 Fuß Tiefe.

i Umfang \ Breite . Tiefe . .

1.    Zahl . Länge 173

2.    Zahl

Spanten 3 • 3 •

Lloyds Zahlen.

24,—

13,5

13,83

51,33

173

8880

20 '

Gegenspanten • 2| • Bodenwrangen 14J- • ^ ~ ⁵

-, 21 Zoll auseinander.

Mittelkielschwein 12 • -

Durchlaufende Kielschweinwinkel 3£ • 3 • -*&. Deckbalken 64 •    — Wulstschiene

mit Doppelwinkeln 2z . 24 - A Raumstützen 2-|- • —

Scheergang 33 •

j an jedem zweiten Spant.

12- 8

Kielgang 32 • —

20

20

Deckstringerplatte 38 •    — 20 • &-

Aeußerer Rinnstein-Winkel 3 • 3 • -fo. Kiel 7\ • 14.

Verstärkungen für extreme Länge.

werden.

Die Stärke des Scheergangs muß um für f L mittschiffs vermehrt

Das Kimmkielschwein muß für K L mittschiffs mit einer Wulstschiene versehen werden.

Die Stärke von 2 Plattengängen in der Kimm muß um -fo für halbe Länge mittschiffs vermehrt werden.

Rv

[£ih

■3äP

Jo

Unter 15Va Fuß Tiefe. Länge — 12V* Tiefen.

Fig. 47. — Dimensionen der Spanien und Beplattung für Schiffe von weniger als 15j Fuß Tiefe.

20

Kielgang 32 •

Deckstringerplatte 40 • A — 22 • Aeußerer Rinnsteinwinkel 3% • 3£ • Kiel 7i - 2.

Verstärkungen für extreme Länge.

werden.

Breite .

Lloyds Zahlen.

26,6

14,5

15,33

No. . .

56,33

192

2. No. . Spanten 3 •

10815

6 —

20 '

Gegenspanten 2 • 2£ • Bodenwrangen 16 • ⁷-~ ⁶

-, 22 Zoll auseinander.

20

Mittelkielschwein 12 •

10 — 8

20

Durchlaufende Kielschweinwinkel 4J- • 3 • Raumstützen 2£.

Deckbalken 7 • Wulstschiene mit Doppelwinkeln 3 • 3 • ^

12 — 8

j> an jedem zweiten Spant.

Scheergang 34 •

20

Die Stärke des Scheergangs muß um Ä für f L mittschiffs vermehrt

Die Platte unterhalb des Scheergangs wird um für \ L mittschiffs stärker genommen.

Das Kimmkielschwein muß für § L mittschiffs mit einer Wulstschiene Derschen werden.

Die Stärke von 2 Plattengängen in der Kimm muß um ^ für halbe L mittschiffs vermehrt werden.

ra

OJ3

sa'i£-

.O

-n»

h • IE

' II

Zr

|b

ii

' "ff

Gusset Plate — Fächcrplatte. Stringer Plate — Stringerplatte.

Unter 16Vs Fuß Tiefe. Länge = 12V« Tiefen.

Fig. 48. — Dimensionen der Spanten und Beplattung für Schiffe von weniger als 16J Fuß Tiefe.

Lloyds Zahlen.

tdH tClH

Breite

28,3

15,5

16,33

1.    No. . Länge . .

2.    No. .

Spanten 3J • 3 • -

60,13

205

12326

20 '

Gegenspanien 3 • 2£ •

8 — 7

Bodenwrangen 17\ •

22 Zoll auseinander.

20

10 — 8

Mittelkielschwein 13 -

Durchlaufende Kielschweinwinkel 4j • 3| • Deckbalken 7J • ^ — Wulstschiene mit Doppelwinkel 3 • 3 • Ä Raumbalken 8J • A Wulstschiene mit \ Doppelwinkeln 4 • 3 • ^ mit Deckplatte / Deckstringerplatte 44 •    — 24 •

Raumstringerplatte 27 •    — 21 • -fo.

Aeußerer Rinnsteinwinkel 4 • 4 •

Scheergang 35 •

20

12 — 8

20

| an jedem zweiten Spant.

an jedem zehnten Spant.

Kielgang 33 •

10 — 0

Kiel 7£ - 2z. Raumstützen 2|.

20

Verstärkung für extreme Länge.

werden.

Die Stärke des Scheergangs muß um für f L mittschiffs vermehrt

Die Platte unterhalb des Scheergangs wird um ^ für z L mittschiffs stärker genommen.

Das Kimmkielschwein muß für j L mittschiffs mit einer Wulstschiene versehen werden.

Die Stärke von 2 Plattengängen in der Kimm muß um ^ für £ L mittschiffs vermehrt werden.

XX«! ^

LS

Jt

iS

4L

• -Z££

-2££

Unter 23 Fuß Tiefe. Länge — I2ya Tiefen.

Fig. 49. — Dimensionen der Spanten und Beplattung für Schiffe von weniger als 23 Fuß Tiefe.

Verstärkung für extreme Länge.

werden.

Breite

Lloyds Zahlen.

Tiefe . . .

1.    No. . .

Länge . . .

2.    No. . .

38,— 19,— 22,83

79,83

286

22831

Spanten 5 • 3 •    , 24 Zoll auseinander.

Gegenspanten 3j • 3 • fr.

Bodenwrangen 24 •

10 — 8

20

Mittelkielschwein 20 •

13 — 11

20

Durchlaufende Kielschweinwinkel 6 • 4 • fr. Eingeschobene (intercostale) Kielschweinplatte fr. Vollständiges Stahldeck; Dicke fr auf dem Oberdeck.

Deckbalken 6J • 3 •

9 — 8 20 '

Raumbalken 10£ • J# Wulstschiene mit Doppelwinkeln 4-J- • 4 • fr Deckstringerplatte 41 - jß — 35 - fr. Raumstringerplatte 38 • fr — 29 • fr. Aeußerer Rinnstein-Winkel 4J • 4-J • 15—10

Wulstschiene an jedem Spant.

j> an jedem zehnten Spant.

Scheergang 42 •

20

Kielgang 36 •

12—11

Kiel 10 • 2%. Raumstützen 3£.

20

Die Stärke des Scheergangs muß um fr für £ L mittschiffs vermehrt

Die Platte unterhalb des Scheergangs wird um fr für § L mittschiffs stärker genommen.

Das Kimmkielschwein muß für § L mittschiffs mit einer fWulstschiene versehen werden.

Die Stärke von 3 Plattengängen in der Kimm muß um fr für \ L mittschiffs vermehrt werden.

A-

719

-5L.

\P

!l n-g

20

T" L>

779

20

72-9

T=r

20' .20/

77-9 f ' 20

Unter 26 Fuß Tiefe. Länge — 16 Tiefen bis zum Mitteldeck.

Länge — 11,6 Tiefen bis zum oberen Deck.

Fig. 50. — Dimensionen der Spanten und Beplattung für Schiffe von weniger als 26 Fuß in Tiefe.

-b Umfang \ Breite , Tiefe . .

Lloyds Zahlen.

40,75

20,5

25,83

87,08

1.    Zahl Länge .

2.    Zahl , Spanten 5 • 3 J •

80,08

301

24104

20 '

Gegenspanten 3} • 3J • fr.

10 — 8

Bodenwrangen 24J •

-, 24 Zoll auseinander.

20

14 — 12

Mittelkielschwein 25 •

Durchlaufende Kielschweinwinkel 6J • 4 • fr.

Eingeschobene (intercostale) Kielschweinplatte Vollständiges Stahldeck, fr Dicke auf dem Oberdeck.

Oberdeckbalken 7| • 3 •

Mitteldeckbalken 10 • ZA, Wulstschiene \ an jedem mit doppelten Winkeln 3Z • 3Z • fr / zweiten Spant.

j> an jedem zehnten Spant.

20

10 — 9

20

, Wulstwinkel an jedem Spant.

Naumbalken 11 . ZA, Wulstschiene mit doppelten Winkeln 5 • 4 • ä Oberdeckstringerplatte 43 • ZA — 36 • fr. Mitteldeckstnngerplatte 62 • ZA — 36 • fr. Raumstringerplatte 40 • fr — 31 • fr. Aeußerer Rinnsteinwinkel 4Z - 4Z - Zjj.

Scheergang 42

.15 — 10

20

Kielgang 36 •

12 — 11

Kiel 10 . 2f. Raumstützen 3H.

20

Verstärkung für extreme Länge.

werden.

Die Stärke des Scheergangs muß um fr für } L mittschiffs vermehrt

Das Kimmkielschwein muß für f L mittschiffs mit einer Wulstschiene und für i L mittschiffs mit einer intercostalen Platte versehen werden.

Die Stärke von 2 Plattengängen in der Kimm muß um fr für die ganze Länge von vorn nachahmten vermehrt werden.

Die Tiefe des Mittelkielschweins muß vermehrt werden.

Das Seitenkielschwein muß für Z L mittschiffs mit einer Wulstschiene versehen werden.

Der Kimmstringer erhält eine intercostale Platte für § L mittschiffs.

14

7±1t

! I z*

TI

A3-;

(T¹

4?/<7

' Ll

Unter 36 Fuß Tiefe (ebenso unter 39 Fuß). Länge — 15,5 Tiefen bis zum Mitteldeck. Länge — 12,5 Tiefen bis zum Dbcrbe.t.

Fig. 51. — Dimensionen der Verbände für Schiffe von weniger als 36 Fuß Tiefe.

Note. Die Abmessungen sind für ein Sckiff unter 36 Fuß tief; dieselben sind in ausgezogenen schwarzen Linien angegeben. Die Figur ist gezeichnet bis zu der Tiefe unter 39 Fuß. um die Einführung einer neuen Balkenlage (durch punktirtc Linien) zu zeigen. Ein solches Schiff würde sowohl Seiten- als auch Bodenverstärkung erfordern.

Z0

20

,20

20

\ Umfang \ Breite . Tiefe .    ,

Lloyds p) n h 1 e n.

52,5

25,— 35,83

113,33

1.    No. . .

Länge .

2.    No.

Spanten 6 • 3J •    ^

Gegenspanten 4J • 3^ • Bodenwrangen 32 •

10—9

106,33

448

47635

, 25 Zoll auseinander.

10 — 8

20

Mittelkielschwein 36 •

14 — 13

20

Durchlaufende Kielschweinwinkel 6J • 4J • HK. Jntercostale Kielschweinplanen -fo. Grundplatte 18 - HK.

Vollständiges Stahldeck (Oberdeck) ^⁹Ö.

(Mitteldeck) ^⁸„.

12 — 11

Oberdcckbalken 9 • 3 •

20

Wulstwinkel an jedem Spant.

12 — 11

Mitteldeckbalken 9*3»

Unterdeckbalken 12 - HK, mit Doppelwinkeln 3H. 3H - * Oberdeckstringerplatte 64 . HK — 51 • -fo. Mitteldeckstringerplatte 64 - HK — 51 - -f». Unterdeckstringerplatte 56 • HK — 44 • ^⁸₀. Aeußerer Rinnsteinwinkel 5 . 5 > HK.

Scheergang 46 •

20 r Wulstwinkel an jedem Spant. j> an jedem zweiten Spant.

15 — 12

20

Kielgang 36 •

15—14

Kiel 12 . 3H. Raumstützen 4.

20

Verstärkung für extreme Länge.

Der Scheergang muß für J L mittschiffs verdoppelt werden.

Die Stärke der Platte unterhalb des Scheergangs muß um -fo ver

mehrt werden. ,

Die Stärke der Oberdeckstringerplatte muß um für § L mittschiffs vermehrt werden.

Das Seitenkielschwein wird um eine durchlaufende Platte für J- L mittschiffs vermehrt.

Das Kimmkielschwein wird um eine durchlaufende Platte für H L mittschiffs vermehrt.

Der Kimmstringer wird um eine intercostale Platte für § L mittschiffs

vermehrt.

Das Mittelkielschwein erhält eine größere Tiefe.

Beziehung zwischen Stärke und Dimensionen. — Bemerkungen zu „Mittschiffsquerschnitten". Als wir uns mit dem Artikel „Beanspruchungen" (strains) beschäftigten, fanden wir, daß sowohl Längsschiffs- wie Querschiffs-Beanspruchungen nach vorn und hinten abnahmen, während sie an jeder Seite mittschiffs am stärksten waren. Naturgemäß erwarten wir in den Querschnitten (Fig. 45—51) eine entsprechende Anordnung der Baustärken zu finden. Solches ist in der Thar der Fall. Die Spanten und Bodenwrangen behalten ihr Maximum für ³/ß Länge mittschiffs, während sie für das letzte Fünftel an jedem Ende in der Dicke vermindert werden. Die Bodenwrangen werden für V* Länge mittschiffs bis zur doppelten Höhe über dem Kiel in den Kimmen hinaufgeführt. Weiter nach vorn und hinten werden sie allmählig niedriger, bis die Oberkanten gerade werden. Indessen wird die Tiefe der Bodenwrangen an den äußersten Enden vermehrt, wie wir später sehen werden.

Die Höhe, bis zu welcher die Gegenspanten geführt werden, hängt von den Querschiffs-Dimensionen ab. Ist Lloyds erste Nummer weniger als 45, so führt man die Gegenspantwinkel quer über jede Bodenwrange und am Spant bis zum oberen Teil der Kimm hinauf; findet man die Nummer zwischen 45 und 57, so reichen sie abwechselnd bis zum Wassergang (Schandeck) (gunwale), und auch die übrigen hoch genug, damit der Doppelwinkel des Stringers über der Kimm gut mit ihnen verbunden werden kann; sind Raumbalken vorhanden, so müssen sie hoch genug hinauf reichen, um dem Balken-Stringerwinkel eine gute Verbindung zu gewähren. Bei Nr. 57 und darüber reichen die Gegenspanten abwechselnd bis zum Wassergang und bis zum nächstniedrigen Stringer. Erreicht oder überschreitet die Nummer für Segelschiffe 75, so reichen die Gegenspanten an jedem Spant bis zum Wassergang. Ausgenommen bei Sparund Sturmdeckschiffen und bei Poops und Backs sind die Balken (ausgenommen Raumbalken), wo ihre Länge weniger als ³/₄ der Länge des Mittschiffsbalkens ist, in den Dimensionen verringert; in vielen Fällen sowohl in der Tiefe als auch in der Dicke.

In Schiffen, von denen Fig. 45, 46 und 47 Querschnitte Zeigen, ist nur eine Balkenlage erforderlich, sobald aber die Tiefe (Lloyds Tiefe) 15 Fuß 6 Zoll erreicht und überschreitet, muß eine Reihe von weit auseinander liegenden Raumbalken eingeführt werden, welche mit einer durchlaufenden Stringerplatte versehen sind (Fig. 48 und 49). Dieses, in Verbindung mit dem allmähligen Wachsen der anderen Verbände, giebt die vermehrte Längsschiffs- und Querschiffsstärke, welche durch größere Länge und Tiefe erforderlich werden. Wird 24 Fuß erreicht und überschritten, so ist eine andere Balkenlage erforderlich (Fig. 50).

Erreicht die Tiefe 32 Fuß 6 Zoll, so ist zwar keine weitere Balkenreihe erforderlich, doch muß eine Stringerplatte eingeführt

Auch in den Längsverbänden finden ähnliche Reduktionen statt. Die Mittelkielschweinplatte, welche auf den Bodenwrangen steht, behält, ebenso wie die Trägerplatte, ihre Mittschiffsdicke für die halbe Mittschiffslänge. Ueber diese Länge hinaus finden beträchtliche Reduktionen in Stärke statt und die Trägerplatte verschwindet vor und hinter der V^-Mittschifsslänge. Die Stringerplatten auf den Balkenenden behalten ihre Mittschiffs-Dimensionen auf V₂ Schiffslänge. Auf der verbleibenden ¹U Länge an jedem Ende nehmen sie allmählig an Breite und Stärke ab. Die Anzahl der Raumstringer und Kielschweine bis unterhalb der Kimm richtet sich gänzlich nach der Tiefe des Schiffes. Die Größe aller großen Winkel für Kielschweine und Stringer im Raume ist dieselbe wie für die Winkel des Mittelkielschweins.

werden, welche mit jedem zweiten Spant durch große Stützbalkenknie verbunden wird und auf deren innerem Rande ein starker Winkel von der Größe der Mittelkielschweinwinkel genietet wird: hierdurch wird diese Stringerplatte zu einem wirksamen Verbandstück.

Wird 36 Fuß Tiefe erreicht, so sind die Verstärkungen, welche in Fig. 51 durch punktierte Linien angegeben, erforderlich. Es ist dieses eine vierte Balkenreihe von besonderer Stärke, welche mit jedem zehnten Spant verbunden werden. Man nennt sie Orlop-balken.

Ebenso zeigt die äußere Beplattung eine Verringerung in Stärke, dieselbe tritt auf V₄ Länge von jedem Ende ein.

Wo ein Stahldeck von ⁷/₂₀ Zoll und darüber gelegt ist, findet eine Reduktion vor und hinter der halben Mittschiffslänge start. Bei einigem Nachdenken wird man einsehen, daß es falsch sein würde, einem jeden Schiffe mit gleicher Nr. 2 dieselbe Längsschiffsstärke zu geben; denn dann würde ein langes, flaches Schiff in Wirklichkeit weniger Längsverband erhalten, als ein kurzes und tiefes, da die Einführung der Raumstringer und Kielschweine sich fast nur nach der Tiefe richtet.

Wir haben schon gesehen, daß ein langes, flaches Schiff mit geringer Längsträgerhöhe (Kielschwein re.) dem Durchbiegen weniger Widerstand leisten kann, als ein kürzeres und tieferes Schiff. Es ist daher Gebrauch bei den verschiedenen Klassifikations-Gesellschaften, eine bestimmte Anzahl Tiefen auf die Länge zu rechnen. Lloyds nehmen als Basis eine Länge von 11 Tiefen an.

Daher müssen Schiffe, welche diese Länge überschreiten, eine vermehrte Längsschiffs-Verstärkung haben, welche sich über die Mitte der Länge erstreck^. In den Fig. 45—51 ist die Anzahl der Tiefen für Länge = 12,5, ausgenommen Fig. 50, wo sie 11,6 ist. Deswegen. ist die erforderliche zuzügliche Verstärkung so weit wie möglich aus den zugehörigen Skizzen ersichtlich, ebenso wie in der Tabelle für besondere Verstärkungen in jedem Diagramm.

Wenn in Dreideckschiffen die Länge größer ist als 11 Tiefen, gerechnet von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante der Mitteldeckbalken, so müssen besondere Verstärkungen in der Kimm und im Boden angebracht werden. Solche Verstärkungen sind in den vorhergehenden Mittschiffs - Querschnitten angegeben. Alle Schiffe, welche eine Länge von 13 und mehr Tiefen (von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante der Oberdeckbalken) haben, müssen einen soliden Aufbau (Brücke) haben, welcher sich mittschiffs über die halbe Länge des Schiffes erstreckt.

Wenn man die Fig. 45—51 mit den dabei angegebenen Abmessungen durchgeht, wird man die vorstehenden Bemerkungen über die Anordnungen und das Zunehmen der Baustärken voll bestätigt finden.

Oertliche Verstärkungen. — Maschinen- und Kesselraum.

Betrachtet man die Einrichtungen eines Dampfers vom baulichen Gesichtspunkte, so springt, besonders bei Schnelldampfern, die Gewichtsanhäufung und die Vibration im Maschinenraum sofort in die Augen. Hierbei kommt noch in betracht, daß die Querschiffs-Ver-bindung durch das Wegfallen von Raumbalken eine Schwächung erleidet, und daß selbst die Deckbalken im Schacht des Maschinen-und Kesselraums durchschnitten sind.

Hieraus ergiebt sich eine Neigung zur Ausdehnung in vertikaler Richtung, und zum Zusammenziehen in der oberen Breite des Schiffes.

Falls nun das Schiff nicht genügend Verbindungsfestigkeit besitzen würde, um dem Arbeiten und den Vibrationen der Maschine Widerstand leisten zu können, würde sich dieser Uebelstand rasch verschlimmern und gefährliche Dimensionen annehmen. Glücklicherweise kann man sich dagegen sichern, und obgleich die angewendeten Methoden für verschiedene Schiffstypen etwas von einander abweichen mögen, so wollen wir doch einige allgemeine Andeutungen geben.

In der Hauptsache kommt es darauf an, den Maschinen und Kesseln eine gute Grundlage zu geben. Nach Lloyds Vorschriften müssen die Bodenwrangen unter den Maschinen 7*o und unter den Kesseln a/»o Zoll dicker sein, wie sonst erforderlich; hierdurch erhält der Schiffsboden größere Festigkeit. Zweifellos wird die Extra-Verstärkung voil 7*o Zoll unter den Kesseln wegen des stärkeren Röstens Korrosion) infolge der feuchten Hitze angeordnet. Indessen ist dieses stärkere Rosten teilweise auch eine Folge von Nachlässigkeit, denn wenn die inneren Schiffsböden sorgfältig reingehalten und öfter mit einer Cementlösung gestrichen würden, käme jedenfalls nicht so viel Klage über den Zustand der Bodenwrangen in verhältnismäßig neuen Schiffen und man würde finden, daß ein wenig Sorgfalt und Reinlichkeit schließlich billiger ist, als neue Bodenwrangen.

In der Regel findet man in Schiffen mit gewöhnlichen Bodenwrangen, daß das Maschinenlager oder Fundament, wie es auch genannt wird, zu einer größeren Höhe wie die Bodenwrangen aufgebaut werden muß. In solchem Falle erhält man ein gutes Fundament, wenn man die Bodenwrangen so hoch macht, daß sie bis zum Maschinenlager reichen und sich mit horizontalen Kanten von einer Schiffsseite bis zur andern erstrecken. Lloyds verlangen, daß die Oberkanten der Bodenwrangen unter Maschinen und Kesseln mit doppelten, mindestens von Kimm zu Kimm laufenden Gegenwinkeln versehen werden. Dieses versteift nicht nur den Boden, sondern bildet auch ein gutes Verbindungsmittel für die dicken Platten, auf welche die Bodenplatte der Maschine festgebolzt wird. Zwischen den Bodenwrangen werden auf jeder Seite der Mittellinie wieder intercostale Platten befestigt, welche die Bodenwrangen versteifen und eine Stütze für den Kondensator re. abgeben. (Fig. 52.)

Mitunter, namentlich bei Dachten, wird eine wasserdichte Vertiefung in den Bodenwrangen der Maschine direkt unter der Welle eingerichtet, damit das herabträufelnde Fett und Oel der Maschine nicht in die Bilgen gelangen kann.

Falls die Bodenwrangen nicht vom Kiel bis zum Maschinen-Fundament reichen, muß ein besonderer Stand für die Maschine auf den gewöhnlichen Bodenwrangen aufgebaut werden; dieser wird jedoch nicht so fest wie nach der eben angegebenen Methode. Die Kessel müssen ebenfalls auf besonderen Grundlagen befestigt werden, welche stark, solide und fest mit dem Schiffsboden verbunden sind. (Fig. 54.) Man erreicht dieses, indem man 2 oder 3 dicke Platten, Stuhl engl, stool genannt, auf den Bodenwrangen unter jedem Kessel befestigt.

Die Oberkanten dieser Platten erhalten eine solche Form, daß sie den Kessel aufnehmen können. Sie werden mit den doppelten Gegenwinkeln an der Oberkante der Bodenwrangen ebenfalls mit doppelten Winkeln verbunden, ebenso sind an ihren Kanten große Doppelwinkel angebracht. Diese geben eine gute Oberfläche, auf welcher der Kessel ruhen kann. Um nun diese Stühle auf ihrem Platz zu halten und eine Neigung nach der einen oder anderen Seite zu verhindern, werden Stützplatten in der Längsrichtung angebracht, welche mit den Doppelwinkeln verbunden werden.

Bei Schiffen mit Doppelböden für Wasserballast wie in Fig. 55 stehen die Maschinen gewöhnlich auf der Tankplatte, da diese meistens von genügender Höhe ist. Mitunter ist es indessen notwendig, ein Trägerlager cmf den inneren Bodenplatten zu bauen, um den Maschinen die nötige Höhe zu geben. In jedem Falle wird die innere Bodenbeplattung im Maschinen- und Kesselraum in größerer Dicke hergestellt und direkt unter den Maschinen wird eine starke

-r

£i

Hü

Ei

!!

Ülj

iS;

Maschincnlager.

_IL

jti

Tf

iS

Aufriß.

ITT

Üi

. ij

e

3!

li

4fi!—

5.

JO o

--rr£'

Grundriß'

r~ --^1---

Querschnitt.

Intercostal Girder — Jntcrcostaler Träger.

Fig. 52. — Maschinenlager.

Shell — Außenhaut.

Fundamentplatte fest vernietet. Diese Platte kann einen Teil der inneren Bodenbeplattung darstellen oder sie kann auch auf die innere Beplattung genietet werden, wenn die Maschinen unmittelbar auf dem Tankboden stehen. Hat man dagegen ein Trägerlager, so wird sie auf diesen Träger genietet. Auf diese Platte wird die Fundamentplatte der Maschine festgebolzt. Die Kessellager werden mit der inneren Bodenbeplattung vernietet. Ebenso wie bei gewöhnlichen Bodenwrangen ist auch hier eine Extra Verstärkung des Schiffsbodens unter den Maschinen und Kesseln erforderlich, welche man durch eingeschobene Längsträger erreicht.

=Hn=

Fig. 53. — Höhlungen unter Maschinen, um herunterträufelndes Öl aufzufangen.

Nachdem auf diese Weise der Schiffsboden versteift worden, muß man für den Verlust der Balken Ersatz suchen und auch Mittel finden, die Schiffsseiten vor dem Eingedrücktwerden zu bewahren. Man erreicht dieses durch Einführung von Rahmenspanten (web-frames). Besonders bei Schnelldampfern muß Sorge getragen werden, daß solche in genügender Anzahl angebracht werden. Obgleich Rahmenstringer (web-stringer) in Verbindung mit Rahmenspanten eine wertv'olle Versteifung bilden, ist es Besser, in den Maschinenraum extra starke Balken einzubauen, wo man sie irgend anbringen kann. Die Form derselben kann je nach der Schiffsgröße verschieden sein (siehe B, C, D, E und F, Fig. 32).

Um die Spanten im Maschinen- und Kesselraum noch weiter zu versteifen, empfiehlt es sich, alle Gegenspantwinkel mit dem oberen Deck zu verbinden.

Mitunter kommt es bei Schiffen, deren Mittelkielschwein auf den Bodenwrangen steht, vor, daß hierdurch die Kessel zu hoch zu liegen kommen und man infolge dessen im Kesselraum das Kielschwein erniedrigen muß. Würde man nun für diese Veränderung keine Verstärkung anbringen, so würde dadurch die Festigkeit sehr geschwächt; man kann aber auf verschiedene Weise den Verlust kompensieren. Da durch das niedrigere Kielschwein die Fläche des Querschnitts geringer wird, so kann man einerseits die Kielschweinplatte

TIE PL ATEj

<4

KEEUSON

Keelson — Kielschwein. Tie Plates — Längsschienen. Fig. 54. — Keffellager.

an dieser Stelle um so viel stärker nehmen, daß die Querschnittsfläche dieselbe bleibt. Dieses würde aber noch nicht genügen, denn wie wir gesehen haben, ist das Widerstandsmoment gegen Durchbiegen in der Längsrichtung für dasselbe Areal doch bei höheren Längsträgern bedeutend größer. Man hilft sich nun in praktischer Weise dadurch, daß man intercostale Längsplatten zwischen den Bodenwrangen befestigt, welche wieder mit dem Kielschwein durch dessen untere Winkel verbunden werden, wie in Fig. 56 gezeigt ist. Auch kann es im Kesselraum wegen Platzmangel vorkommen, daß man die Breite der Raumstringerplatten verringern muß; um eine Schwächung zu vermeiden, nimmt man dann die Stringerplatte an der betreffenden Stelle stärker und versieht die innere Kante mit starken Winkeln.

Methode, das Schiff beim Hinterende der Welle zu verstärken. Verlassen wir Maschinen- und Kesselraum und begeben uns nach hinten, so finden wir, daß das Schiff große Erschütterungen und starke Beanspruchungen durch das Arbeiten der Schraube auszuhalten hat, besonders bei hohem Seegange. In einem Augenblick, wo sie

t>

Section through Deep framing

SAc//

Lug to take side Stringers-

ö'öTöo

O/j

Qi)

Section Shell == Außenhaut.

Lug to take side stringers ---- Gegenwinkel zur Befestigung der Stringer, through Deep framing — Querschnitt durch tiefe Spanten.

Fig. 55. — Mittschiffs-Querschnitt eines Schiffes mit tiefen Spanien und , zellenförmigem Doppelboden.

ganz unter Wasser ist, dreht sie sich regelmäßig, sobald aber die Welle passiert ist und sie teilweise oder ganz aus dem Wasser hervorragt, dreht sie sich infolge dessen bedeutend rascher.

Hier muß man nun Vorsorge treffen. Um die Seiten des Schiffes zu versteifen, sollte man hinten die Bodenwrangen bedeutend erhöhen und nahe beim Hintersteven sollte man sie so hoch nehmen, daß die Schraubenwelle durch sie hindurchgeht. Dann ist es sehr wichtig, für gehörige Verbindung der Außen-Beplattung und des Hinterstevens zu sorgen. Es würde keinen Sinn haben, den starken Hintersteven durch dünne Platten und große, weit auseinander stehende Nieten in seiner Lage halten zu wollen. Durch die vorhin erwähnten Erschütterungen würde die Befestigung gelockert werden und Leckage eintreten. Man nimmt deshalb diese hinteren Platten von derselben Dicke wie mitschiffs und erhält so eine den Verhältnissen besser entsprechende Verbindung. Damit begnügt man sich jedoch nicht, sondern man befestigt noch eine breite, aufrecht stehende Platte, die sogen. Transomplatte, an dem Hintersteven, welche wieder mit den Spanten vernietet wird. Die Verbindung des Hinterstevens und der Transomplatte geschieht vermittelst starker Winkel.. (Fig. 57, AB.)

Intercostal

PLATE —

EC

VRF>.:

Intercostal Plate — Eingeschobene Platte.

Die cingeschobenen Platten sind durch gekreuzte punktierte Linien bezeichnet.

Fig. 56. — Kompensation wegen Verringerung in der Höhe des Mittel-kielschweins unter den Kesseln.

Trotz dieser Vorsichtsmaßregeln ist es eine den Seeleuten bekannte Thatsache, daß oft am Hintersteven Leckage stattfindet. Man führt deswegen noch einen anderen Steven an der Vorderseite des-Hinterstevens ein (Y in der Skizze) und dieser erstere wird ebenfalls mit einer starken Platte versehen, welche ihrerseits wieder mit den Spanten und durch eine Stützplatte mit dem unteren Deck verbunden ist. Durch diese Mittel, gute, sorgfältige Arbeit und dadurch, daß man den Raum oberhalb der Schraubenöffnung zwischen beiden Teilen mit Cement füllt, wird ein Lecken sehr unwahrscheinlich.

Bei Doppelschraubendampfern gebraucht man andere Anordnungen, um die Enden der Schraubenwellen zu stützen. Eine

derselben besteht darin, daß man zur Stützung der aus dem Schiff herausgetretenen Welle Wellenböcke anwendet, wie in Fig. 58 gezeigt wird.

Die Wichtigkeit, diese Wellenböcke sicher und fest mit dem Schiffe zu verbinden, leuchtet ein; denn sollten sie verletzt werden, so wäre das Schiff sozusagen gänzlich verkrüppelt. Falls die Schrauben etwas übereinander greifen und sich teilweise in einer Oeffnung des

SECTiÖN A.B. EN LÄRCHE 3

RUDDER

TRUNK'

F8UDDER POST

₁_DECK_

k'X BRÄCHET PLATE CONNECTINC POST TO DECK BEAM

STERN POST

TRANSOME PLATE

^/TRANSOME

PLATE

LOWER D«

>BRACKET PLATg

rryr;

ENLARCED VIEW AT Yz LOOK1NC AFT

T><3

GCAR PW

Bracket plate — Stützplatte. Bracket plate connecting post to deck beam — Stützplatte zur Verbindung von Hintersteven und Deckbalken. Deck — Deck. Enlarged view at y looking aft — Vergrößerte Ansicht bei Y von vorn gesehen. Lower dk. = Unterdeck. Budder post ----- Ruderschaft. Rudder Trunk == Ruder-Koker. Scarph — Laschung. Section A, B. Enlarged — Schnitt A. B, vergrößert. Transome plate ----- Transom-Platte. Stern post = Hintersteven.

Fig. 57. — Der Schraubenrahmen nebst Umgebung.

Hinterrahmens drehen, erhält man eine sichere Verbindung der Streben mit dem Hintersteven (Fig. 58, a u. b), indem man die Enden der Streben breit ausschmiedet, so daß sie genügend Raum für eine hinreichende Anzahl Nieten bieten. Der schwache Punkt bei dieser Anordnung besteht darin, daß sowohl die unteren als auch die oberen Enden der Streben durch dieselben Nieten verbunden werden, sodaß auf jeder Seite des Stevens, infolge der

m.

SECTION THROUCH A.B.

PALM FOR STRUT

X

SHELL

PLAT1NC

PALMS FOR S.TRUTS

PALM FOY STRUT

a. Aufriß.

b. Querschnitt.

Section through

Palm for Strut = Breit ausgeschmiedete Strebe des Wellenbocks.

A. B. ----- Querschnitt durch A. B. Shell plating — Beplattung.

Fig. 58. — Verbindung der Wellenböcke mit dem Schraubenrahmen bei Doppelschraubendampfern, a. Aufriß, b. Querschnitt.

Vibration der Wellen die Gefahr eintritt, daß sich die Nieten losarbeiten oder abspringen. Jedes Niet hat demzufolge die doppelte Beanspruchung auszuhalten. Wo man indessen keine Oeffnung für die Schrauben braucht, wird die Beplattung bis zum Hintersteven fortgeführt, und man muß auf andere Mittel sinnen, um die Streben zu befestigen. Das gewöhnlichste ist vielleicht das in Fig. 59 an-

~T~‘T

WATERTICHT

:Y

^r—

Ol 's

FLA T--

Oi

di

L MA^HOLeA ^

!a

l-l

CHT

r,

oi

ÜJ

",-r -ü»,

¹ b

I r'

Prxi

ELEVATION

WATERTICHT

CENTREOFS^IPx

ip — Schiffs-Mittellinie. Elevation — Aufriß. Manholes = Mann-Deep Floors — Tiefe Bodenwrangen. Watertight Flat — Wasserdichte Plattform.

Fig. 59. — Verstärkung des Hinterschiffes und Befestigung der Wellenböcke.

gedeutete. Hier sind die oberen verbreiterten Streben einfach an der äußeren Beplattung befestigt. Wäre dieses die ganze Befestigung, so würde jeder einsehen, daß bei der ungeheuren Vibration, besonders bei Schnelldampfern, bald die Platten abgerissen sein würden. Wir müssen also sehen, wie sich die Sache verbessern läßt. Hierbei kommen hauptsächlich zwei Dinge in betracht. Erstens, daß dort, wo die Schraubenwelle den Schiffskörper verläßt, derselbe gut ver-

Centre of Shi löcher.

Hl

T*.

DOUBLINC PLATE -

-X^ZJ

■Hi -=~r ■:rZ==r

s-

DEEP

FLOOR Ä

4*

-Q

-V

■QT

ii.

¹    i * h

'ENLARGED VIEW AT Yl

Deep Floor = Tiefe Bodenwrange. Doubling = Verdoppelung. Doubling Plate — Doppelplatte. Double Frames = Doppel-spanten. Enlarged View at Y = Vergrößerte Ansicht bei Y.

Fig. 59, a und b. — Verstärkung des Hinterschiffes und Befestigung der Wellenböcke.

steift und zusammengehalten wird, so daß die Vibration auf ein Minimum reduziert wird; zweitens, daß das Schiff an den Stellen ordentlich verstärkt werde, wo die Streben mit demselben verbunden sind. Das erstere läßt sich durch verschiedene Mittel erreichen. So könnte beispielsweise bei einigen Schissen die in Fig. 59 gezeigte Methode befolgt werden. Eine sehr starke Platte wird quer durch das Schiff eingesetzt und fest mit den Spanten verbunden (A in Fig. 59). Die Welle durchsetzt diese Platte. Ist das Schiff nicht zu breit, so wird dadurch schon ein genügendes Bindeglied geschaffen und die erforderliche Versteifung vorhanden sein. Bei großen Schiffen indessen, wo die Schrauben weiter auseinander stehen, müßte man diese Platte durch Winkel- und Wulstschienen versteifen oder selbst mehrere solcher Platten bei benachbarten Spanten einführen. An den Stellen, wo die Streben am Schiffe befestigt werden, könnte man folgende Mittel anwenden:

1.    Vom Hintersteven an bis einige Spanten vor den Befestigungsstellen der Streben führt man die Bodenwrangen noch etwas über die Stelle hinauf, wo die obere Strebe befestigt werden soll (Fig. 59).

2.    Wenn angängig, bringe man an jeder Seite des Schiffes ein Doppelspanr an, welches in die Mitte der verbreiterten Strebe kommt, mit starken, breiten Winkeln gegen die äußere Beplattung.

3.    Wenn der zur Aufnahme der Strebe bestimmte Plattengang ein äußerer ist, so führe man zwischen den benachbarten Platten eine Verdoppelung ein, welche sich von der Rückseite des Spants hinter und der Vorderseite des Spants vor dem Doppelspant erstreckt. —

Ist der Plattengang ein innerer, so kann die Verdoppelung außen angebracht werden. Nun können die Streben sicher mit Nieten, welche durch die Außenplatte, Jnnenplatte und Doppelspant-winkel gehen, befestigt werden. Querschifss wird das Schiff durch die oben erwähnten tiefen Bodenwrangen versteift.

In jeden: Falle würde sich bei Dampfern ein wasserdichtes Schott etwas an der Vorkante der Wellenböcke befinden. Da aber bei solchen Schiffen die Gefahr des Leckspringens größer ist, so würde es gut sein, eine wasserdichte Plattform in einiger Höhe über der oberen Streben-Nietung zu konstruieren, damit eintretendenfalls nur diese Abteilung voll laufen könnte. Man würde ferner gut thun, die wasserdichte Plattform auch an der Vorderseite des Schottes, gerade über den Schraubenwellen, so weit fortlaufen zu lassen, daß sie noch' die Stellen einschließt, wo die Wellen den Rumpf verlassen, da hier auch leicht Leckage eintritt (A, gtg.^59). Diese Methode der Streben-Verbindung hat den Vorteil, daß die Vibrations-Erschütterungen mehr verteilt und demzufolge die Nieten

Fig. 60a. — Querschnitt der Wellenböcke.

MANHOLE

TOP OP

WATERTIGHT CHAMBERS

WATERTIGHT

CHAMBER

^ MANHOLE

PALMS

Befestigung. Top of watertight

Watertight chamber ----- Wasser-

jttq. 60b. — Wellenböcke durch die Beplattung bis in die wasserdichte Abteilung geführt.

Palms — Wellenbock-

M anhole — Mannloch, chambers ----- Oberkante der wasserdichten Abteilungen.

dichte Abteilung.

nicht so angestrengt werden. Eine andere Methode der Streben-Verbindungen wird in Fig. 60 a u. b gezeigt.

In diesem Falle gehen die Streben durch die äußere Beplattung und werden an einer sehr dicken, intercostalen Platte befestigt, welche ihrerseits zwischen starken Querplatten angebracht ist. Um die Stelle, wo die Streben durch die Beplattung gehen, wasserdicht zu machen, muß man Dichtungswinkel anbringen und sorgfältig Verstemmen; ebenso muß der Raum, in den die Streben ein-

ly jy

Fig. 61. — Wellenleilung ohne Wellenböcke bei größeren Doppelschraubendampfern.

treten, wasserdicht gemacht werden. Diese Methode hat denselben Nachteil, der bei Fig. 58 erwähnt wurde; nämlich, daß dieselben Nieten beide Streben verbinden.

In den letzten Jahren hat man bei großen Doppelschrauben-Dampfern ein neues System eingeführt, und werden die Wellenenden in der Weise'unterstützt, daß man die Spanten und Beplattung um die Schraubenwelle herumführt. — Weiter nach hinten, wo die Welle eine beträchtliche Entfernung vom Schiffskörper hat, führt man indessen die Spanten in der gewöhnlichen Weise auf, verbindet

aber ein Stück Spantwinkel damit, welches mit der Beplattung um die Welle herumgebogen wird; auf solche Weise wird dieser Ausbau Zu einem Teil des Schiffskörpers und man kann die Streben entbehren, da die Welle jetzt genügend gestützt wird.

Forecast/e Deck

j—

öpar Deck

1    3    1 1 '3 1 1 T 1 T 1 T

Breast

Hook

Main Deck

Hook

-------§jde_ .ßJcinsJUL_____

Fore Peak Tank Top

Chain

Siele Stringer

Wash Plate

Fore Peak iVäter

¹ Pantine,t Beams

Ballast Tank

_____E nüjza—...    T-----r

Panting Beams

g|/Aj

Jar Dou y/e Botte m

fntercostas Pjat^s

MM

Bulkhead — Schott. Cellular Double Bottorn — Zellenförmiger Doppelboden. Fore-castle Deck — Back-Deck. Fore Peak Tank Top — Vor Piek-Tankplatte. Fore Peak "Water Ballast Tank — Vor Piek-Wasscrballast-Tank. Intercostal Plates — Eingeschobene Platten. Main Deck — Haupt-Deck. Panting Beams — Piekbalkcn. Panting Stringer — Piekstringcr. Side Stringer — Seltennringer. Spar Deck — Spar-Deck. Wash Plate — Waschplalte.

Fig. 62. — Längsschnitt des Vorderteils eines Schraubendampfers, die Extra-Verstärkung der Piek zeigend.

Panting. Unter Panting versteht man die vibrierende Bewegung der Spanten und damit der Beplattung. — Wir werden im folgenden einige Methoden angeben, wie diese Bewegung am besten zu verhindern ist. Am gebräuchlichsten ist es, Stringerplatten, welche man Panting stringer (Piekstringer) nennt, außer den gewöhnlichen Stringern anzubringen, welche, hinter dem Kollisionsschotte anfangen und durchlaufend bis zum Steven reichen.

Hier werden sie durch den sogen. Bugband vereinigt (breast hook); sie werden durch Balken gestützt, wie in Fig. 62 ersichtlich.

Gegen diese Methode läßt sich einwenden, daß auf diese Weise eine Art isolierter Längsträger gebildet wird und das Schiff die Neigung haben könnte, ein jeder Seite desselben einzubiegen, besonders wenn es das Eis forcieren will, wie zu gewissen Zeiten in der Ostsee. Man muß deshalb sein Augenmerk darauf richten, die Verstärkung gleichmäßiger zu verteilen und erreicht solches durch eine kleine Aenderung in der Anordnung des Querverbandes. Gewöhnlich werden die Spanten in gleichen Entfernungen auf den Kiel gesetzt. Gesetzt nun, die von Lloyds verlangte Spantentfernung sei 24 Zoll und die Spanten wären auf dem Kiel auch wirklich 24 Zoll von einander entfernt, so findet man doch, besonders bei

Chain

hi

'ßre&st i Ißo okj

Breast Hook — Bug-Band.

Chain Locker — Kcttenkasten.

Fig. 63. — Grundriß des Piekstringers in Fig. 62.

voll gebauten Fahrzeugen, in den Wasserlinien oberhalb des Kielst wo die Außenhaut sich in knapper Kurve zum Steven zieht, daß die Spantentfernungen beispielsweise 26 Zoll sind. (Siehe Fig. 62 u. 63.) Um nun dem Vorderteil des Schiffes Versteifung zu geben, sollte man die Spantentfernungen so bemessen, daß sie auf der Außenhaut gemessen noch einige Zoll näher zusammenliegen, wie Lloyds Vorschrift; natürlich ist es auch von Nutzen, hier die Beplattung dicker zu nehmen. Welche Methode der Versteifung man auch anwenden will, immer ist es zu empfehlen, die Bodenwrangen in der Vorpiek bedeutend zu erhöhen.

Die Einführung einiger Extra-Balken, die an ihren Enden mit Stringer-Platten versehen sind, an den Stellen, wo die gewöhnlichen Stringer weit auseinander liegen, wird meistens genügende Versteifung geben.

Deckladungen und beständige Deckbelastung. Um sich gegen Dehnungen, welche durch das Gewicht schweren Holzes oder anderer Deckladung verursacht werden können, zu schützen, ist es wesentlich, daß die Deckbalken in der Mitte unveränderlich auf ihren Plätzen gehalten werden; denn nur wenn das Deck in der Mitte durchbiegt, können die Balkenknie Schaden erleiden. Um dieses also zu verhindern, sollten unter die Balken extra starke Stützen kommen mit gut geformten Köpfen, welche nicht mehr wie 2 Spantentfernungen auseinander stehen. Ebenso sollten solche Stellen, wo schwere Winschen, Spill rc. zu stehen kommen, durch starke Balken mit dito Stützen versteift werden.

Beanspruchungen des Schiffskörpers durch den Druck des Windes auf die MaÜev. Hier kommt es vor allem darauf an, den ungeheuren Druck, welcher auf das Schiff wirkt, so zu übertragen, daß er sich so viel wie möglich auf das Ganze verteilt. Man erreicht dieses auf dreierlei Weise:

1.    muß der Fuß des Mastes durch gute Befestigung unbeweglich gemacht werden. Ruht der Mast auf dem Mittelkielschwein, so sichert man den Fuß, wie in Fig. 64 gezeigt ist. Es wird eine dicke Platte auf der Kielschweinträgerplatte befestigt; auf diese wird ein kreisrund geschmiedeter Wulstwinkel genietet, in diesen Ring kommt der Fuß des Mastes und wird fest darin verkeilt. Außerdem wird noch ein Stück T-@tfen auf das Kielschwein genietet und in eine Kerbe des Mastes eingepaßt.*)

2.    muß der Mast fest im Oberdeck stehen. — Da hier ein großer Teil des Druckes zur Wirkung kommt, so muß der Gegendruck von genügender Wirksamkeit sein. Ist das Deck mit Eisen oder Stahl beplattet und die Platte um den Mast herum von genügender Dicke, so muß hieran ein kreisrunder Wulstwinkel genietet werden, um den Mast verkeilen zu können, so daß der Druck auf das ganze Deck übertragen wird. — Hat das Deck indessen keine eiserne oder stählerne Beplattung, so muß eine starke Platte, Mast-Fischung (partner) genannt, zwischen den Balken um den Mast befestigt werden; diese Fischung muß wieder mit den benachbarten Balken und Stringerplatten durch Stützplatten verbunden werden, wie in Fig. 65 gezeigt ist. In dieser Weise wird der Druck wieder auf das ganze Deck verteilt.

') Diele Anordnung findet sich bei dem neuen Fünfmast-Vollschiff „Preußen" der Firma Laeisz, welches im Mai 1902 bei Joh. C. Tecklenborg, A.-G., Geestemünde, ablief. Übrigens macht man in neuerer Zeit häufig die Befestigung in der Weise, daß eine halbkreisförmige Flachschiene an den Mast und eine andere an die Innenseite des oben erwähnten Ringes genietet wird. Wenn diese beiden Flachschienen genau.gegen einander paffen, so ist jede drehende Bewegung ebenfalls unmöglich. An merk. des Übersetzers.

CO

Uli

i^si

Beo so

CD G- 2 <D

CZ °    <2.

Sill

cd ^ G ^

ro 5

LL--§

i El ® sg e a°s

§ t5 °

CO

jr

fgS

5,2 5?

«-S S* u

----f

L-

-J

------A

SECTION.

iH

Section — Querschnitt.

PUAN.

Plan — Grundriß.

"WEOCINC

ELEVATION OF MAST STEP

Elevation of Mast Step — Aufriß der Mast-Spur.

Wedging — Mast-Keile.

Fig. 64. — Mast-Spur auf dem Kielschwein.

G GT Gr » § 2 » er 3

Willi

SI & = 2

«WA©»

•s-.

55$! erg

■ 3 S S 2,3

l«i||

»öS. <? 3 ³ gS

iff&S’

v*. CT OGr

S ^ o 2 Grg_^,^g

^CZA^ ²⁴

»3 3 §33 .2, * ST co

«CO «

e||„ 1

eif&.s

i*f£

|3|«

"353

<"f- <-s ro

'S* 3 sß.-S'

3 g_CO

ro

co

g <-s

-Es ³ }

"I ©S-

<C3SCZ.es g.

§€2:

S S 3 3

ALZ-

2 S< " ©

S O CD ö»

Ssg2 3

s=-r

r»is

o 5=> O D

<-{ U51 3 s

tczll

ER

UrtH

Hl

sasr-ijr

LXXJ

hlNO;ER ! PLAjTE

J-i-1_1_

i ST

Grundriß des Decks.

Mast Partner — Mast-Fischung.

3-ig. 65. — Anordnung der Längs- und Diagonalschienen, um die Beanspruchung durch die Masten aus die Balken und Stringerplatten zu verteilen.

Querschnitt des Mastes int Deck.

Stringer Plate = Stringcrplattc.

D (Ö)>£^3

5i

*98'§ ST ä »

fs.fi

ifcof

3 ^S^, 3

= o® 3,    5

5 ³ ^5.

co »äs-

3 = • «

-3,    3

-r

d 3

Ä

3    3^

f§|l

j? Hü⁵»

® s

2. 3 ³ -D⁻'

",gr^l

=S CD

or o

S

OT }Ä> 3 CD

s F^s

ufi

CD <3>

^ a

ringsten Laderaum. Bei vielen Ladungen kann matt den Schiffstyp so entwerfen, daß, gerade wenn die Laderäume voll sind, das Schiff beladen ist. Indessen ist es klar, daß z. B. bei Erzladungen es unmöglich sein würde, das Schiff vollzuladen, ohne die extreme Tiefladelinie weit zu überschreiten. Es giebt aber immerhin einen passenden Schiffstyp für jede besondere Art von Ladung. — Bei leichter Ladung von geringer Dichtigkeit, welche die Laderäume füllt und trotzdem mehr wie genügende Auswässerung läßt, kann es dem Schiffsreeder ziemlich einerlei sein, so lange er eine zufriedenstellende Frachtrate erhält. Wird die Ladung aber schwerer, so daß bei dem vorhin erwähnten Tiefgänge das Schiff noch nicht voll ist, so wird der Reeder versuchen, die Auswässerung zu verringern. Da dieses nun aber leicht übertrieben und schließlich die Sicherheit des Schiffes mit seiner Ladung und den darauf befindlichen Menschenleben in Frage kommen könnte, so ist es nötig geworden, für bestimmte Schiffstypen einen bestimmten Freibord zu berechnen, welcher auch im ganzen gern von den Reedern aceeptiert wird; ja einige Reeder geben ihren Schiffen noch mehr Auswässerung, als vom Board of Trade verlangt wird.

Je schwerer die Ladung, besonders bei den im Verhältnis zur Tiefe langen Schiffen, desto stärker ist das durchbiegende Moment, besonders bei hohem Seegang, und die Folge davon ist, daß ein solches Schiff größere Verstärkungen erfordert. — Schiffe werden nach ihren Stärkeverhältnissen re. unter verschiedenen Namen oder Typen klassifiziert, welche oft gehört und gebraucht, aber nicht immer richtig verstanden werden. Dann giebt es wieder Abstuftmgen in jedem besonderen Typ. So bedeutet z. B. bei Lloyds 100 AI ein Schiff, welches die höchste Klasse eines besonderen Typs hat und daher allen Bedingungen dieser Klaffe Genüge leistet; 95, 90 und 80 A sind geringere Klassen und entsprechen daher nicht den Anforderungen, wie das erstere. Die letzteren müssen mehr Freibord haben und laden demzufolge weniger an Schwergut.

Erstens. Der wichtigste dieser Typen ist das sogen. Volldeckschiff (Two and three deck vessel). Dieses trägt am besten Schwergut und gilt als der stärkste Schiffstyp; wir haben diesen Typ gebraucht, um das Wachsen der Baustärken in Fig. 45—51 darzustellen und sind in diesem Typ auch die kleineren Schiffe eingeschlossen, welche nur ein oder zwei Decks erfordern.

Zweitens. Um einer Schwierigkeit zu begegnen, welche darin besteht, daß man viel Laderaum durch den Wellentunnel verliert und infolge dessey das Schiff nicht hinterlastig genug bekommen kann, erhöht man das Hauptdeck am Hinterende ca. 4 Fuß und nennt eine derartige Konstruktion ein hinteres erh öhtes Quarterdeck (Fig. 66) (raised quarter-deck all). Solche Schiffe sind wirklich Teile von zwei zusammengebauten verschiedenen Schiffen und jedes ist so gut wie möglich nach den Regeln für Ein-, Zwei- und Drei--deck-Schiffe gebaut.

Die Größenverhältnisse aller Bodenwrangen, Spanten und Gegenspanten richten sich nach Lloyds 1. Nummer bis zum Haupt-deck. Die Spanten reichen bis zum Quarterdeck und wechselsweise die Gegenspanten ebenso. Die Anzahl und Anordnung der Raumbalken, Balkenstringer und Raumstringer unter dem erhöhten Quarterdeck sind in Uebereinstimmung mit der vermehrten Tiefe jenes Schiffsteils und die Höhe der Gegenspanten richtet sich nach Lloyds erster Nummer, welche jene Tiefe ergeben würde. Man hat als Hauptzweck im Auge, das erhöhte Quarterdeck zu einem integrierenden Teil des Ganzen zu machen und muß deshalb eine Menge Extraverstärkung, namentlich an jenem schwächsten Teil, wo sozusagen beide Schiffe zusammenstoßen, einführen. Man erreicht diese Verstärkung durch Überlappungen der Decks und Stringer, Verdoppelung des Scheerganges und Einfügung von Rahmen (webs) zwischen den überlappten Teil der Decks, die den Bau besser zusammenhalten

Bridge D*

: OIAPHRACM I PLATES ( MAIN D¹*

Main Dk. —

Bridge Dk. — Brückendeck.

Hauptdeck.

Diaphragm Plates = Trennungsplatten.

Raised Qr. Dk, — Erhöhtes Quarterdeck.

Fig. 66. — Schiff mit erhöhtem Quarterdeck.

(gig. 66). Da man bei Volldeck- und erhöhten Quarterdeck-Schiffen den geringsten Freibord braucht, so ist es von großem Wert, ein Brückendeck über Maschinen- und Kesselräumen zu errichten und auf solche Weise diesen wichtigsten Teil des Schiffes vor dem Hereinbrechen von Sturzseen zu sichern.

Außerdem errichtet man öfters noch zur Unterbringung der Mannschaft oder Passagiere eine hohe Back oder hohes Hinterdeck, welche, da sie Reserve-Schwimmfähigkeit geben, ein weiteres Mittel bilden, um die Auswässerung zu verringern (siehe Kapitel über Freibord).

Drittens. Soll ein Schiff gewöhnlich leichtere Ladungen tragen, so wendet man meistens den Spardeck-Typ (Spar-Deck

type) an, da diese Schiffe, während sie denselben Raumgehalt haben, wie Volldeckschisfe, von leichterer Bauart sind und größeren Freibord haben.

Viertens. Wo ein Zwischendeck für Passagiere erfordert wird, oder man sehr leichte Maßgüter führen will, wählt man gewöhnlich den Sturmdecktyp, da das Sturmdeck (awningdeck), einfach ein leichter, gänzlich geschlossener Aufbau über dem Hauptdeck ist. — Da ein solches Schiff von leichterer Bauart ist, so ist es weniger als ein Volldeck- oder Spardeckschiff geeignet, Schwergut Zu tragen und hat daher den größten Freibord. Am einfachsten läßt sich der Bau dieser drei Typen mit einander vergleichen, wenn man sich von jeder Art einen Mittschiffs-Querschnitt genau ansieht.

Die Figuren 67, 68 und 69 sollen Mittschiffs-Querschnitte von drei Schiffen darstellen, deren äußeres Aussehen gleich ist; jedes ist 260 Fuß lang, 35 Fuß breit und 24 Fuß hoch von der Oberkante des Kiels bis zum obersten Deck, gemessen an der Seite des Schiffes. Fig. 67 stellt den Volldeck-Typ dar. Fig. 68 ist eine Illustration des Spardeck-Typs; das Spardeck ist das oberste Deck und 7 Fuß über dem Hauptdeck. Fig. 69 stellt den Sturmdeck-Typ dar; das Sturmdeck ist ebenfalls das oberste Deck und ist 7 Fuß über dem Hauptdeck. Wir haben schon gesagt, daß nach Lloyds erster Nummer die Größen aller Spanten, Gegenspanten, Bodenwrangen, Schotte und Stützen bestimmt werden und daß man die Tiefen von Ein-, Zwei- und Dreideckschiffen (Volldeckschiffen) bis Zum obersten Deck mißt. Bei Spar- und Sturmdeckschiffen nimmt man Tiefe und Umfang nur zum Hauptdeck, wodurch die erste Nummer sür solche Schiffe erheblich kleiner wird; daher rührt der Unterschied in den Größen oder Abmessungen der Spanten, Gegenspanten, Bodenwrangen, Schotten und Stützen (vergleiche die verschiedenen Querschnitte). Auf die verringerte erste Nummer folgt alsdann die verringerte zweite Nummer, wonach die Größenverhältnisse der äußeren Beplattung, Kielschweine, Stringer re. bestimmt werden. So weit stimmen Spar- und Sturmdeckschiffe überein; wir wollen nun ihre Unterschiede hervorheben.

Nach Lloyds nimmt man an, daß Spardeckschiffe 3 Balkenlagen haben und nicht weniger als 17 Fuß Tiefe von der Oberkante des Kiels bis zum Hauptdeck. Sollte die Tiefe geringer sein, so muß eine Einschränkung in der Auswässerung gemacht werden. In allen Fällen erstrecken sich die Spanten bis zum Schandeck (Wassergang), die Gegenspanten abwechselnd zum Hauptdeck und zum Spardeck; das Großdeck )owie das Spardeck ist mit einem stärkeren Scheergang (sheerstrake) versehen; die Seitenbeplattung über dem Scheergange des Hauptdecks ist geringer wie diejenige unter demselben; wenn das Haupt- und Spardeck von Holz ist, so sind sie beide 37a Zoll dick und kalfatert; Spardeckbalken, Stringer und

<t

TF

ff

TG

ri

T‘

Cr

17

Länge — 10,4 Tiefen bis zum Oberdeck.

Länge — 14,5 Tiefen bis zum Mitteldeck.

i Umfang z Breite . Tiefe . ,

Lloyds Zahlen.

24,73

81,33

1.    No.. Länge .

2.    No..

Spanten 5 • 3 •

74,33

258

19377

-, 24 Zoll auseinander.

Gegenspanten 3 • 3 • ft.

Bodenwrangen 23J •

20

13 — 11

Mittelkielschwein 22z •

Durchlaufende Kielfchtveinwinkel 5% • 4 • ft.

Jntercostale Kielfchweinplatte Oberdeckbalken 7£ • ft, Wulstplatte mit Doppelwinkeln 3 . 3 . ft

“Äetointot: ?.UÄfatte}Qn ''dem zweiten Spant. Raumbalken 9z • ft mit Doppelwinkeln 4 • 4 • ft Oberdeckstringerplatte 52 • £# — 31 • ft.

Mitteldeckstringerplatte 52 •    — 31 • ft.

Raumstringerplatte 34 • ft — 26 • ft.

Äußerer Rinnstein-Winkel 4z. 4^ • ft.

Scheergang 42 •

13— 10

20

12 — 11

20

j an jedem zweiten Spant.

j> an jedem zehnten Spant.

Kielgang 36 •

Mel 9z. 2z.

Raumstützen 3|.

Oberdeck 4zöllig und kalfatert.

Mitteldeck 3jzöllig und kalfatert.

Verstärkungen für extreme Länge.

Das Mittelkielschwein erhält eine größere Höhe.

Das Seitenkielschwein erhält einen Wulst auf z Länge mittschiffs.

Das Kimmkielschweiü erhält einen Wulst auf -§ Länge mittschiffs.

Der Kimmstringer erhält eine intercostale Platte auf z Länge mittschiffs.

20

-B-

STRAKE⁻’

~x

-.9- -

SHEER STRAKE;

iE

•iü

LT

JVJ-

20

Sheer strake — Scheergang. i4Va — 2 — 12V2 Tiefen in Länge.

\ Umfang 4 Breite . Tiefe . .

1.    No.. . Länge . .

2.    No.. .

Spanten 4 • 3 • 1

Lloyds Zahlen.

m.

CO

67,33

258

17371

20 '

Gegenspanten 3 • 3 •

23 Zoll auseinander.

Bodenwrangen 20J •

20 '

12 — 10

Mittelkielschwein 17 •

Durchlaufende Kielschweinwinkel 5 • 4 • Jntercostale Kielschweinplatte "Vollständiges Stahldeck Spardeckbalken 7 • mit Doppelwinkeln 3

Hauptdeckbalken 6 - 3 -

Raumbalken 9| • Wulstplatte mit Doppelwinkeln 4 • 4 • Spardeckstringerplatte 44 •    — 29 •

Hauptdeckstringerplatte 37 • Jg — 29 • Raumstringerplatte 32 • ^ — 25 • ^j. Ltußerer Rinnsteinwinkel 4 • 4 • /<y.

Kielgang 36 •

11 — 10

20

20

Wulstplatte j an ^dem zweiten Spant. lf Wulstwinkel an jedem Spant.

| an jedem zehnten Spant.

verstärkt.

Kiel 9 . 2|.

Raumstützen 3.

Spardeck 3J Zoll dick und kalfatert.

Verstärkungen für extreme Länge.

Die Dicke des Scheergangs wird um A. auf f L. mittschiffs verstärkt. Die Platte unter dem Scheergang wird um auf \ L. mittschiffs

Das Kimmkielschwein erhält eine Wulstplatte auf K L mittschiffs.

Die Dicke von 2 Kimmgängen wird um auf \ ^mittschiffs verstärkt.

* Nimmt man die Abmessungen dieses Spardeck-Schiffcs seinen Zahlen und Verhältnissen gemäß, so ist ein Stehldeck erforderlich, wie es auf dem Querschnitt angegeben ist. Indessen sagen Lloyds Vorschriften: „In keinem Felle braucht das Material des oberen Teils und die Anzahl und Stärke der erforderlichen stählernen oder eisernen Decks größer zu sein als bei einem Volldcck-Schiffe von denselben Dimensionen nötig ist." Da indessen ein Spardeck-Schiff ein vollständig gelegtes und calfatertcs Großdeck, obgleich es von Holz und 3Va Zoll dick sein kann, haben muß, so sind wir einem allgemeinen Brauche der Schiffsreeder in dem nebenstehenden Querschnitt gefolgt, da dieselben gewöhnlich ein Stahldeck wählen.

-P_.

SHF.tR STRAKS AND DOUBUNC

Tfa

~£r

Sheer strake and Doubling — Schcergang und Doppelung.

Länge — 14,5 Tiefen.

i Umfang \ Breite . Tiefe . .

Lloyds Zahlen.

67,33

Länge . c 2. No. .

7

Spanten 4 • 3 • -Gegenspanten 3 • 3 • Bodenwrangen 20 \ •

258

17371

20 , 23 Zoll auseinander.

20

Mittelkielschwein 17 •

12— 10

20

Durchlaufende Kielschweinwinkel 5 • 4 •

Interkostale Kielschweinplatte Vollständiges Stahldeck

Sturmdeckbalken 6^ • 3 • Wulstwinkel an jedem 2. Spant. Hanptdeckbalken 6 • 3 •

20 '

Wulstwinkel an jedem Spant.

| an jedem 10. Spant.

Raumbalken 9J • ^ mit Doppelwinkeln 4 • 4 • -fo Sturmdeckstrixgerplatte 32 • Hauptdeckstringerplatte 37 •    — 29 • -jfe.

Raumstringerplatte 32 •    — 25 •

Kielgang 36 •

Äußerer Rinnsteinwinkel 4 • 4 11 — 10

20

Kiel 9 - 2K Raumstützen 3.

Sturmdeck 3 Zoll dick und kalfatert.

Verstärkungen für extreme Länge.

Der Scheergang wird auf der ganzen Breite unterhalb der Stringerplatte auf f L. mittschiffs verdoppelt.

Der Oberdeckstringer wird um für \ L. mittschiffs verstärkt.

Ein Kimmplattengang wird für \ L. mittschiffs verdoppelt.

Stützplatten sind leichter als diejenigen, welche für das obere Deck eines Volldeckschiffes erforderlich sind.

Da die Tiefe nur bis zum Hauptdeck gemessen wird und durch die bedeutende Stärke oberhalb des Hauptdecks die Versteifung des Schiffes als eines einzigen Längsträgers beträchtlich vermehrt wird, vor allem in der Längsrichtung, so erfordern sie keine besondere Verstärkung für extreme Verhältnisse, so lange die Länge nicht über 13 Tiefen beträgt; dagegen sind bei Volldeckschiffen extra Verstärkungen erforderlich, sobald die Länge über 11 Tiefen (bis zum Oberdeck) hinausgeht. Bei Sturmdeck-Schiffen reichen alle Spanten bis zum Sturmdeck; die Gegenspanten bis zum Hauptdeck; die Seitenbeplattung oberhalb des Hauptdecks wird bedeutend in Stärke verringert und das Sturmdeck erhält keinen Scheergang; die Sturmdeckbalken werden leichter gemacht als bei Spardeckschiffen. Da das Sturmdeck nur ein leichter Aufbau ist, so müssen solche Schiffe ein vollständiges, kalfatertes Hauptdeck haben. Man nimmt an, daß dieser Typ von extremen Proportionen ist, wenn die Länge über 11 Tiefen beträgt (Tiefe gemessen bis zum Hauptdeck).

Der Leser wird diese Bemerkungen besser verstehen, wenn er die verschiedenen Querschnitte 67, 68 und 69 mit einander vergleicht.

Schotte. Wasserdichte Schotte werden aus Eisen oder Stahl hergestellt und haben den Zweck, das Schiff entweder in der Querrichtung oder in der Längsrichtung in wasserdichte Abteilungen zu zerlegen. Sie geben auch eine Versteifung, doch ist ihr Hauptzweck, Sicherheit gegen das Volllaufen und Sinken zu gewähren, indem, wenn das Wasser auch eine Abteilung füllen sollte, das Schiff doch noch genügenden Auftrieb hat. Die meisten großen Schnelldampfer und Kriegsschiffe, welche in der letzten Zeit gebaut worden, sind in zahlreiche wasserdichte Abteilungen eingeteilt und haben weit mehr Schotte, als von Lloyds oder anderen Klassifikations-Gesellschaften verlangt wird. So können in vielen Fällen mehrere Abteilungen beschädigt und vom Wasser gefüllt werden, ohne daß die Sicherheit des Schiffes gefährdet wird.

Schraubendampfer, welche bei Lloyds klassifiziert sind, haben ein Schott an jedem Ende des Maschinen- und Kesselraums und ein anderes nahe an jedem Ende des Schiffes. Die Notwendigkeit, daß der Maschinen- und Kesselraum von wasserdichten Schotten eingeschlossen wird, ist einleuchtend. Das vordere oder Kollisionsschott sollte nicht weniger als eine halbe Mittschiffsbreite vom Steven entfernt sein. Da der Vorderteil des Schiffes am leichtesten durch Kollision beschädigt wird, auch die Beanspruchung durch Vibration leicht Leckage erzeugen kann, so ist es ersichtlich, daß diese Abteilung des Schiffes wasserdicht gemacht werden muß. Obgleich nun der Hinterteil des Schiffes in gewissem Maße von den Gefahren des Vorderteils frei ist, so ist doch eine schwere Anspannung, besonders bei Schnelldampfern, durch die Vibration der Schraubenwelle vorhanden; namentlich arbeiten sich die Nieten in der Hinteren Beplattung leicht los und deshalb schließt man diesen Teil ebenfalls durch ein wasserdichtes Schott ab. Obgleich nun vielleicht kurze Schiffe ihre Schwimmfähigkeit bewahren, wenn eine dieser 5 Abteilungen voll Wasser läuft, so ist es klar, daß bei langen Schiffen

-4

r|

xT~

LINER

hl

'S.

lL

J

CD

--LI N

UJ

m

Cs

£ X'

Ul

■v

Aujriß des Schottes.

Innere Ansicht, die Verbindung des Schottes mit der Beplattung zeigend.

jULKKEAD

LINER

ni

/SHELL PLATINC

B Plan

Bulkhead — Schott. Double Frames — Doppelspanten. Liner — Füllplatte. Plan — Grundriß. Shell Plating — Beplattung.

Fig. 70. — Verbindung von Schott und Beplattung.

die vorderen und Hinteren Laderäume so groß werden, daß durch das Eindringen des Wassers hier der Verlust an Auftrieb oder Schwimmfähigkeit so groß sein würde, daß ein Sinken unvermeidlich wäre. Lloyds verlangen daher, daß in Schiffen von 280 Fuß und mehr Länge ein weiteres Schott im vorderen Laderaum eingerichtet wird; beträgt die Länge über 330 Fuß, so muß auch der Hintere Laderaum ein zweites Schott erhalten.

Alle diese Schotte müssen so hoch sein, daß, falls das Wasser in eine Abteilung dringen sollte, ein Hinüberdringen des Wassers über das Schott ausgeschlossen bleibt.

Das Kollisionsschott sollte bis zum obersten Deck reichen und die Wasserdichtigkeit desselben erprobt werden, indem man die Vorpiek bis zur Höhe der Tiefladelinie mit Wasser füllt. —

Die Schotte, welche Maschinen- und Kesselraum abschließen, sollten bei Ein-, Zwei- und Dreideckschiffen (Volldeckschiffen) bis zum oberen Deck reichen; in Spardeckschiffen bis zum Spardeck; in Sturmdeckschiffen bis zum Hauptdeck. —

Das hintere Schott sollte bis zum oberen Deck oder Spardeck reichen und sollte ebenso wie das Kollisionsschott untersucht werden, indem man die Hinterpiek bis zur Tiefladelinie mit Wasser füllt.

Sollten durch die Länge des Schiffes noch mehr Schotte nötig gemacht werden, so müssen sie bei Volldeckschiffen und Spardeckschiffen bis zum oberen Deck, bei Sturmdeckschiffen bis zum Hauprdeck reichen.

Das Schott wird mit der Außenbeplattung durch Doppelspanten verbunden. (Fig. 70.)

Mitunter kann man ein Schott nicht direkt nach oben führen, sondern nur im Zickzack; selbstredend muß dann die entstehende Plattform ebenso wasserdicht sein, wie das Schott selbst. (A. gtg. 71.) Man kann dieses erreichen, indem man in der Höhe der Plattform die Gegenspanten durchschneidet und Dichtungswinkel um die Spanten herumführt (ß. Fig. 71); auch kann man gußeiserne Schließstücke zwischen die Spanten einsetzen. (C. Fig. 71.) Schließlich kann man noch die Spanten durchschneiden; ein durchlaufender Winkel verbindet dann Plattform und Außenbeplattung, während Plattform und Spanten oben und unten durch Stützplatten verbunden werden. (D. Fig. 71.) Steht ein Schott auf einem Wasserballast-Tank, so muß es durch doppelte Winkel damit verbunden werden, desgl. wenn es mit einem Deck oder Zwischendeck verbunden ist.

Reicht ein Schott über ein eisernes Deck hinaus, so läßt man das Deck durchlaufen, um den Längsverband nicht zu unterbrechen; das Schott wird sowohl oberhalb wie unterhalb des Decks durch doppelte Winkel befestigt. — Gebraucht man eiserne Dichtungswinkel bei einer wasserdichten Plattform, so durchschneidet man die Gegenspanten, verdoppelt dagegen das Hauptspant etwa 3 Fuß, um die ursprüngliche Festigkeit zu bewahren. Da diese Methode ziemlich kostspielig ist, so wird sie nicht oft angewandt. Setzt man gußeiserne Schließstücke zwischen die Spanten ein, so werden dieselben in Cement gebettet und man läßt einen Raum von etwa f Zoll rundherum frei. Diesen Raum füllt man mit Feilspähnen — Abfällen bei Bohrmaschinen — welche, wenn sie eingerostet und ver-stemmt sind, sehr wasserdicht abschließen. Die Kanten und Überlappungen müssen bet allen Schotten verstemmt werden, indessen ist

X-

Bracket — Stützptatte.

Cement — Cement, eines Spant-Zwischenraumes Bet C. Plattform. Bnst — Rost.

WATE RTICHT flat

F L AT

bl

£D

LJ

Plan

EN LAR GED VIEW CF ONE FRAMESPACE AT C

s.

CEMENTf

RUST

CAST META CHOCK

RECTION

THROUGH

ur

slV

0(E

BRÄCHET

/C

Bulkhead — Schott. Cast Metal Chock — Metallklampen. Enlarged view of one Framespace at C = Vergrößerte Ansicht Frame — Spant. Plan — Grundriß. Flat — Section throngh C — Querschnitt durch C. Watertight Flat — Wasserdichte Plattform.

Fig. 71. — Schott im Zick-Zcick aufgeführt mit wasserdichter Plattform.

dieses nur auf einer Seite nötig. Es ist richtiger, das Kollisionsschott an der Hinteren Seite zu Verstemmen und das Hintere Schott an der vorderen Seite; einmal ist es so leichter als umgekehrt, sodann kann man, was der Hauptgrund ist, die genaue Stelle einer etwaigen Leckage beim Erproben der Schotte leichter ausfinden und Verstemmen. Was die anderen Schotte anbelangt, so ist es ziemlich einerlei, an welcher Seite sie verstemmt werden.

Es ist immer besser, irgendwelche Unterbrechungen der Längsverbände zu vermeiden und daher sollten alle Kielschweine und Stringer durch die Schotte hindurchgeführt werden. Deswegen ist man genötigt, die Schotte an diesen Stellen durch Dichtungswinkel an einer Schottseite und mitunter Plattenkrünze auf der andern wasserdicht zu machen. Der Dichtungswinkel wird auf die ver-stemmte Schottseite gesetzt und wird selbst auch verstemmt. (Fig. 72.)

Wir haben schon gesagt, daß, wenn ein Teil des Schiffes geschwächt wird, man in irgend einer Form eine Verstärkung einführen muß, um die ursprüngliche Stärke wieder herzustellen. Man wird bemerken, daß bei der Verbindung von Schotten mit der Außenhaut eine doppelte Reihe von Löchern gestanzt werden muß, wodurch natürlich die Platten an diesen Stellen bedeutend geschwächt werden. Man schafft Ersatz dafür, indem man bei allen abliegenden Gängen sog. Schottfüllplatten (liners) anbringt, welche den Raum zwischen Platte und Spant sowie zwischen zwei anliegenden Gängen vollständig ausfüllen und von dem Spant vor dem Schott bis zu demjenigen hinter dem Schott reichen. (Fig. 70 A.)

Kielschwein.

Durchlaufende Längsschotte in Doppelschraubendampfern dienen nicht allein dazu, das Schiff weiter abzuteilen, sondern geben, wenn sie gut gearbeitet und versteift sind, auch einen starken Längsverband, besonders bei langen, flachen Schiffen. Ihr Wert für die Versteifung der Schiffe ist schon öfter dadurch bewiesen worden, daß Schiffe, welche durch starke Vibrationen der Maschinen zu Fig. 72. — Dichtungs-    leiden hatten, ein Längsschott einsetzten. Hierwinkel des Schotts ant    auf war die Vibration bedeutend verringert.

Der Grund davon ist leicht ersichtlich, wenn man das ganze Schiff als einen hohlen Längsträger ansieht und bedenkt, daß dessen obere und untere Flanschen (Deck und Boden) besser versteift werden und deshalb der ganze Bau widerstandsfähiger gemacht wird.

Alle Schotte müssen gehörig versteift werden, wenn sie von Nutzen sein sollen. Einfache dünne Platten von der Stärke des Schottmaterials von einer Seite zur andern zu befestigen, würde vollständig ungenügend sein, um irgend welchem nennenswerten

Drucke zu widerstehen. Die Schottversteifung besteht aus Winkeln von der Stärke der Spanten, welche an der einen Seite vertikal

-----1

------

v>---

FF

.'.I

india-rubber

______j

PLAN

>f— STEEL WEDCE

india-rubber

ST^EL WEDCE

India Rubber — Gummi. Plan — Grundriß. Section — Querschnitt.

Steel "Wedge — Stahlkeil. AVedge — Keil.

Zwei verschiedene Methoden, um Thüren wasserdicht schließend zu machen.

Fig. 73. — Wasserdichte Thür im Schott.

30 Zoll von einander befestigt werden, und auf der andern Seite horizontal in 48 Zoll Abstand. Je nach den Dimensionen des Schottes bringt man noch weitere Verstärkung an in Gestalt von

LJ Balken, Rahmenplatten und Wulstwinkeln. Namentlich sollte das Kollisionsschott eine vermehrte Festigkeit erhalten, da dieses das am meisten gefährdete ist.

Besonders in Passagierdampfern und Jachten ist es oft erforderlich, einen Durchgang durch ein wasserdichtes Schott zu haben, um von einem Teil des Schiffes zum andern zu kommen. Man fügt dann eiserne Thüren ein, welche, wenn geschlossen, vollständig wasserdicht sind. (Fig. 73.) Wo eine solche Thür absolut notwendig ist, muß man natürlich eine solche anordnen; jedoch sollte man dieselben, wenn irgend möglich, vermeiden, weil die verschiedenen wasserdichten Abteilungen oft in der Stunde der Gefahr dadurch wertlos gemacht werden, daß das Schließen dieser Thüren vergessen worden ist oder man nicht an dieselben herankommen kann.

BUTT STRAP

Butt Strap — Stoßplatte.

Fig. 74. — Stoßplatte.

Nietung. (Riveting.) Ein wichtiger Umstand bei der Konstruktion eines tüchtigen Schiffes ist solide Arbeit und es sollte die größte Aufmerksamkeit auf gutes Nieten, genaues Aneinanderpassen von Überlappungen re. verwandt werden. Blinde und schlechte Nietlöcher entstehen oft durch die Nachlässigkeit der Arbeiter beim Abmerken der Zwischenräume oder beim Durchstanzen der Nietlöcher. Wo sich solches ereignet, sollte der Gebrauch des Lochdorns indessen strenge verboten werden, denn ein solcher zerreißt und schwächt nicht nur die Platte durch die Schärfe seiner Wirkung, sondern er macht auch durchaus wasserdichte Arbeit sehr schwierig, da das Niet die Höhlungen in der auf solche Weise beschädigten Platte nicht ausfüllen kann. Der Lochdorn (drift punch) ist ein Werkzeug, wie es in Fig. 75 abgebildet, rund im Querschnitt und konisch, welches in das Loch getrieben wird und Platz für das Niet schafft. Die richtige Methode, wenn solche schlechten Löcher vorkommen, ist, die Ünebenheiten und Vorsprünge vermittelst der Reibahle (rimer) (Fig. 75) zu beseitigen und so ein glattes Loch für das Niet zu schaffen.

Findet man, daß nach dem Abkühlen ein Niet lose sitzt, oder der Kopf schlecht aufgesetzt ist, oder auch, daß bei der Probe das

Anmerkung des Übersetzers: Übrigens sind jetzt die wasserdichten Thüren meistens cingeschliffene Fallthüren, und auf dem neuen Doppelschrauben-Schnclldampfer des Norddeutschen Lloyd „Kronprinz Wilhelm" ist der sogen. Dörr'sche Thürverschluß eingeführt, welcher es ermöglicht, sämtliche Schottthüren durch einen einzigen Druck von der Kommandobrücke aus zu schließen.

Niet leckt, so sollte ein solches herausgenommen und das Loch frisch vernietet werden.

Wenn es nicht so kostspielig wäre, würde es besser sein, alle durchgestanzten Nietlöcher mit der Reibahle zu bearbeiten. Weitaus bessere, aber auch kostspieligere Arbeit erhält man, wenn man die Nietlöcher bohrt, da dieses Bohren bessere Löcher giebt und die Platte durch die Arbeit nicht so geschwächt wird wie beim Durchstanzen. Wenn man Nietlöcher in Platten oder Winkel stanzt, so thut man solches immer von der Seite, welche an eine andere anschließen soll. Hierdurch schließen die Platten dichter aneinander, da beim Durchstanzen auf der andern Seite ein rauher Rand um das Loch entsteht.

So sind die Löcher, Fig. 76A, in der Richtung der Pfeile gestanzt. Bei der Lochmaschine vergrößern sich die Löcher allmählich in der Stoßrichtung, wie aus der Figur ersichtlich.

Wir wollen auf einige Nietformen etwas näher eingehen. Soll bei wasserdichter Arbeit die eine Seite glatt werden, so ist die Nietung mit flachem Kopf (pan head) unzweifelhaft eine der besten. Ihre Form zeigt Fig. 76 B.

Man sieht, daß der Niethals sich nach dem Nietkopf zu ausdehnt; das Niet füllt, wenn es heiß gehämmert wird, das Loch in

DRIFT

PUNCH

RIMER

-i¹ t

2=1

Drift punch — Lochdorn. Eimer — Reibahle.

Fig. 7b. — Lochdom und Reibahle.

->

cd

Fig. 76. — Niellöcher und Nietformen.

Platte a vollständig aus. Nachdem das Nietloch in Platte b durchstoßen ist, wird es durch eine Maschine zu einer mehr konischen Form ausgebohrt. Man nennt dieses Versenken (countersinking). Ist das Nietende gehörig gehämmert, bearbeitet man es zu der abgerundeten Form, sodaß es etwas erhaben auf der glatten Platte bleibt. Beim Abkühlen zieht sich das Niet zusammen und hierdurch wird das Loch noch besser gefüllt. Eine andere Nietform stellt C, Fig. 76, dar. Je weiter man dieses Niet in ein Loch treibt, desto fester keilt es sich ein und wenn es gehörig ansgehämmert wird, ist das Resultat ein gutes. Man verbessert es noch weiter, wenn die Arbeit nicht besonders hervortritt, indem man es aushämmert, wie in D, Fig. 76; hierdurch erhöht sich die Festigkeit. Dieses kann man auch bei der Nietung mit flachem Kopf anwenden, welche, wie sich gezeigt hat, dann die wirksamste Nietung abgiebt.

Des guten Aussehens wegen wird die Nietung mit rundem Kopf häufig angewandt, besonders wo dieselbe ins Auge fällt, bei Schotten k. Aber die Handarbeit hat in dieser Art Nietung noch keine großen Erfolge aufzuweisen gehabt. Beim Umnieten des Nietendes mit dem Nietsetzer bringt man die Nietränder dicht an die Platte (Fig. 76, E), während eine Höhlung rund herum unter dem Nietkopf bleibt.

So lange nun das Niet trocken bleibt, geht die Sache gut; kommt aber Wasser an den scharfen Rand, so rostet dieser leicht ein, sodaß das Wasser unter den Nietkopf gelangt. Alsdann fängt die Platte auch an zu rosten, sodaß schließlich das Niet lose wird und man dasselbe in manchen Fällen mit den Fingern drehen kann.

Wenn die Arbeit absolut wasserdicht sein soll, ist es weit besser, wenn man das Nietende einfach hart auf die Platte niederhämmert. Das Aussehen ist allerdings nicht so gut, aber man sollte lieber das Aussehen als die Wirksamkeit und Stärke opfern.

Wird dagegen die Nietung mit rundem Kopf durch eine Maschine hergestellt, so erhält man ein sehr gutes Resultat, da die Maschine infolge ihrer größeren Kraft das Nietende besser umnietet und an die Platte drückt. Es sind indessen immer nur einige Stellen, wo man die Maschine anwenden kann, obgleich in jedem Falle die Nietung durch dieselbe der Handnietung überlegen ist.

Sechstes Kapitel. (Erster Abschnitt.)

Stabilität.

Inhalt: Definition — Der aufrichtende Hebel — Das Metacentmm — Aufrichtendes Stabilitäts - Moment — Gleichgewichtslagen — Steif und rank — Metacentrische Stabilität — Trägheitsmoment — Verschiedene Faktoren, welche die metacentrische Höhe beeinflussen — Wie man ein steifes Schiff erhält — Veränderungen in der metacentrischen Höhe während des Ladens — Stabilität von cylindrischen Körpern — Stabilitätskurve — Metacentrumskurven — Wie der Schiffsoffizier die metacentrische Höhe und dann den Schwerpunkt bei jeder Beladung finden kann — Wirkung der Breite, Auswässerung, Höhe des Schwerpunktes über Oberkante des Kiels und der metacentrischen Höhe auf die Stabilität — Eintauchungs- und Austauchungskeile — Wirkung von oben eingeholten Schiffswänden auf die Stabilität — Stabilität bei verschiedenen Schisfstypen.

Definition. Der Ausdruck Statische Stabilität bedeutet das Kraftmoment (gewöhnlich in Fuß-, Zoll- oder Metertonnen gemessen), wodurch ein Schiff, wenn es durch irgend welche äußere Einwirkung aus der aufrechten in eine geneigte Lage übergehellt ist, in die früher -eingenommene aufrechte Lage zurückzukehren sucht. Die Stabilität hängt von der Schiffsform und der Beladung ab. Viele Schiffe haben nicht genug Stabilität, um ohne Ladung oder Ballast aufrecht zu stehen, sondern fallen etwas auf die Seite, und einige stehen ohne Ballast überhaupt nicht. Da es aber nicht Zweck der Schifffahrt ist, mit unbeladenen Fahrzeugen den Ozean zu durchkreuzen, jo kann die Stabilität durch die Beladung oder den Ballast so geregelt werden, daß solche Schiffe dennoch gute Seeschiffe sein können.

Der aufrichtende Hebel.*) (The righting lever). Im zweiten Kapitel haben wir die Bedeutung einer Fußtonne erklärt. Wir verstehen hierunter eine Tonne Gewicht mit einem Hebelarm von 1 Fuß ^multipliziert. Wenn wir nun sagen, ein Schiff mit einem Deplacement von 1000 Tons habe ein Stabilitäts-Moment von 2000 Fuß-Ions, wenn es beispielsweise 30 ° übergeneigt ist, so verstehen wir darunter, daß das Gewicht von 1000 Tons an einem Hebelarm von 2 Fuß wirkt, da 1000 Tons • 2 Fuß = 2000 Fußtons sind; dieses

Anmerk, des Übersetzers.

*) In der Physik „das aufrichtende Kräftepaar",

8*

ist dann das Bestreben, sich aufzurichten, welches das Schiff bei 30⁰ Neigung zeigt. Die zwei Faktoren in dem Stabilitätsmoment sind Gewicht und Hebelarm. Das Gewicht ist immer das ganze Deplacement.

Wir werden nun versuchen, den Hebelarm zu erklären. Fig. 77 stellt zwei Mittschiffsquerschnitte desselben Schiffes dar, von denen der eine das Schiff aufrecht und der andere dasselbe 14° übergehellt zeigt. In der aufrechten Lage war die Wasserlinie W. L. Zur selben Zeit war der Punkt B. der Mittelpunkt des Auftriebs oder der Schwerpunkt des verdrängten Wassers und G der Schwerpunkt des ganzen Schiffes samt seiner Ladung (Systemschwerpunkl). Als nun das Schiff übergehellt wurde, wie in der Skizze angedeutet, wurde die Wasserlinie eine andere, W'L'. Man beachte nun folgendes. Das Deplacement hat seine Form, aber nicht seinen körperlichen Inhalt und damit sein Gewicht verändert; dieses bleibt genau dasselbe, weil das Gewicht des Schiffes und der Ladung dasselbe bleibt. Dagegen hat sich der Deplacementsschwerpunkt nach rechts von B nach B' verschoben; dieses ist der neue Deplacementsschwerpunkt (d. h. der neue Mittelpunkt des von dem übergehellten Schiffe verdrängten Wassers), da der alte, B, nicht länger den

kj

L W'

or

is

iB

s?

L__'

Fig. 77. — Schiff aufrecht und bei 14⁰ Neigung.

Mittelpunkt bildet. Der Systemschwerpunkt G. bleibt bei jedem Neigungswinkel des Schiffes immer in derselben Lage, so lange wir dessen Ladung nicht ändern. Er ist der Mittelpunkt des ganzen Gewichts von Schiff und Ladung und wird sich, wie eben angegeben, nicht ändern, so lange die verschiedenen Gewichte an Bord stationär bleiben. Das Gewicht des Schiffes wirkt wie alle Gewichte vertikal nach unten im Systemschwerpunkt G, und der Auftrieb wirkt vertikal nach.oben im Deplacementsschwerpunkt B oder B', je nachdem das Schiff überliegt. Bei aufrechter Lage liegen die beiden Punkte in derselben vertikalen Linie, dagegen wirken bei dem übergehellten Schiffe die beiden Kräfte in den vertikalen, durch die Pfeile angedeuteten Richtungen. Das Lot GZ zwischen den beiden nun nicht mehr zusammenfallenden vertikalen Wirkungslinien giebt uns den Hebelarm, welcher, wie wir schon oben erwähnten, einer der Faktoren bei der Berechnung der Stabilität eines Schiffes ist.

Das Metacentrum. (Metacentre.) Wie man sieht, schneidet die durch den Deplaeementsschwerpunkt gehende vertikale Linie die Mittellinie des Schiffes in dem Punkte M. Dieser Punkt wird Metaeentrum genannt. Er verändert sich seiner Definition nach mit der Überhellung des Schiffes, bleibt aber bei Neigung von 0°—15° angenähert fest und verschiebt sich merkbar erst bei größeren Winkeln. Unter dem Metaeentrum schlechthin versteht man den für kleine Neigungen gefundenen festen Punkt.

Stabilitäts-Moment. (Righting Moment of Stability). Wenn M oberhalb G liegt, so nennt man das Kräftepaar, das aus der Schwerkraft und dem Auftrieb besteht, in geeigneter Weise ein aufrichtendes Kräftepaar und spricht kurz von einem aufrichtenden Hebel; denn alsdann geht die Wirkung des Auftriebs dahin, das Schiff wieder in die aufrechte Lage zu bringen, wie man leicht aus Fig. 77 ersehen kann. Liegt dagegen M unterhalb G, so wird die überneigende Kraft vermehrt und in solchem Falle ist der Hebel ein umkippender. In unserer Skizze ist augenscheinlich der Hebel ein aufrichtender und daher giebt das Deplacement des Schiffes mit diesem Hebelarm in Fuß multipliziert, das Stabilitäts-Moment in Fußtons für die betrachtete Überhellung.

der Systemschwerpunkt müssen, sodaß sich die

Gleichqewichtsbedingungen. So lange ein Kräftepaar wirkt und das Schiff in der Lage ist, sich zu bewegen, wird es nicht zur Ruhe oder wie man sagt, in einen Zustand des Gleichgewichts kommen. Je länger der Hebelarm des Paares, desto größer ist das Moment, welches das Schiff entweder aufzurichten oder umzukippen sucht, je nachdem der Fall liegt; und je länger der aufrichtende Hebel ist, desto höher muß das Metaeentrum über dem Systemschwerpunkt liegen. Damit also ein Schiff aufrecht im Zustande des Gleichgewichts schwimme, ist es klar, daß der Mittelpunkt des Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt) und sich in derselben vertikalen Linie befinden beiden Kräfte — Auftrieb des Wassers und Schwere des Schiffes — vollständig das Gleichgewicht halten oder mit anderen Worten, sich gegenseitig aufheben. Indessen folgt hieraus noch nicht, daß das Gleichgewicht ein stabiles ist. Denn sollte sich das Schiff unter dem Drucke einer äußeren Kraft, .,z. B. des Windes, überneigen und hat das Metaeentrum vor dem Überneigen unter dem Systemschwerpunkt gelegen, so wird dieses' eine weitere Neigung des Schiffes zur Folge haben. Damit ist nicht gesagt, daß das Schiff umfallen wird, denn sobald die nach oben gerichtete vertikale Linie des Auftriebs mit der nach unten gerichteten der Schwere zusammen trifft, wird das Schiff

wieder zur Ruhe kommen. Als das Schiff vor dem Überhellen aufrecht lag, konnte man es mit dem Kreisel eines Kindes vergleichen, welcher sorgfältig auf seiner Spitze balanziert und so ins Gleichgewicht gebracht wurde. In einer solchen Lage würde derselbe voraussichtlich nicht lange bleiben. Man nennt diesen Zustand das labile oder unbeständige Gleichgewicht. Befindet sich das Metacentrum dagegen über dem Systemschwerpunkt, sodaß das Schiff bei der geringsten Neigung zur aufrechten Lage zurückzukehren sucht, so sagt man, es befindet sich im stabilen oder beständigen Gleichgewicht.

Steif und rank. (Stiff and tender). Liegt das Metacentrum hoch und ist das aufrichtende Moment, wenn das Schiff überliegt, daher groß, so sagt man, daß das Schiff steif sei. Liegt dagegen das Metacentrum näher bei dem Systemschwerpunkt und hat das Schiff bei kleinen Neigungen ein nicht so großes aufrichtendes Kräftepaar, so sagt man, daß das Schiff rank ist.

Fallen das Metacentrum uud der Systemschwerpunkt zusammen, so nennt man das Gleichgewicht ein neutrales oder i n -differentes, es ist dann weder stabil noch labil.

Metacentrische Stabilität. (Metacentric Stability). Wenn man die Entfernung zwischen dem Metacentrum und dem Systemjchwer-punkt gefunden hat, kann man den wirklichen Hebelarm der Stabilität bei kleinen Neigungen bis zu 15° finden, indem man diese Entfernung mit dem Sinus des Neigungswinkels multipliziert?)

Der Hebelarm in Fuß mit dem Deplacement in Tons multipliziert, giebt dann das aufrichtende Moment in Fußtons. Diese Stabilität, welche man von der metacentrischen Höhe, d. h. von der Entfernung zwischen M. und G. (Fig. 77) ableitet, wird meta-centrische Stabilität genannt.

Wir müssen nun versuchen, die Lage dieser Punkte zu ermitteln, und sehen, wodurch dieselbe beeinflußt wird. Den Mittelpunkt des Auftriebs haben wir bereits in Kapitel III. zum Gegenstand unserer Betrachtung gemacht und gesehen, daß seine Lage dem Schwerpunkt des Deplacements entspricht (daher Deplacementsschwerpunkt). Dieser Punkt ist bei aufrechter Lage des Schiffes und gleichbleibender Wasserlinie immer ein fester Punkt, welcher sich nach dem Tiefgang richtet.

Das Metacentrum ist bei aufrechter Lage ebenfalls ein fester Punkt für einen bestimmten Tiefgang. Werden nun einige dieser Punkte berechnet, so läßt sich eine Kurve konstruieren, durch die man die Lage des Metacentrums bei jedem Tiefgang bestimmen kann.

*) Siehe die Sinustafcl am Ende dieses Buches. Auch findet sich eine solche Taset in manchen Lehrbüchern der Navigation.

Zuerst wollen wir sehen, welchen Einfluß der Aufriß und die Dimensionen eines Schiffes auf die Lage des Metacentrums haben. Die Formel, nach der man das Metacentrum findet, lautet:

(Höhe des Metaeentrums über dem X Deplacementsschwerpunkt.

Trägheitsmoment der Schwimmebene

Deplacement in Kubikfuß

Die gewöhnliche Erklärung des Trägheitsmomentes würde wahrscheinlich manchem Seemann Schwierigkeiten bieten, wollen eine einfache, wenn auch vielleicht nicht sehr wissenschaftliche Methode anwenden, um den Ausdruck so darzustellen, daß er auch mit geringen mathematischen Kenntnissen verstanden werden kann.

Das Trägheitsmoment (moment of inertia) kann man als das Maß für das Bestreben auffassen, welches das Areal der Schwimmebene irgend eines Körpers hat, träge, ruhig oder bewegungslos zu bleiben. Man muß sich klar machen, daß dieses Trägheitsmoment sich nur auf das Areal der Wasserlinie bezieht, in welcher der Körper schwimmt, gleichgültig, ob derselbe ein Schiff, ein Kasten oder ein Stück Holz ist. Ob ein Teil eines Körpers über und ein anderer Teil unter Wasser ist, bleibt ganz außer Betracht. Wir haben es nur mit der Schwimmebene zu thun. Die Formel für das Trägheitsmoment einer rechteckigen Schmimmebene ist folgende:

Man erhebe dieLänge derSeite, welche rechtwinkelig zur Längsachse ist, in die dritte Potenz, multipliziere diese Potenz mit derLänge der Wasserlinie und dividiere das Resultat durch 12.

Wir

Anmerkung. Alle Maße sollten in Fuß sein, wenn das Deplacement in Kubikfuß

angegeben.

Loncitudinal Axis

JL-

Longitudinal Axis — Längsachse.

Fig. 78. — Grundriß der Schwimmebene.

Wir wollen als Beispiel Fig. 78 betrachten, welche die Schwimmeines kastenförmigen Schiffes von 50 Fuß Länge, 10 Fuß und 8 Fuß Tiefgang darstellt. Das Trägheitsmoment

ebene Breite würde sein:

10³ . 50 __ 50000

12

12

4166,66.

Da die Schwimmebenen dieses Kastenschiffes bei aufrechter Lage stets die gleichen bleiben, so ist das Trägheitsmoment bei jedem Tiefgänge dasselbe.

Nun wollen wir versuchen, die Höhe des Metaeentrums zu finden. Man bestimmt dieselbe, indem man das Trägheitsmoment, also in unserm Falle 4166,66, durch das Deplacement in Kubikfuß dividiert. Das Resultat ist die Höhe des Metacentrums über den Deplacementsschwerpunkt. Der Tiefgang ist 8 Fuß. Der Deplacementsschwerpunkt liegt daher augenscheinlich in der Höhe des halben Tiefganges, also 4 Fuß über dem Boden. Das Deplacement in Kubikfuß ist gleich dem Volumen des eingetauchten Teils, also:

50 Fuß Länge . 10 Fuß Breite • 8 Fuß Tiefe ----- 4000 Kubikfuß.

daher

= 1,04 Fuß.

Die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt ist

4166,66 4000

Nun kann wohl jemand die Frage auswerfen, was uns dieses nützt und die Antwort würde sein, daß die erlangten Punkte „für sich" keinen praktischen Wert haben und uns keinen Anhalt über die Stabilität des Schiffes geben, bevor wir nicht die Lage des Systemschwerpunktes kennen. Wir wollen einstweilen annehmen, daß die Höhe des Systemschwerpunktes 3 Fuß vom Boden des Kastens entfernt sei (natürlich muß der Kasten mit irgend welchen Gewichten auf dem Boden versehen sein, um den Systemschwerpunkt so weit nach unten zu bringen).

Da das Metacentrum 1,04 + 4 = 5,04 Fuß vom Boden entfernt ist, so befindet sich der Systemschwerpunkt 5,04 — 3 ----- 2,04 Fuß unterhalb des Metacentrums, und somit ist unser Kastenschiff tut Zustande des stabilen Gleichgewichts. Wir wollen uns nun vorstellen, daß jetzt ein an Bord befindliches Gewicht von 20 Tons 13 Fuß gehoben würde und annehmen, daß das Schiff in seiner aufrechten Stellung bleibt. In diesem Zustande ist das Deplacement und die Lage des Deplacementsschwerpunktes sowie des Metaeentrums unverändert geblieben, weil wir denselben Tiefgang behalten haben. Indessen ist eine Veränderung in der Lage des Systemschwerpunktes eingetreten, wodurch die Entfernung zwischen diesem und dem unveränderten Metacentrum eine andere wird. Durch jede vertikale Gewichtsänderung in unserm Kastenschiff wird der Systemschwerpunkt entweder sinken oder steigen; in unserm Falle wird, da die 20 Tons gehoben wurden, die Lage des Systemschwerpunktes steigen. Es fragt sich nun aber, um wie viel. Die Lösung haben wir schort in dem Kapitel, welches über Momente handelt, gefunden. Sie lautet:

Man multipliziere bci§ Gewicht mit der Entfernung, um welche es bewegt wurde, und dividiere das Produkt durch das ganze Deplacement (4000 Kubikfuß = 114,2 Tons).

2,2 Fuß = {

20 - 13

114,2

Betrag, um welchen der Systemschwerpunkt gehoben.

Wir sehen, daß der Systemschwerpunkt, anstatt wie früher 2,04 Fuß unter dem Metacentrum, jetzt um 2,2 — 2,04 = 0,16 Fuß über demselben liegt. Im aufrechten Zustande befindet sich unser Kastenschiff jetzt im Zustande des labilen Gleichgewichts und irgend welche äußere Kraft wird es überneigen. Da das Schiff nicht genügend Stabilität besitzt, um aufrecht zu bleiben, tritt die Hauptfrage an uns heran: Wird es umfallen? Da in unserm Beispiel das Schiff eine gute Auswässerung von etwa 5 Fuß hat, so ist die Antwort „nein", denn nachdem es etwa 18° übergehellt ist, wird es mit dieser Schlagseite dauernd liegen bleiben. Wir wollen die einzelnen Umstände genau ins Auge fassen. Der Systemschwerpunkt ist bei der Neigung stationär geblieben, dagegen finden wir eine geringe Verschiebung des Deplacementsschwerpunktes. Im ersten Stadium der Neigung schnitt die Vertikale durch den Mittelpunkt des Auftriebs die Mittellinie des Schiffes unterhalb des Systemschwerpunktes, also im Metacentrum, wie immer bei kleinen Neigungen, sodaß eine Hebelwirkung zwischen den vertikalen Kräften, die in dem Deplacementsschwerpunkt und dem Systemschwerpunkt angreifen, entstand. Da nun der Schnittpunkt unterhalb des Systemschwerpunktes liegt, so muß sich das Schiff weiter überneigen, denn das Moment ist kein aufrichtendes, sondern ein kippendes und der Auftrieb dient dazu, das Schiff weiter überzuhellen. Die Figuren 16 und 77 erleichtern das Verständnis für diesen Vorgang. Nachdem indessen die Neigung bis zu einem Winkel von 18° zugenommen hat, wird man finden, daß jetzt der Mittelpunkt des Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt) sich so weit in der Richtung der Neigung verschoben hat, daß er gerade unter dem Systemschwerpunkt zu liegen kommt und die vertikalen Wirkungslinien durch diese Punkte zusammenfallen. Da nun der kippende Hebel verschwunden ist, so schwimmt unser Schiff im Zustande des Gleichgewichts; es hat weder ein aufrichtendes noch ein kippendes Moment und wird sich weder nach Steuerbord oder Backbord bewegen, wenn es nicht durch direkte äußere Gewalt dazu gezwungen wird. Für Schiffe von cylindrischer Form mit kreisförmigem Querschnitt ist das Metacentrum für alle Neigungswinkel der Schnittpunkt der vertikalen Linie durch den Deplacementsschwerpunkt mit der Mittellinie des Cylinders, und wir werden bald in der Lage sein, hiernach die Stabilität eines derartigen Schiffes zu bestimmen. Da jedoch wirkliche Schiffe namentlich bei großen Neigungswinkeln beträchtlich von der Cylinderform abweichen, so muß man andere Methoden anwenden, um die Stabilität vollständig feststellen zu können. Diese Methoden findet man in Kapitel X.

Verschiedene Faktoren, welche die metacentrische Höhe beeinflussen. Die zwei wichtigen Faktoren im Aufriß eines Schiffes, welche die Höhe des Metaeentrums beeinflussen, sind Breite und Deplacement. Die Formel für das Trägheitsmoment der Schwimmebene eines Kastenschiffes haben wir schon gefunden. Sie lautet:

Länge. Breite³ 12

sodaß, da die Breite in die dritte Potenz erhoben wird, eine Vermehrung derselben größeren Einfluß auf die Zunahme des Trägheitsmomentes irgend welcher Schwimmebene haben wird, wie dieselbe Vermehrung der Länge.

Die Formel für die metacentrische Höhe über dem Deplacementsschwerpunkt ist:

Trägheitsmoment der Schwimmebene

Deplacement

Je kleiner daher das Deplacement und je größer die Schwimmebene, desto größer ist diese Höhe. Wäre das Deplacement unseres Kastenschiffes dadurch verringert worden, daß wir die Ecken im Boden abgenommen und dem unteren Teile des Schiffes eine mehr dreieckige Form gegeben hätten, wobei indessen die Schwimmebene dieselbe geblieben wäre, so würden wir ein bedeutend höheres Metacentrum erreicht haben. Daher findet man bei scharfen Schiffen, welche große Breite haben, die höchsten Metacentren. Wir können diese Einzelheiten am besten durch einige einfache Beispiele erläutern.

Wir wollen die Breite unseres vorhin erwähnten Kastenschiffes um 2 Fuß vermehren, wobei der Tiefgang derselbe bleiben soll. Alsdann bekommen wir die folgenden Dimensionen: Länge 50 Fuß, Breite 12 Fuß, Tiefgang 8 Fuß.

50 . 12³

Das Trägheitsmoment ist = —^— ----- 7200.

Das Deplacement ---- 50 • 12 • 8 ---- 4800 Kubikfuß.

7200

löÖQ == 1,5 Fuß ist die Höhe des Metacentmms über dem Deplace-mentsschwerpunkt.

In der ursprünglichen Lage war die Höhe des Metacentmms über dem Deplacementsschwerpunkt 1,04 Fuß und über dem Systemschwerpunkt 2,04 Fuß. Da das Metacentmm durch die Breitenvermehrung von 2 Fuß um (1,5 — 1,04 -----) 0,46 Fuß gehoben ist, so wird hierdurch die metacentrische

Höhe auf (2,04 -j- 0,46 —) 2,5 Fuß gebracht, wodurch das Schiff bedeutend steifer wird. Hätten wir die Länge des Schiffes um 2 Fuß vermehrt, so würden wir wohl das Trägheitsmoment vermehrt haben, aber ebenso das Deplacement, wodurch die erwünschte Erhöhung des Metacentmms wieder aufgehoben würde. Es wird nämlich

52 . 10³

——— = 4333,33 das Trägheitsmoment.

52 • 10 • 8 ----- 4160 Kubikfuß das Deplacement.

1,04 Fuß die metacentrische Höhe über Deplacementsschwerpunkt;

4333,33

4160

also die Höhe dieselbe wie die ursprüngliche.

Hätten wir den Tiefgang um 2 Fuß vermehrt, würde das Trägheits-50 . IO³

Moment unverändert —^— = 4166,66 bleiben, dagegen würde das

Deplacement 50 . 10 . 10 ------ 5000 Kubikfuß betragen. Augenscheinlich ist

das Resultat, daß in Beziehung auf den Deplacementsschwerpunkt nun das

Metacentrum niedriger zu liegen kommt, denn centrische Höhe ist geringer als die ursprüngliche von 1,04 Fuß.

= 0,83 Fuß meta-

4166,66

5000

Nach diesen einfachen Beispielen ist es klar, daß die Breite der wichtigste Faktor in den Dimensionen eines Schiffes ist, durch welchen man ein hohes Metacentrum erlangt und zwar einfach deshalb, weil dieselbe bei der Berechnung in der dritten Potenz vorkommt und andere Faktoren nur in der ersten. Man bemerkt gleichfalls, daß die Höhe der an Bord geführten schweren Ladung sehr bei der Lage des Systemschwerpunktes ins Gewicht fällt.

Wie matt ein steifes Schiff erhält. Wir haben nun zwei Mittel gefunden, wie man das Schiff steif macht; erstens, indem man die schwere Ladung möglichst tief staut und dadurch den Systemschwerpunkt vom Metaeentrum weg nach unten verlegt; und zweitens, indem man das Schiff breit konstruiert, um ein hohes Metaeentrum zu erhalten.

Änderungen in der metacentrischen Höhe beim Laden. Wir

verstehen jetzt besser, woher es kommt, daß einige Schiffe, besonders mit gleichartiger Ladung, rank werden, wenn der letzte Teil der Ladung an Bord kommt und man sich der Tiefladelinie nähert. In geringer Entfernung unterhalb der Tiesladelinie wird wenig oder gar keine Vergrößerung der Schwimmebene stattfinden. In der That, wenn ein Schiff oben bedeutend eingeholt ist (tumble hörne)¹), kann es vorkommen, daß die Schwimmebene in der Tiefladelinie selbst geringer ist, als ein oder zwei Fuß unterhalb derselben,

und wir haben gesehen, welche Wirkung eine Breitenverringerung auf das Trägheitsmoment hat. Während nun mit zunehmender Beladung bei Annäherung an die Tiefladelinie vielleicht keine Vergrößerung des Trägheitsmoments erfolgt, vergrößert sich jedenfalls das Deplacement bei zunehmendem Tiefgänge. Infolgedessen rücken das Metacentrum und der Deplacementsschwerpunkt näher zusammen, denn je größer das Deplacement, desto höher wird der Deplacementsschwerpunkt liegen. Wenn nun auch das Metacentrum mit steigt, so rückt bei zunehmender Beladung ebenfalls der Systemschwerpunkt in die Höhe, wodurch die Entfernung zwischen diesen beiden Punkten geringer wird; das heißt also, die metacentrische Höhe wird kleiner und die Folge davon ist, daß das Schiff rank wird. Bevor mit dem Laden begonnen wurde, waren das Metacentrum und der Systemschwerpunkt vielleicht nur 5—6 Zoll auseinander. Bei dieser Position würde das Schiff rank sein, was bei unbeladenen Schiffen

kt

k.

\Os

sd-J_

M ifi

d\ L

&rjo

fö

Tb"

4k

•b

•b

Fig. 79, 80, 81. — Stabilität von schwimmenden cylindrischen Körpern.

durchaus nicht ungewöhnlich ist. Wir wollen nun annehmen, daß bei dieser Lage der Systemschwerpunkt in der Höhe der halben Raumtiefe liegt. Wird dann mit dem Laden begonnen, so ist es ersichtlich, daß durch alle Ladung, welche man unterhalb dieses Schwerpunktes verstaut, derselbe nach unten gezogen wird. Infolgedessen wird das Schiff sehr steif, aber so wie die Beladung weiter geht und der Raum voll wird, rückt der Systemschwerpunkt wieder in die Höhe. Auch ist es klar, daß, wenn man mehr schwere Ladung über den ursprünglichen Schwerpunkt staut als unterhalb, derselbe höher zu liegen kommen wird wie vorher. Wir müssen indessen nicht vergessen, daß das Metacentrum bei jedem Tiefgänge verschieden ist. Wenn wir eine Metacentrenkurve für unser Schiff hätten, so könnten wir leicht die genaue Lage bestimmen. Hätte es sich herausgestellt, daß das Schiff so beladen ist, daß der Systemschwerpunkt wieder in die Nähe des Metacentrums zu liegen kommt, so würden wir eine kleine metacentrische Höhe und damit ein rankes Schiff erhalten.

Stabilität von cyliudrischen Körpern. Es wird jetzt der Mühe wert sein, unsere Aufmerksamkeit Körpern von cylindrischer oder cigarrenartiger Form zuzuwenden und aus diesen einfachen Formen die Grundsätze herzuleiten, nach denen wir uns auch mit den mehr komplizierten Schiffsformen abfinden können.

Fig. 79 soll solch ein Körper sein von 50 Fuß Länge und 10 Fuß Durchmesser, dabei aus einem festen Stück Holz bestehend, welches zur Hälfte eintaucht, also 5 Fuß Tiefgang hat. Der Systemschwerpunkt liegt natürlich im Mittelpunkt GL Jeder Leser weiß, daß ein solcher Körper eben so leicht in der einen Lage als in der andern schwimmt, welcher der Punkte a, b, c, d auch oben liegt. Der Körper befindet sich also im neutralen (indifferenten) Gleichgewicht und daher müssen Metacentrum und Systemschwerpunkt zusammenfallen. Wir wollen versuchen, dieses zu beweisen. Es ist

f*

M!

,7

fB

•6

* >

Fig. 82. — Mit festem Gewicht beladene Cylinder.

klar, daß G. der Gewichtsmittelpunkt ist. Der MittelpunktIdes Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt) wird sich auf der Mittellinie Gb des im Wasser befindlichen Halbkreises in B befinden. Würde man ein Stück Pappe in dieser Gestalt ausjchneiden und den Punkt suchen, auf dem es im Gleichgewicht wäre, so würde man finden, daß sich derselbe um 0,4244 des Cylinder-Halbmessers unterhalb der Linie

e d befindet, also um der Schwimmebene ist

5.4244

10000

----- 2,122 Fuß. Das Trägheitsmoment

50 . 10³

Das Deplacement ist

----- 4166,66. 10* . 0,7854 . 50

----- 1963,5.

----- 2,122 Fuß über dem

Daher liegt das Metacentrum

4166,66 1963,5

Deplacementsschwerpunkt; es liegt also in Gr, wodurch bewiesen wird, daß sich unser Cylinder im Zustande des indifferenten Gleichgewichts befindet.

Wäre der Cylinder aus schwererem Holze gewesen, sodaß sein Tiefgang größer gewesen wäre (Fig. 80), würde er sich dennoch im indifferenten Gleichgewicht befunden haben und der Systemschwer-punkt und das Metacentrum würden immer noch zusammenfallen.

Desgleichen, wenn wie in Fig. 81 das Material leichter gewesen, würde dasselbe stattgefunden haben.

Wir sehen aus diesen Beispielen, daß das Quer-Meta-centrum (transversal M.) immer im Mittelpunkt des kreisförmigen Querschnittes liegt, einerlei wie groß der Tiefgang ist.

Nun wollen wir annehmen, der Cylinder wäre hohl und ein Gewicht in seinem Innern fest angebracht, welches die Wirkung hätte, den Systemschwerpunkt zu erniedrigen, sodaß derselbe beispielsweise einen Fuß unterhalb des Metacentrums läge. Das cylinder-förmige Schiff soll einen Tiefgang = dem Radius, also = 5 Fuß haben. Um welchen Winkel nun der Cylinder auch gedreht wird. der Deplacementsschwerpunkt wird immer im Mittelpunkt des eingetauchten Halbkreises liegen, während der Systemschwerpunkt unverändert bleibt

Bei aufrechter Lage (Fig. 82) befinden sich Metacentrum, Systemschwerpunkt und Deplacementsschwerpunkt in derselben vertikalen Linie; ist das Schiff jedoch übergehellt, so befinden sich der Systemschwerpunkt und der Deplacementsschwerpunkt nicht länger in derselben vertikalen Linie. Die Entfernung zwischen den beiden vertikalen Linien durch die Punkte G und B' ergiebt den Hebel der Stabilität, G Z.

OLs

Es ist klar, daß beim Überhellen ein Teil LMl (Fig. 83) des Schiffes, welcher keilförmige Form hat und früher außerhalb des Wassers war, jetzt eingetaucht wird, während ein anderer keilförmiger Teil W M w, der früher im Wasser war, jetzt austaucht. Wenn nun, wie auch im übrigen die Form des schwimmenden Körpers sein möge, der eingetauchte Keil dieselbe Gestalt hat, wie der aus dem Wasser kommende und ihre Mittelpunkte dieselbe Entfernung von der Vertikalen durch den Deplacementsschwerpunkt haben, wird diese Vertikale int ,    —Punkt M die Linie ab schneiden und so-

i    nach die Entfernung von M nach G (die

siT'^T~*y metacentrische Höhe) dieselbe bleiben.

^^    Der Hebelarm der Stabilität kann

Fig. 83.

nun gefunden werden, wenn man die Entfernung MG mit dem Sinus des Neigungswinkels multipliziert. Dieses gilt für alle schwimmenden Körper von Cylinder-Form; es kommt nicht darauf an, wie groß der Neigungswinkel ist; man

findet immer, daß der eingetauchte Keil LM1 dieselbe Form hat, wie der Keil WMw und daß ihre Schwerpunkte P und K (Fig. 83) von der Vertikalen durch B' gleich weit entfernt find. Da wir dieses wissen, können wir beginnen, den ganzen Umfang²) der Stabilität für unser cylindrisches Schiff zu bestimmen. Die Berechnung des Hebels der Stabilität wollen wir für Neigungen ausführen, welche jedesmal um 10° zunehmen.

Eine sehr einfache Methode, die Hebel der Stabilität für cylindrische Schiffe zu zeigen (und welche der Leser selbst versuchen möge, um durch Messung die Genauigkeit der Berechnung zu beweisen), besteht darin, daß man ein Stück Pappe kreisrund ausschneidet und darauf durch schwarze Punkte die Lagen des Metacentrums, des Deplacementsschwerpunktes und des Systemschwerpunktes (letzterer 1 Fuß unterhalb des Metacentrums) bei aufrechter Stellung bezeichnet. Man befestige nun das Stück Pappe durch einen Nagel, welcher durch das Metacentrum geht, an ein aufrecht stehendes glattes Brett, so daß das Stück Pappe um den Nagel drehbar ist. Um den Kopf des Nagels schlinge man einen dünnen Faden, an dessen unterem Ende man ein Stück Blei befestigt, so daß der Faden genau über den Deplacementsschwerpunkt hingeht. Einen anderen Faden schlinge man hinter der Pappscheibe um den Nagel, führe ihn durch die Scheibe an der Stelle, welche den Systemschwerpunkt darstellt, hindurch, so daß er an der vorderen Seite herunterhängt und befestige gleichfalls ein Stück Blei an seinem unteren Ende. In aufrechter Lage werden beide Fäden übereinander hängen, aber sobald wir unser Pappe-Diagramm drehen, werden die beiden Fäden auseinander gehen und die lotrechte Entfernung zwischen ihnen stellt den Hebel der Stabilität dar. Dreht man das Diagramm in Zwischenräumen von 10°, wird man finden, daß die Hebel genau so groß sind, wie sie nach der Formel, GM ² Sinus des Neigungswinkels = Hebel der Stabilität, sein sollen.

Anmerkung: GM — I Fuß,

., 20« „ 30° „ 40° „ 50° „ 60° „ 70° „ 80° „ 90°

--- 1.

Die Konstruktion der Stabilitätskurve. (Fig. 84.) Man ziehe die horizontale Linie A B und teile diese in regelmäßige Zwischen-

r?=*

._4££-4-

—x°-

Skala

et

Br"

£3

V>

Ul

Scale of Levers in Feet

.5

—jlL-

Upright — Aufrecht.

*L_S

SCALE OF AINCLES OF

1-2

GZ

*8

-ZcmMMMvrZ) — -p8 -6;L

iS

_ -Ä

.5

=8

üPR

«TTTT?

A33d

NI Std3A31 dO 31V3S

räume ein, welche je 10° Neigung bezeichnen. Diese Intervalle können wieder in Zehntel geteilt werden, welche also je 1⁰ entsprechen. Von A zieht man die Vertikale A C und teilt diese in 10 gleiche Teile, von denen jeder 7io Fuß darstellt und die Größe des Hebelarmes der Stabilität bedeutet. Indem man nun die Skalen A C benutzt, errichtet man in Intervallen von 10⁰ Vertikale, welche man gleich den oben berechneten Hebeln macht. Verbindet man die Endpunkte dieser Vertikalen (die Linien selbst sind in der Figur fortgelassen), so erhält man eine Kurve und kann vermittelst derselben den Hebelarm bei jedem zwischenliegenden Neigungswinkel leicht abmessen. In der Figur sehen wir, daß der aufrichtende Hebel der Stabilität bis 90° beständig zunimmt, wo er sein Maximum erreicht; er nimmt dann ebenso gleichmäßig bis zu 180° ab, wo er gänzlich verschwindet. Er nimmt dann wieder zu, ist aber nicht mehr ein aufrichtender Hebel, sondern ein kippender und erreicht bei 270° wieder ein Maximum; darnach nimmt er wieder gleichmäßig ab bis zu 360°, wo das Schiff wieder stabil wird.

cO

K-

Fig. 85. — Ein- und Austauchungskeile als gleiche Kreissektoren bei kleinen Neigungswinkeln betrachtet.

Nun kann man die Frage auswerfen, wie es zugeht, daß für wirkliche Schiffe die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt die Mittellinie des Schiffes im Metacentrum nur bei kleinen Neigungen bis zu 15° schneidet und in der Regel nicht bei größeren Neigungswinkeln. Der Grund davon ist einfach darin zu suchen, daß die Ein- und Austauchungskeile eines wirklichen Schiffes bei kleinen Neigungswinkeln sozusagen Kreisausschnitte sind und daher den Keilen gleichen, mit welchen wir uns soeben bei Schiffen von Cylinderform beschäftigt haben. Die Keile sind genau gleich an körperlichem Inhalt und man kann auch sagen, daß sie ungefähr der Form nach gleich sind; ebenso haben ihre Schwerpunkte die gleichen Entfernungen (x) von der Vertikalen durch den Deplacementsschwerpunkt. (Fig. 85). So lange diese Voraussetzungen zutreffen, wird die Vertikale durch den Deplaeementsschwerpunkt auch bei jeder Neigung des Schiffes die Linie ab tm Metacentrum schneiden und wenn dieses der Fall, wird die Entfernung MG multipliziert mit dem Sinus des Neigungswinkels den Hebelarm der Stabilität GZ ergeben. Wenn indessen gewöhnliche Schiffe stark überliegen, sind die ein- und austauchenden Keile, obgleich von demselben körperlichen Inhalt, doch der Form nach verschieden und deshalb haben ihre Schwerpunkte auch ungleiche Abstände vom Deplacementsschwerpunkt.

Metacenirumskurven. Ist dieses letztere der Fall, so schneidet die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt nicht die Linie a b (Fig. 85) im Metacentrum?)

Für große Neigungen ist die Lage des Punktes M (der bei geringen Neigungen das Metacentrum bildet) schwer zu bestimmen, und man giebt sich in der Praxis nicht mehr damit ab, um den Umfang der Stabilität zu bestimmen.

Obgleich es nun für einen Seemann empfehlenswert ist, daß er die Bedeutung von Deplacement, Auftrieb, Metacentrum und die Grundsätze, von denen dieselben abhängen, gut verstehe, so ist es doch nicht notwendig für ihn, auf die mathematischen Berechnungsmethoden einzugehen; denn wenn er nur die Grundsätze versteht, kann er alles für ihn Wissenswerte aus den Kurven ersehen, und diese können ihm vom Schiffsbaumeister oder Schiffbauingenieur, welcher die Pläne und Aufrisse des Schiffes gemacht hat, geliefert werden. So haben wir in Fig. 3, 5, 20 und 21 Deplacementskurven, „Tons pr. Zoll"-Kurven und Kurven für den Deplacementsschwerpunkt. Da diese Größen für jeden besonderen Tiefgang dieselben bleiben, so braucht der Seemann nur die Kurven selbst und die Kenntnis ihrer Bedeutung und ihrer Benutzung. Das Gleiche gilt auch von dem Metacentrum. Dasselbe ist ebenfalls ein fester Punkt für jeden Tiefgang des Schiffes in aufrechter Lage und bei kleinen Neigungswinkeln. Wir werden nun die Erläuterung einer solchen Kurve geben und zeigen, wie sie hergestellt und abgelesen wird.

Der Grundsatz für die Berechnung³ ⁴) des Metacentrums für einen bestimmten Tiefgang ist derselbe wie für ein Kastenschiff, ausgenommen, daß wegen der wechselnden Gestalt der Schwimmebene eine geringe Abänderung gemacht werden muß, um das Trägheitsmoment der Schwimmebene zu finden, welches durch das Deplacement bei dem jeweiligen Tiefgang dividiert, die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt ergiebt. Wir müssen also zuerst die Lage des Deplacementsschwerpunktes kennen. In Fig. 20 ist eine Kurve der Deplacements-schwerpunkte für ein bestimmtes Schiff gegeben. Diese wollen wir ouf Fig. 86 übertragen und dann die Metacentren für dasselbe Schiff absetzen.

o"

*43

65

5

ull

-V»

⁷J

-r

a_________

-52

'S

-Ol

-■-«0

'S

°;

---1-

Tiefgang-Skala in Fußen.

Quer-Metacentren.

Vertikale Deplacemcntsschwerpunkte.

Transverse Metacentres

Fig. 86. — Kurve der Quer-Metacentren.

Höhen-Skala in Fußen über Unterkante des Kiels.

Nach Berechnung ergeben sich die Höhen des Metacentrums

wie folgt:

Bei 4 Fuß Tiefgang 19 Fuß über dem Deplacementsschwerpunkt

ff    6    n

ff    12    „

ff    16    tf

9,2 „

5,75 „

4,0 „

9*

In dem Punkte der horizontalen Tiefgangskala, welche einem Tiefgang von 4 Fuß entspricht, errichtet man eine Senkrechte, welche die Kurve der Deplaeementsschwerpunkte schneidet und sich darüber hinaus erhebt. Nun trage man aus der vertikalen Fußskala an der Seite die Höhe des Metaeentrums über dem Deplacementsschwerpunkt (19 Fuß) ab, was die Höhe des Metacentrums über dem Kiel zu 22 Fuß ergiebt. Ebenso verfährt man bei den anderen Wasserlinien und wenn man alle Metacentren abgesetzt und dieselben durch eine Kurve verbunden hat, kann man daraus die metacentrische Höhe bei jedem Tiefgänge finden.

Im Gegensatz zu dem Deplacementsschwerpunkt und dem Metacentrum ist der Systemschwerpunkt (von einigen Ausnahmen abgesehen) kein fester Punkt und kann daher dem Schiffsoffizier nicht vom Baumeister geliefert werden. Jede Gewichts- oder Ladungsveränderung hat Einfluß auf den Systemschwerpunkt, da, wie schon bemerkt, dieser der Mittelpunkt des Gewichts vom ganzen Schiffe mitsamt der an Bord befindlichen Ladung ist. Die einzigen Lagen also, wo der Systemschwerpunkt einen festen Platz einnimmt, sind

1)    bei leerem Schiffe, leeren Bunkern und ohne Vorräte an Bord,

2)    bei vollen Bunkern, vollen Kesseln und mit allen Vorräten an Bord, 3) bei Handelsschiffen, wenn dieselben Bedingungen wie unter 2 erfüllt sind und der Raum mit gleichartiger Ladung gefüllt ist, sodaß das Schiff genau seine Tiefladelinie damit erreicht. Für Jachten ist es genügend, die Lage des Systemschwerpunktes bei den Lagen unter 1 und 2 zu kennen, einerlei ob es Dampfer oder Segler sind, da sie fast nur unter diesen Bedingungen fahren. Für Schiffe indessen, die auf einer Reise Weizen, auf der nächsten Baumwolle und möglicher Weise auf der dritten Kohlen rc. als Ladung haben, wird der Systemschwerpunkt selten zweimal nach einander dieselbe Stelle einnehmen, sodaß es ratsam wird, die metacentrische Höhe unter gewissen Ladungsverhältnissen zu bestimmen. Wir werden daher zu zeigen suchen, wie der Schiffsoffizier die metacentrische Höhe selbst bestimmen kann.

Wie man die metacentrische Höhe und die Lage des Systemschwerpunktes findet. Vielleicht denkt mancher Leser, daß die Methode dieselbe ist, die wir in dem Kapitel „Über Momente" angedeutet haben. Es ist allerdings wahr, daß man den Systemschwerpunkt finden könnte, wenn man eine horizontale Linie an der Unterkante des Kiels entlang ziehen und nun alle Gewichte, aus denen das Schiff und die Ladung besteht (Beplattung, Spanten, Decke, Deckbalken, Masten, Vorräte, Ladung, Maschinen, Kessel, Winschen, Spille 2C.) mit ihren Höhen über der horizontalen Linie multiplizieren würde; die Summe dieser Momente, durch die Summe aller Gewichte dividiert, würde die Höhe des Systemschwerpunktes über der horizontalen Linie ergeben. Bei sorgfältiger Ausführung würde die Methode recht gut sein, aber welche ungeheure Arbeit damit verbunden wäre, wird jedem Leser einleuchten. Glücklicherweise giebt es sowohl eine genaue, als auch eine leichte Methode, durch die man den Systemschwerpunkt in sehr kurzer Zeit durch ein Experiment bestimmen kann. Man muß sich dazu einen möglichst ruhigen Tag aussuchen. Das Schiff, welches entweder im Hafen oder in einem Flusse liegen kann, follte nur vorn und hinten vertäut werden. Seitliche Befestigungen müssen nicht gebraucht werden und falls etwas Wind sein sollte, ist es möglichst so einzurichten, daß derselbe von vorn oder hinten kommt, damit er keinen Einfluß auf das Überhellen des Schiffes habe. Nun bringe man ein bekanntes Gewicht mit seinem Mittelpunkt über die Mittellinie des Schiffes und zwar möglichst auch in der Längsmitte, welches so schwer ist, daß, wenn es nach Steuerbord oder Backbord bewegt wird, das Schiff davon 5° oder 6° üb erhellt.

gebrauchen. Dieses sollte je nach der Größe des Schiffes möglichst kleinen Platz verstaut werden und kann von

Dieses Gewicht kann aus irgend welchen schweren Stoffen bestehen, nur muß man die Schwere und den Mittelpunkt des Ganzen genau bestimmen können? Man kann hierzu Pig-Eisen⁵ ⁶ oder Ballasteisen über einen

1 Ton oder weniger bis 15 Tons oder mehr wiegen.

Nachdem dieses gethan, muß man sorgfältig den Tiefgang des Schiffes notieren. Angenommen, derselbe sei

13' 6" vorn 14' 6" hinten

Dann findet man nach der Deplaeementsskala, daß das Schiff mm ein Deplacement von 1400 Tons hat. (Fig. 3). In der Mittellinie des Schiffes hängt man jetzt 2 Lote, das eine vorn und das andere hinten. Die Leinen, an welchen die Lote hängen, macht man gleich lang. Wir wollen in unserm Falle annehmen, daß die Länge vom Aufhängungspunkt ab genau 8 Fuß sei. Man muß darauf achten, daß die Mittellinie des Schiffes und die durch die Lote angezeigte Senkrechte übereinstimmen. Nachdem alle diese Vorbereitungen sorgfältig gemacht sind, kann man mit dem Experiment beginnen.

Man läßt das Gewicht von (beispielsweise) 12 Tons von mittschiffs nach Steuerbord schaffen und zwar möglichst weit (in unserm Falle 14 Fuß). Diese Entfernung von 14 Fuß wird gemessen von der Mitte des Gewichtes in der ersten, bis zur Mitte des Gewichts in der zweiten Lage, Darauf sieht man nach den Loten und findet, daß die Abweichung des vorderen von der senkrechten auf 8 Fuß

| also mittlerer Tiefgang 14 Fuß.

Länge (beispielsweise) 57₂ Zoll beträgt, während dieselbe hinten 6 Zoll ist. Jetzt läßt man die Gewichte nach der Backbordseite schaffen und zwar gleichfalls 14 Fuß von der Mittellinie. Bei den Loten findet man vorn eine Abweichung von 67. Zoll und hinten eine solche von 5⁸/. Zoll.

Addiert man diese 4 Abweichungen und dividiert dann die Summe durch 4, so erhält man folgende mittlere Abweichung:

¹

Unter tumble home versteht man den Unterschied zwischen der Mittschiffstreite des obersten Decks und der Konstruklionsbreile.

²

Unter Umfang (ränge) der Stabilität verstehen wir den Betrag des Überhellens von der ausrechten Lage bis zu dem Winkel, wo die aufrichtende Kraft des Schiffes verschwindet.

³

Metacentrum ist ein Ausdruck, welchen man dem Punkt M nur so lange geben sollte, als er unveränderlich ist; dieses ist nur bei kleinen Neigungen der Fall.

⁴

") Siehe wegen Metacentrums- und anderer Schiffs-Berechnungen Kapitel X.

⁵

Auf eine verläßliche und Passende Weise läßt sich dieses erreichen, wenn man einen großen Frischwassertank an jeder Schiffsseite hat. Ist das Gewicht des in demselben befindlichen Wassers genügend, so kann man es für Krängungszwecke benutzen.

⁶

" Alle an Bord befindlichen Gewichte müssen unverrückbar sein und kein Wasser in der Kimm und im Doppelboden.

Backbord vorn

--- 67.

„ hinten — 5s/4 Steuerbord vorn — 5¹/,,

„ hinten ----- 6

237₂ : 4 ----- 5,875 Zoll mittl. Abweichung.

Nachdem man dieses Ergebnis erlangt hat, ist der praktische Teil des Experiments abgeschlossen, das übrige ist einfache Rechnung. Es müssen drei Resultate gefunden werden.

1.    Wie weit der Systemschwerpunkt sich nach der Seite verschoben hat. Vielleicht wird hier jemand einwenden, der wirkliche Systemschwerpunkt sei noch gar nicht gefunden. Das ist allerdings wahr, trotz alledem können wir aber angeben, wie weit er sich in der Richtung der verlegten Gewichte verschoben hat. In Kapitel II. „Über Momente" haben wir die Regel aufgestellt: Multipliziere das Gewicht mit der Entfernung, um welche es bewegt wurde und dividiere dann durch das Totalgewicht. Nun ist

das bewegte Gewicht ---12 Tons.

Die Entfernung = 14 Fuß, und das Totalgewicht ist gleich dem Deplacement, welches wir zu 1400 Tons gefunden haben, Also ist

— 0,12 Fuß — der Entfernung, um welche der

_12 . 14_

1400 Tons Deplacement

Systemschwerpunkt sich in einer Richtung, parallel der Verbindungslinie der Gewichte in der ursprünglichen und späteren Position, bewegt hat.

2.    Darauf müssen wir die Cotangente des Winkels finden, um den das Schiff geneigt wurde. Dieses erreichen wir, indem wir die Länge des Lotes in Zollen durch die oben gefundene mittlere Abweichung in Zollen dividieren.

— 16,3 — Cotangente des Neigungswinkels.

8 . 12 5,875

Obgleich wir den Neigungswinkel selbst bei dieser Berechnung nicht brauchen, kann man denselben leicht aus der Tafel für Cotangenten am Ende des Buches entnehmen. Wir sehen daraus, daß das Überhellen des Schiffes 37," betragen hat.

3.    Der letzte Teil der Operation besteht darin, die metacentrische Höhe oder die Entfernung zwischen dem Systemschwer-

Punkt und dem Metaeentrum zu finden. Dieses geschieht in der Weise, daß man die Verschiebung des Systemschwerpunktes mit der Cotangente des Neigungswinkels multipliziert.

0,12 - 16,3 ---- 1,95 Fuß Höhe des Metacentrums über den Systemschwerpunkt.

der meta-daß durch

Dieses Resultat ist die metacentrische Höhe des Schiffes in seinem jetzigen Zustande, d. h. mit den Gewichten, welche wir zum Überhellen gebraucht haben, auf dem oberen Deck. Es ist nun nicht anzunehmen, daß diese Gewichte dort verbleiben werden, wenn das Schiff seine Reise antritt. Sollte das Gewicht nur an Bord gebracht worden sein, um den Krängungsversuch zu machen und kommt es nachher wieder an Land, so muß eine Berichtigung centrischen Höhe vorgenommen werden, denn es ist klar, das an Deck, sagen wir 8 Fuß über dem Systemschwerpunkt, befindliche Gewicht derselbe höher zu liegen kommt, als wenn dasselbe nicht an Bord wäre. Nimmt man daher das Gewicht weg, so wird der Schwerpunkt wieder sinken. Alsdann giebt uns das mit seiner Entfernung vom Systemschwerpunkt multiplizierte Gewicht, dividiert durch das Totalgewicht, welches um das zu dem Experiment gebrauchte Gewicht zu verringern ist, die Entfernung an, um welche der Systemschwerpunkt erniedrigt wird. Es ergeben sich sonach

96

jggg — 0,06 Fuß, um welche der Systemschwerpunkt erniedrigt wird.

Nach der Entfernung des Gewichtes liegt der Systemschwerpunkt demgemäß 1,95 + 0,06 --- 2,01 Fuß unter dem Metaeentrum.

Nun wollen wir noch den Fall annehmen, daß das zum Überhellen gebrauchte Gewicht an Bord bleibt, vielleicht als Teil des Ballastes. Staut man dann dasselbe wieder in den Raum, so wird selbstverständlich auch der Systemschwerpunkt niedriger zu liegen kommen und wir finden, wie vorhin: (Gewicht' Weg): Deplacement = der Entfernung, um welche sich der Systemschwerpunkt nach unten verschoben hat. Nehmen wir an, die Entfernung vom Mittelpunkt des Gewichts an Deck bis zum Mittelpunkt des Gewichts im Raum betrage 15 Fuß, dann ist 12 .15

12.8

1400 — 12

1400

= 0,12 Fuß die Entfernung, um welche sich der Systemschwerpunkt nach unten verschoben hat.

Die berichtigte 'metacentrische Höhe ist daher 1,95 + 0,12 ----- 2,07 Fuß.

Nachdem wir uns mit dem Deplacementsschwerpunkt, Meta-centrum und Systemschwerpunkt bekannt gemacht,^sowie einigermaßen mit den Ursachen, welche dieselben beeinflussen, auch den einsund

austauchenden Keilen beim Überhellen des Schiffes unsere Aufmerksamkeit geschenkt haben, sind wir fähiger, diesen Gegenstand weiter zu verfolgen und zu sehen, wie sich die Hebel und der Umfang der Stabilität eines Schiffes bei größeren Neigungswinkeln verhalten.

So wertvoll die Kenntnis der metacentrischen Stabilität (b. h. Stabilität bei sehr kleinen Neigungen) unter gewissen Umständen sein kann, so ist sie allein kein sicheres Kennzeichen für die Sicherheit des Schiffes, wenn dasselbe schwerem Wetter und außerordentlichen überhellenden Kräften unterworfen wird.

Ein beladenes Schiff mag z. B. einen Fuß metacentrische Höhe haben und damit bei kleinen Neigungen gewöhnlich eine gute aufrichtende Kraft; vielleicht vermindert sich indessen diese aufrichtende Kraft bei ' größerem Neigungswinkel rasch und verschwindet schließlich ganz und gar.

Ein anderes Schiff hat vielleicht nur 6 Zoll metacentrische Höhe mit einem kleinen aufrichtenden Moment für geringe Neigungswinkel, dagegen kann der Umfang der Stabilität groß sein und das Schiff eine gute aufrichtende Kraft bei großen Neigungen besitzen.

Es ist daher klar, daß wir die Sache weiter untersuchen müssen, um herauszufinden, was in den Abmessungen oder sonstigen Verhältnissen die Stabilität so sehr unter allen Neigungswinkeln beeinflußt.

Dimensionen* No. L. B. D. in Fuß.

Freibord in Fuß und Zoll.

Entfernung des Syftemschwer-Punktes von unten in Fußen.

Metacentrische

Höhe

in Fußen.

Bemerkungen.

100 . 12 . 10 100 -15-10 100 - 20 - 10 100 - 25 - 10 100 - 30 - 10 100 - 20 - 10 100 - 20 - 10 100 - 20 - 10 0-20-10 0-20-10 0-20-10 0-20-10 100 - 20 - 10 100 - 20 - 10 100 -12-10 100 -12-10 100 - 30 - 10 100 - 30 -4

oooo

i-» 00 ^ to

CD

©OOOOOCOOOOCDCDCDCDCDCDCDO

Einfluß der Breite f bei sonst unveränderten Bedingungen.

Einfluß der Vermehrung des Freibords bei sonst unveränderten Bedingungen.

Wirkung des veränderten Systemschwerpunktes bei sonst unveränderten Bedingungen.

6°

Ot

QCf

St

fa

ia

9/

90

.OL

.09

SO'

40'

10'

20-

10’

Upright — Aufrecht.

Skala der Neigungswinkel in Graden. On beam Ends — Platt auf Seite.

Fig- 87. — Stabilitätskurven.

Dieses Thema mittelst der Stabilität Don wirklichen Schiffen zu behandeln, würde eine solche Verschiedenheit von Schiffen beanspruchen, daß die Sache sehr mühselig werden würde. Wir können indessen diese Schwierigkeit leicht überwinden, indem wir Schiffe von Kastenform einführen, welche, trotz ihrer einfacheren Form, dennoch genügen, um die Sätze zu beweisen, welche wir unseren Lesern klarlegen wollen.

Die drei Hauptfaktoren, von denen die Stabilität irgend eines schwimmenden Körpers abhängt, sei er nun von Schiff- oder Kastenform, sind Breite. Freibord und Lage des Systemschwerpunktes. Vermittelst einer Reihe von Kastenschiffen, deren Eigenschaften wir in der Tabelle (Seite 136) und deren Stabilitätskurven wir in Fig. 87 gefunden haben, wollen wir versuchen, die Wichtigkeit jedes der drei Hauptfaktoren zu zeigen.

1. Wirkung der Breite. Die Schiffe Nr. 1—5 mit den zugehörigen Kurven dienen als Nachweise und Beispiele für die Wirkung der Breite. Wir haben hier 5 Schiffe, jedes derselben ist 100 Fuß lang, hat 10 Fuß Tiefgang und 5 Fuß Freibord, während die zugehörigen Breiten 12. 15, 20, 25 und 30 Fuß sind. In jedem Falle ist angenommen, daß der Systemschwerpunkt unverändert 6,3 Fuß vom Boden entfernt sei, denn da die Tiefen und Tiefgänge dieselben bleiben sollen, so ist es gerechtfertigt anzunehmen, daß die Lage des Systemschwerpunktes unverändert bleibt.

Wir haben schon früher in diesem Kapitel gezeigt, daß die Zunahme der Breite eine Erhöhung des Metacentrums zur Folge hat. Dieses ist in unseren Beispielen der Fall, denn die zugehörigen metacentrischen Höhen sind — 0,1, 0,57, 2, 3,9 und 6,2 Fuß, nehmen also beständig zu.

Wir wollen nun die Kurve jedes dieser Schiffe studieren, um zu sehen, was wir daraus lernen können.

Kurve Nr. 1. Diese beginnt mit dem Metacentrum 0,1 Fuß unter dem Systemschwerpunkt; das Schiff ist unfähig aufrecht zu stehen. Wird es umfallen? Die Kurve beantwortet die Frage sehr-nachdrücklich mit „nein".

Wenn keine weiteren äußeren Einflüsse auftreten, würde unser Schiff eine geringe Schlagseite bekommen und dann ruhig liegen bleiben. Würde es gewaltsamer Weise weiter übergekrängt, so würde der aufrichtende Hebel an Länge wachsen, bis, wenn das Schiff platt auf der Seite liegt (90° der Kurve), derselbe sein Maximum erreicht hat.

Man braucht indessen keine große Meinung von einem solchen Schiffe zu haben, denn jeder Seemann weiß, daß lange vorher, ehe der Neigungswinkel von 90° erreicht ist, es unmöglich sein würde, auf solchem Schiffe zu stehen oder zu arbeiten: auch würden Gewichte, welche man sonst als feststehend zu betrachten pflegt, in Be-wegung geraten, und es müßte eine unvermeidliche Katastrophe erfolgen. Wenn die Hebel der Stabilität gut sind bis zu 50° oder 60 o, und alsdann abnehmen, um bei 90° ganz zu verschwinden, braucht man sich keine große Sorge zu machen, denn man betrachtet ein Schlingern von 30° oder 40° nach jeder Seite schon als ganz außergewöhnlich.

Wären wir in unserm speziellen Falle nur durch die meta-eentrische Höhe geleitet worden, so möchten wir zu dem Schlüsse gekommen sein, die Lage des Schiffes als gefährlicher anzusehen, wie sie in Wirklichkeit ist. Gewiß ist das Schiff zu rank, aber es fehlt demselben nur etwas Ballast im Boden, wenn es nicht bis zur Tiefladelinie geladen ist, oder die Ladung muß umgestaut werden, sodaß die schweren Gewichte niedriger zu liegen kommen, damit man eine größere metacentrische Höhe erhält.

Jede dieser Methoden würde eine große Verbesserung in der Lage des Schiffes zur Folge haben. Weitere Bemerkungen über diesen Schiffstyp werden wir später in dem Abschnitt über „Schlingern" und „Verhalten auf See" machen.

Kurve Nr. 2. Der Unterschied zwischen diesem und dem vorhergehenden Schiffe liegt darin, daß wegen der um 3 Fuß vergrößerten Breite das Metacentrum höher gerückt ist, so daß die metacentrische Höhe jetzt 0,57 Fuß beträgt. Die Kurve zeigt längere Hebelarme bis zu 90° Neigung, wo sie die vorhergehende Kurve schneidet. Das Schiff ist daher steifer und hat eine größere aufrichtende Kraft bis zu diesem Punkte; das Maximum des aufrichtenden Hebels wird indessen früher als bei Nr. 1 erreicht.

Kurve Nr. 3. Die Breite ist nun 20 Fuß, das Metacentrum steigt noch weiter, und die metacentrische Höhe beträgt schon 2 Fuß.

Kurve Nr. 4. Hier ist die Breite 25 Fuß, mit einem noch höheren Metacentrum und einer metacentrischen Höhe von 3,9 Fuß.

Kurve Nr. 5. Die Breite hat bis 30 Fuß zugenommen; infolge davon ist das Metacentrum soweit gestiegen, daß die meta-centrische Höhe jetzt 6,2 Fuß beträgt.

Wir wollen nun sehen, was wir für Schiffe mit zunehmender Breite aus diesen Kurven lernen können.

Erstens. Mit jeder Breitenvermehrung und daraus hervorgehender Zunahme der metacentrischen Höhe steigen die Kurven steiler in die Höhe, wodurch eine Vergrößerung der Steifigkeit und des Krängungswiderstandes angezeigt wird.

Zweitens. Jede folgende Kurve erreicht eine größere Höhe wie die vorhergehende, was einen längeren Maximal-Hebel der Stabilität und deshalb ein größeres aufrichtendes Moment bedingt.

Drittens. In jeder folgenden Kurve wird der Maximal-Hebel der Stabilität bei einem kleineren Neigungswinkel erreicht.

Viertens. In jeder Kurve verschwindet der Hebel der Stabilität bei einem kleineren Neigungswinkel wie bei der vorhergehenden.

Beim Beurteilen dieser Kurven möchten wir zuerst geneigt sein, das schnelle Zunehmen in der Länge der aufrichtenden Hebel bei den späteren Kurven allein der Zunahme der metaeentrischen Höhe, welche von der vermehrten Breite herrührt, zuzuschreiben; aber ein weiterer Vergleich der Kurven wird uns zu einem anderen, richtigeren Schluß führen.

2. Wirkung des Freibords. Kurve Nr. 6. Das Schiff, welches durch diese Kurve dargestellt wird, hat dieselbe Länge, Breite, Tiefgang, metacentrische Höhe und dieselbe Höhe des Systemschwerpunktes über der Unterkante des Bodens wie Nr. 3. Anstatt 5 Fuß Freibord hat es nur 1 Fuß. Man betrachte jetzt die Wirkung in der -Kurve. Anstatt des hochgewölbten Bogens der Kurve Nr. 3, welche ihren Maximalhebel von 1,9 Fuß bei etwa 60° Neigung erreicht und weit nach 90° Neigung erst verschwindet, zeigt Nr. 2 niemals einen Hebel über 0,2 Fuß und dieses bei 20° Neigung, während die Kurve bei einem Winkel von weniger als 50° gänzlich verschwindet.

Kurve Nr. 7 bezieht sich auf ein gleiches Schiff mit 1,5 Fuß Freibord,

„ 10

Wir wollen sehen, was uns diese letzten Kurven lehren.

Erstens. Große Breite mit guter metacentrischer Höhe, ohne die Unterstützung eines passenden Freibords giebt keine Garantie für einen genügenden Umfang oder für gute Hebel der Stabilität. Dieses zeigt sich deutlich, wenn man die Kurven Nr. 6 und 7 mit Nr. 3, und Nr. 17 mit Nr. 5 vergleicht. Die letzten zwei stellen mit Ausnahme des Freibords dieselben Schiffe dar; der Freibord beträgt 1 Fuß 6 Zoll im ersteren und 5 Fuß im letzteren Fall. Der große Unterschied der Kurven, welchen man nur dem Freibord zuschreiben kann, ist augenscheinlich.

Zweitens. Zunahme im Freibord bei unverminderter metacentrischer Höhe vermehrt nicht nur die Länge der Hebel, sondern der Maximalhebel wird auch in jedem Falle erst bei einem größeren Neigungswinkel erreicht und ebenso wird der Gesamtbetrag der Stabilität vergrößert. Die Kurven Nr. 6, 7, 8, 9 und 10 mit ihrem zunehmenden Freibord beweisen dieses; jede der ersten vier nähert sich der Reihe nach Nr. 3, während Nr. 10 mit dem großen Freibord von 8 Fuß auch diese weit übertrifft, sowohl was den Maximalhebel als die Gesamt-Ausdehnung der Stabilität betrifft.

..i:

QS

-o

,!ü

OB

-x

-k

°L

sir

o/

viii

v II

"=^

___c

II

öjf>

CD

VI

9'

Bl

Fig. 88. — Wirkung des Freibords auf die Stabilität.

Nun könnte ein Leser die Frage auswerfen: „Es ist alles ganz schön, daß Freibord solche Wirkungen hat, aber woher kommt dieses?" Wir wollen den Versuch machen, dieses zu erklären und zwar unter Zuhülfenahme der graphischen Darstellungen. (Fig. 88.)

Fig. I. und II. sind die Schiffe Nr. 8 der Tabelle. Dieselben sind sonst gleich, nur daß I. 2 Fuß und II. 5 Fuß Freibord hat. In aufrechter Lage haben sie genau dieselbe metaeentrische Höhe, 2 Fuß. Nun soll Fig. I. übergekrängt werden, bis die Deckkante den Wasserspiegel berührt, wie Fig. III. zeigt. Der Neigungswinkel ist 10°. Um den Hebel der Stabilität zu finden, müssen wir unsere Aufmerksamkeit dem Systemschwerpunkt zuwenden.

Fig. X. stellt den Auftrieb des Schiffes dar, und stimmt genau mit dem eingetauchten Teil von Fig. III. überein. Der Schwerpunkt in Fig. X. ist B. und dieser ist der Mittelpunkt des Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt). Übertragen wir die Lage des Punktes B. auf Fig. III, so sehen wir dessen Stellung in Beziehung auf den Systemschwerpunkt. Die Entfernung zwischen den Vertikalen durch diese Punkte ist der Hebel der Stabilität, und da die Vertikale durch B. die Mittellinie 0. P. oberhalb des Systemschwerpunktes schneidet, so ist es ein aufrichtender Hebel. Obgleich nun die Gestalt des Auftriebs sich bei der Neigung der Form nach verändert hat, weil der Auftriebskeil, welcher durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, sich auf die andere Seite, in das durch den schwarzen Keil angedeutete Stück, übertragen hat, so ist der körperliche Inhalt doch unverändert geblieben. Der Deplacementsschwerpunkt verschiebt sich infolge dessen nach derselben Seite, ebenso, als wenn ein Gewicht auf einem Hebel verschoben würde, wobei die Länge von dem Schwerpunkt des einen Keils bis zum Schwerpunkt des andern gerechnet wird.

Wenden wir uns nun zu Fig II. mit dem größeren Freibord, so sehen wir, daß bei derselben Neigung von 10° (Fig. IV.) die Kante des Decks noch bedeutend aus dem Wasser bleibt. In dieser Lage ist die Form des Auftriebs genau dieselbe wie bei III, weil die Ein- und Austauchungskeile genau dieselbe Form haben. Der Deplacementsschwerpunkt hat daher gleichfalls dieselbe Lage und demgemäß ist der Hebel der Stabilität ebenso groß wie in Fig. III.

Jetzt soll Fig. II. übergekrängt werden, bis die Deckkante die Wasserlinie erreicht, wie in Fig. VI. angedeutet. Dasselbe, was wir für Fig. III. gesagt haben, gilt nun auch hier: Ein Keil des Auftriebs ist von einer Seite auf die andere übertragen, wodurch die Form des Auftriebs so wird, wie sie unterhalb der Wasserlinie gezeichnet ist, mit dem Deplacementsschwerpunkt B. Wir bemerken wieder die Beziehung des Deplacementsschwerpunktes zu dem System-

schwerpunkt und finden einfach deswegen einen vergrößerten Hebel der Stabilität, weil ein größerer Keil übertragen worden ist, und zwar auf die Entfernung von k nach g (der Abstand der Schwerpunkte der Keile von einander).

Fig. I. zeigt uns bei diesem Neigungswinkel ein ganz anderes Bild (Fig. V.) Ein austauchender Keil ist wohl da, aber wegen des geringeren Freibords kann der eintauchende Keil nicht derselbe sein. Die punktierte Linie zeigt die Grenze des größeren Auftriebs von Fig. VI. Nehmen wir nun an, Fig. V. schwämme im übergehellten Zustande in der Wasserlinie W. L. mit dem austauchenden Keil K., jo sollte ein Keil von gleichem körperlichen Inhalt eingetaucht werden. Dies kann jedoch nicht der Fall sein, weil der eintauchende Keil um den Inhalt des durch die gestrichelten Linien angedeuteten kleinen Teils verringert wird. Nun muß aber der körperliche Inhalt des austauchenden Teils, einerlei von welcher Gestalt derselbe ist, gleichen Inhalt mit dem eingetauchten Teil haben und da derselbe, wie schon gezeigt, um den kleinen Keil verringert wird, so kann dieser Verlust an Auftrieb nur wieder erlangt werden, wenn das Schiff einen größeren Tiefgang bekommt, wodurch der Auftrieb des verlorenen Keils an der Wasserlinie ausgebreitet und die neue Wasserlinie w. 1. geschaffen wird. Der schwarze Teil der Figur zeigt den jetzt eingetauchten Auftrieb. Es kommt nun vor allem darauf an, zu finden, welchen Einfluß dieser neugewonnene Auftrieb auf den Hebel der Stabilität haben wird. Je mehr Auftrieb auf diejenige Seite kommt, nach welcher sich der Deplacementsschwerpunkt schon verschoben hat, desto weiter wird sich dieser letztere nach jener Seite bewegen. Der geringere Freibord des Schiffes, welcher wiederum den Auftriebsverlust des durch die gestrichelten Linien angedeuteten kleinen Keils zur Folge hat, verhindert das Verschieben des Deplacementsschwerpunktes nach rechts und da der verlorene Auftrieb über die ganze Schwimmebene verteilt wird, so muß augenscheinlich der Deplacemenlsschwerpunkt wieder mehr nach links rücken; daher der geringere Hebel der Stabilität, verglichen mit Figur VI. Sehen wir uns nun die Figuren VII. und VIII. an, so erkennen wir, daß die Schiffe 90 0 überliegen. Der Deplacementsschwerpunkt läßt sich in diesen Fällen leicht bestimmen. Für Fig. VII. liegt er auf der halben Entfernung vom Boden bis zum Deck,

also 10    2 ----- 6 Fuß über dem Boden, und da der Deplacements

schwerpunkt 6,3 Fuß von unten liegt, so folgt, daß wir einen kippenden Hebel von 0,3 Fuß erhalten. Fig. VIII. genießt aber den Vorteil des Auftriebs, welchen der größere Freibord gewährt, der in der Figur rechts von der punktierten Linie zum Ausdruck kommt. Dieses hat natürlich eine Verschiebung des Deplacementsschwerpunktes nach rechts zur Folge, und seine Lage ist nun

““ 7,5 Fuß von unten: der aufrichtende Hebel wird also 7,5 — 6,3 = 1,2 Fuß.

Diese Bemerkungen werden mit Hinzuziehung der Figuren genügen, um die Wichtigkeit des Freibords als großen Faktor in bezug auf Stabilität erkennen zu lassen.

3. Wirkung der Lage des Systemschwerpunktes. Wir wollen nun dazu übergehen, den Fall zu untersuchen, daß die metaeentrische Höhe nicht durch Vergrößerung der Breite, also Erhöhung des Metaeentrums, sondern unter Beibehaltung derselben Breite und Lage des Metaeentrums, durch Erniedrigung des Systemschwerpunktes gewonnen wird.

Man erreicht dieses bet Frachtdampfern und Seglern, welche verschiedenartige Güter laden, dadurch, daß man die schweren Gewichte nach unten verstaut; aber in noch viel größerem Maße kann man es bei Jachten durch festen Ballast bewirken, indem hierdurch der Systemschwerpunkt fast in jede gewünschte Lage gebracht werden kann.

Die Kurven Nr. 11, 12, 7, 13 und 14 sind für Schiffe von 100 Fuß Länge, 20 Fuß Breite und 10 Fuß Tiefgang mit 1 Fuß 6 Zoll Freibord gezeichnet; das Metaeentrum hat daher dieselbe Höhe von der unteren Bodenfläche jedes Schiffes an gerechnet, nämlich 8,3 Fuß. Der einzige Unterschied bei diesen Schiffen ist die Höhe des Systemschwerpunktes.

Für Nr. 11 liegt der Systemschwerpunkt 0,25 Fuß unter dem Metaeentrum,

1,0

2,0 „

4,0

6,0

Die Wirkung dieser Veränderung in der Lage des Systemschwerpunktes wird durch die Kurven klar gelegt. Erstens, bei einem bestimmten Tiefgang, wird durch jede Verschiebung des Systemschwerpunktes nach unten, wodurch eine größere metaeentrische Höhe erlangt wird, sowohl der Hebel als auch die Ausdehnung der Stabilität vergrößert. Zweitens steigt jede Kurve steiler wie die vorhergehende auf, wodurch größere Steifigkeit angezeigt wird.

Die Wirkung der Breite auf die Stabilität haben wir schon betrachtet. Wir wollen jetzt annehmen, daß ein Schiff, welches in jeder Weise gleichartig mit Nr. 14 ist, 10 Fuß verbreitert würde. Die Wirkung ist eine Erhöhung des Metaeentrums und der meta-eentrischen Höhe. Nun soll der Systemschwerpunkt auch erhöht werden und zwar von 2,3 Fuß über dem Schiffsboden bis zu 6,3 Fuß; die metaeentrische Höhe ist dann 6,2 Fuß, und man erhält ein Schiff wie Nr. 17. Nr. 14 und Nr. 17 unterscheiden sich also eigentlich nur in der Breite.

Mitunter täuscht man sich in solchem Falle, da man denkt, daß das breite Schiff, selbst mit derselben metacentrischen Höhe, besser ist, als das schmälere von derselben Raumtiefe und demselben Freibord. Vergleicht man die Kurven dieser zwei Schiffe, so sieht man, daß die Stabilität ganz verschieden ist, indem das schmälere Schiff in jeder Beziehung eine größere Stabilität besitzt wie das breite, ausgenommen vielleicht am Anfang der Kurve.

Wie geht dieses zu? Erstens verlor das Schiff den durch die vergrößerte Breite erlangten Vorteil der vermehrten metacentrischen Höhe durch die Erhöhung des Systemschwerpunktes, wodurch die metacentrische Höhe in beiden Fällen die gleiche wird. Nun könnte vielleicht ein Leser wieder die Frage auswerfen: „Warum sind die Kurven nicht dieselben, da die metacentrische Höhe für beide Schiffe gleich gemacht ist?" Dieser Irrtum wird oft begangen, und wir haben schon früher gesagt, daß die metacentrische Stabilität keine Richtschnur für den Umfang der Stabilität des Schiffes abgiebt, sondern nur auf kleine Neigungswinkel paßt. Bis zu 7⁰ oder 8° sind die Kurven ungefähr gleich, dann müssen wir unsere Aufmerksamkeit aber dem Deplacementsschwerpunkt zuwenden und dessen Verschiebungen in bezug auf den Systemschwerpunkt verfolgen.

In A. und B., Fig. 89 verschwindet der Hebelarm der Stabilität, weil sich die Schiffe in aufrechter Lage und vollkommen im Gleichgewicht befinden mit dem Systemschwerpunkt, dem Deplacementsschwerpunkt und dem Metacentrum (letzteres nicht dargestellt) in derselben senkrechten Linie a b. In Fig. C. und D. sind dieselben Schiffe 45° übergehellt. Man sieht nun, daß die Hebel der Stabilität in dieser Lage sehr verschieden sind und derjenige bei dem kleineren Schiffe bedeutend größer ist. Dieses Resultat ist sowohl dem Deplacementsschwerpunkt als auch bent Systemschwerpunkt zuzuschreiben, jedoch hauptsächlich dem letzteren. Sehen wir uns zunächst den Deplacementsschwerpunkt an, so finden wir, daß sowohl in C. als auch in D. wegen des geringen Freibords die Deckkante schon bei kleinen Neigungswinkeln eintaucht. Dieser Umstand wirkt sofort der Verschiebung des Deplacementsschwerpunktes nach rechts entgegen, doch ist C. gegen D. im Vorteil, weil es bei ersterem schon größerer Neigung bedarf, um die Deckkante ins Wasser zu bringen.

Richten wir nun unser Augenmerk auf den Systemschwerpunkt, so finden wir in diesem den Hauptfaktor, welcher den großen Unterschied in den Hebeln der Stabilität bewirkt. Zuerst fällt die ungleiche Entfernung von deck Boden des Schiffes in der Linie ab auf, obgleich die metacentrischen Höhen bei aufrechter Lage etwa die gleichen sind. Bei Fig. B. ließ sich wegen der großen Breite leicht eine gute metacentrische Höhe erreichen, aber bei Fig. A. mußten wir

10

a,

fe

"1

ia

CB O

ik

--------\

-----v

/<?

cZ

G.

Z ‘B

\z

rz

Us

Frg. 89. — Vergleich von Schiffen mit verschiedener Breite und gleichen metacentrischen Höhen.

wegen der bedeutend geringeren Breite den Systemschwerpunkt ein großes Stück nach unten verlegen, um dieselbe metacentrische Höhe wie bei B. zu bekommen. Daher der Unterschied in ihren Lagen. Man bemerkt nun, daß, je niedriger die Lage des System-schwerpunktes auf der Linie ab ist, desto größer der aufrichtende Hebel der Stabilität sein muß (ein Blick auf die Figuren läßt dieses deutlich erkenuen), und anderseits, je höher die Lage des Systemschwerpunktes auf der Linie ab, desto geringer ist dieser Hebel. Hier haben wir also den Hauptgrund für den Unterschied in den Hebeln der Stabilität. Selbst platt auf Seite, bei 90° Neigung, finden wir bei dem schmäleren Schiffe <Fig. E.) einen großen aufrichtenden Hebel, während bei dem breiteren, F., thatsächlich ein kippender vorhanden ist.

Es läßt sich indessen nicht verkennen, daß wir einen extremen Fall gewählt haben, sowohl für Fracht-, als auch für Passagierschiffe; denn während man bei dem breiten Schiffe den Systemschwerpunkt oft, in Beziehung auf die Raumtiefe des Schiffes, hoch finden wird, würde es bei dem schmalen Schiffe unmöglich sein, dasselbe so zu beladen, daß der Systemschwerpunkt eine solche tiefe Lage in Beziehung auf die Raumtiefe einnehmen könnte. Wären die beiden Schiffe in derselben Weise beladen, so würde auch der Systemschwerpunkt die gleiche Entfernung vom Schiffsboden haben; es würde aber alsdann ein gänzlich verschiedenes Resultat entstehen. Wir wollen durch die Art der Beladung bewirken, daß der Systemschwerpunkt bei dem schmalen Schiffe ebenso hoch wie bei dem breiten, nämlich 6,3 Fuß vom Schiffsboden liegt. Die punktierten Linien bei den Figuren zeigen die neue Vertikale durch den Systemschwer-Punkt des schmalen Schiffes, während wir in der Kurve Nr. 7 den ganzen Umfang der Stabilität vor Augen haben. Jetzt findet das Gegenteil statt wie vorher, das schmälere Schiff hat die geringere Stabilität. Es ist daher klar, daß der Beladung große Aufmerksamkeit zuzuwenden ist, und im letzteren Falle die schwereren Gewichtsteile der Ladung möglichst weit nach unten zu stauen sind, um annähernd gleiche Hebel für die Stabilität beider Schiffe zu erhalten.

Aber während die Lage des Systemschwerpunktes 2,3 Fuß über dem Schiffsboden (Kurve Nr. 14) ein übertriebener Fall für Handelsschiffe ist, so ist solches durchaus nicht übertrieben für Segel-Jachten, denn um große Steifigkeit und lange Hebel der Stabilität zu erlangen, welche zum Führen einer großen Segelfläche, besonders bei geringer Breite, nötig sind, muß man die Methode anwenden, den Systemschwerpunkt möglichst weit nach unten zu rücken, was man erreicht, indem man den Ballast so niedrig wie irgend möglich staut oder durch Anbringung eines schweren Kiels aus Eisen oder Blei.

10*

Bevor wir diesen Gegenstand verlassen, wollen wir noch vor der Schlußfolgerung warnen, daß eine Kombination von guter Breite, gutem Freibord und guter metacentrischer Höhe stets genügende Stabilität hervorrufen.

KT

ZT

HZ

8-2

'S I

SO* 'AO‘

Skala der Neigungswinkel in Graden.

SO'

90’

70’

SO'

90>

st

Neigung, welche den größten Hebel der Stabilität zeigt.

Stabilitätskurve für ein Segelschiff, 270 Fuß lang, 41 Fuß breit und 26 Fuß 3 Zoll tief, ganz leicht in Ballast (112 Tons). Metaccntrische Höhe 2,9 Fuß. Systemschwerpunkt 20ya Fuß über Oberkante des Kiels. Freibord 17V2 Fuß.

Fig. 90.

Wir haben dieses schon bei verschiedenen Kastenschiffen und ihren Kurven gezeigt und ein Blick auf obige Stabilitälskurve, welche für ein Segelschiff mit nur wenig Ballast gilt, wird es noch deutlicher machen. Das Schiff ist 41 Fuß breit, hat 2,9 Fuß metacentrische Höhe und einen Freibord von 17 V- Fuß; der letztere ist außerordentlich groß und doch ergiebt sich aus der Kurve, daß in dieser Lage die Hebel und der Umfang der Stabilität sehr gering sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß im unbeladenen Zustande durch das schwere Gewicht der Masten, Raaen und Stengen re. der Systemschwerpunkt sehr hoch zu liegen kommt und wir haben schon gesehen, daß, je höher der Systemschwerpunkt liegt, desto kürzer die Hebel der Stabilität sind und desto eher die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt die Mittellinie des Schiffes unter dem Systemschwerpunkt schneidet, wodurch ein kippendes Moment geschaffen wird. Dasselbe Schiff würde beladen, mit nur 5V₂ Fuß Freibord und 3 Fuß metacentrischer Höhe, ganz bedeutend größere Hebel und einen weiteren Umfang der Stabilität zeigen, weil jetzt der Systemschwerpunkt bedeutend niedriger liegt.

Wenn bei einem Kastenschiffe von 20 Fuß Raumtiefe der Systemschwerpunkt in halber Raumtiefe liegt, so muß der aufrichtende Hebel der Stabilität bei 90° Neigung verschwinden, einerlei, wie viel Freibord das Schiff hat; denn in dieser Lage befinden sich der Deplacementsschwerpunkt und der Systemschwerpunkt in derselben vertikalen Linie. Läge der Systemschwerpunkt höher als die halbe Raumtiefe beträgt, so würden die Hebel kleiner und der Umfang der Stabilität geringer sein, wogegen bei einer tieferen Lage als 7* Raumtiefe die Hebel größer werden und der Umfang der Stabilität sich über 90° ausdehnen würde. Nun haben alle wirklichen Schiffe keine Kastenform, obgleich zugegeben werden muß, daß sich einige nicht viel davon unterscheiden. Haben zwei Schiffe gleiche Breite und Raumtiefe, so kann in dem einen, welches mehr Auftrieb in der oberen Hälfte hat und infolge dessen in den Kimmen und im Boden schärfer ist, der Systemschwerpunkt höher liegen; je mehr sich das andere aber dem Kasten-Querschnitt nähert, desto tiefer muß der Systemschwerpunkt liegen.

Das wirkliche Kastenschiff ist daher der schlimmste Fall, da es den Deplacementsschwerpunkt in die niedrigst mögliche Lage bringt; dagegen liegt bei einem Schiffe, welches in der Wasserlinie voll und unten scharf ist, der Deplacementsschwerpunkt hoch und daher hat das Schiff die längsten Hebel und den weitesten Umfang der Stabilität, wenn die anderen Bedingungen günstig liegen. Es ist daher nicht möglich, eine bestimmte Lage des Systemschwerpunktes, welcher für alle Schiffe paßt, festzusetzen.

Für kastenartige Schiffe kann man einen ziemlich guten Umfang der Stabilität erwarten, wenn der Systemschwerpunkt etwa 0,5 bis 0,6 der Raumtiefe über der Oberkante des Kiels liegt und eine angemessene metacentrische Höhe vorhanden ist, obgleich die aufrichtenden Hebel unter gewissen Umständen nur klein sein mögen. Für Schiffe, welcher unter der Wasserlinie schärfer sind, würde die Stabilität eine größere sein, und läge der Systemschwerpunkt weniger als 0,5 Raumtiefe oberhalb des Kiels, so würde man mit Sicherheit auf eine große Stabilität rechnen können.

Wirkung oben eingeholter Schiffsseiteu (tumble hörne.) In Fig. 91 soll Gr der Systemschwerpunkt, B der Deplacementsschwerpunkt bei aufrechter Lage, ODE der eintauchende Keil und K der Schwerpunkt dieses Keils sein.

Je größer die Entfernung von dem ursprünglichen Deplacementsschwerpunkt B bis zum Deplacementsschwerpunkt des eintauchenden Keils, K (durch die Linie P angedeutet) ist, desto weiter wird der Deplacementsschwerpunkt B aus seiner ursprünglichen Lage nach außen verlegt werden. Für die geneigte Lage des Schiffes sei B' dieser neue Deplacementsschwerpunkt und G Z der aufrichtende Hebel der Stabilität.

Nun wollen wir annehmen, daß ein Stück von der Größe des schwarzen Keils von unserm Schiffe abgeschnitten sei und sehen, welche Wirkung dieses auf die Stabilität haben wird. Durch den Verlust des Auftriebs in der geneigten Lage wird das Schiff sozusagen eine Anleihe bei dem Reserve-Auftrieb machen müssen; hierdurch wird die Schwimmebene nach der punktierten Linie verlegt. Der Grund liegt darin, daß der eintauchende Keil kleiner als der austauchende wird und das Verhältnis ausgeglichen wird, indem der eintauchende Keil durch eine Schicht von C bis D vergrößert und der austauchende in derselben Weise durch eine Schicht von W bis C verkleinert wird.

Der Schwerpunkt des eintauchenden Keils, K, muß sich nun nach links verschieben, und B' nach derselben Richtung; auch hilft

.‘Ä

ik

rP >

p — >i

Fig. 91. — Wirkung der eingeholten Schiffswände auf die Stabilität.

die Auftriebsschicht in der Wasserlinie W bis C, diese Wirkung zu verstärken.

G Z wird infolge dieses kürzer werden, was also ein verringertes aufrichtendes Stabilitäts-Moment anzeigt.

Betrachten wir nun ein „wirkliches Schiff, so erkennen wir leicht die Nutzanwendung dieser Überlegung. Anstatt daß die Schiffsseiten senkrecht auflaufen, sind sie gewöhnlich etwas eingeholt, wie Fig. 15 zeigt. Man nennt dieses „tumble hörne". Ein wertvoller Teil des Auftriebs geht verloren; in der That wird gerade derjenige Teil des Keils, welcher am meisten dazu beiträgt, den Deplacementsschwerpunkt nach außen zu verlegen, abgeschnitten. So trägt bei einem Schiffe mit kleinem Freibord und geringer Breite das Einholen der Schiffsseiten dazu bei, in gewissen Lagen die Stabilität bedeutend zu verringern. Da es jedoch nicht gebräuchlich ist, einem gewöhnlichen Handelsschiffe beim Hauptdeck mehr als einige Zoll „tumble hörne" zu geben, so ist die Wirkung bei den modernen breiten Frachtdampfern nicht von Belang.

Ein Punkt, welcher mitunter seitens des Reeders oder seines Vertreters im Aufriß eines Schiffes übersehen wird, ist der Wert

tf

*9>

20

30

70

so 90

Skala von Neigungswinkeln in Graden.

Stabilitätskurven für einen Frachtdampfer — Länge 480 Fuß, Breite 57 Fuß, Tiefe 40 Fuß Kurve Nr. l in unbcladcnem Zustand, metacentrische Höhe 2,68 Fuß.

Kurve Nr. 2 in beladenem „    „    „    3,67    „

i,

vc

io'

20'

JO'

SO'

60*

70'

60*    90*

40'

Skala in Graden.

Kurve für einen Dampfer von 410 Fuß Länge, 50 Fuß 6 Zoll Breite Nr. 1. Nnbeladen, metaeentrische Höhe (Gr. M.) — ll,06 Fuß.

Nr. 2, Beladen mit gleichartiger Ladung, 7 Fuß 6 Zoll Freibord, C Nr. 3. Dieselbe wie Nr- 2, mit leeren Bunken, G. M. — l ,58 Fuß.

Anmerkung. l Fuß in der Hebclskala dieser Figur ist gleich 2 Fuß für Kurve Nr. l. Die Hebel zeigen daher nur tie halbe Länge auf diesem Diagramm.

s sä

32 Fuß Tiefe. = 1,85 FUß.

VO ₂

70*    20’    30’ w 50*    00°    79° CO*

Skala in Graden.

Kurve für ein Schiff von 360 Fuß Länge. 45 Fuß Breite, 30 Fuß l Zoll Tiefe. Metacentrische Höhe — 1,48 Fuß,

Fig. 92, 93 und 94. (Beispiele von wirklichen Schiffskrrrven.)

des „Sprungs". Daß derselbe dem Schiffe ein besseres Aussehen verleiht, guten Auftrieb giebt und dem Übernehmen von Sturzseen vorn und hinten entgegenwirkt, muß jedem klar sein.

Außerdem hat er noch den Vorzug, daß die Auswässerung vermehrt wird, deren Wert wir schon besprochen.

Stabilität bei verschiedenen Schiffstypen. Betrachtet man die Schiffstypen darauf hin, ob sie, wenn sie von guten Abmessungen und gehörig beladen sind, gute Stabilität geben, so sind diejenigen mit dem größten Freibord in erster Linie zu nemten.

Zunächst ist das Sturmdeck-Schiff, mit seinem vollständig geschlossenen leichten Oberbau zwischen dem Haupt- und dem Sturmdeck, vorzüglich geeignet, Passagiere oder leichte Ladungen zu führen.

Dann kommt das Spardeck-Schiff mit stärkerem Oberbau, das im Vergleich zum Sturmdeck-Schiff geeigneter ist, Ladungen von größerer Dichte bei kleinerem Freibord zu tragen.

Zuletzt kommen wir zum stärksten Typ, dem Voll deck-Schiff. Dieses ist am besten geeignet, schwere Ladungen zu tragen, da es den geringsten Freibord hat. Unglücklicherweise haben Baustärke und Stabilität keine Beziehung zu einander und so haben, wie die Statistik beweist, besonders die älteren Typs dieser Schiffe im Verhältnis zur Tiefe mit kleiner Breite und mit kleinem Freibord traurige Resultate infolge ihrer mangelhaften Stabilität gezeitigt. Ein Schiff, welches in letzter Zeit bei den Reedern wegen seiner Anpassungsfähigkeit für gewisse Fahrten großen Anklang gefunden hat, ist dasjenige mit erhöhtem Quarterdeck.

Es ist gleichsam eine Einschränkung des starken Volldeck-Typs, dessen größerer Freibord dazu beiträgt, günstige Stabilitätsverhältnisse hervorzubringen. (Siehe auch die Erläuterungen zu den Schiffs-typen, welche durch die Figuren 109, 110 und 111 im 4. Abschnitt dieses Kapitels dargestellt sind).

Anmerkung. Sturm- und Spardeckschiffe sind ebenso stark als Volldcckschiffe in bezug auf das Schwergut, welches sie bei ihren beziehemlichen Tiefladelinien an Bord haben.

Sechstes Kapitel. (Zweiter Abschnitt.)

Schlingern. (Rolling).

Inhalt: Schlingen: in ruhigem Wasser — Das Schlingern von steifen und ranken Schiffen — Widerstand gegen Schlingern — Gefahr eines zu steifen Schiffes — Schlingern in hohem Seegang — Wirkungslinien des Auftriebs und der Schwere — Ein Floß, ein Cylinder und ein Schiff im Seegang — Gleichzeitigkeit der Schlinger- und der Wellenperiode, und wie dieselbe hervorgebracht und verhindert wird — Wirkung der Ladung auf das Arbeiten des Schiffes — Wirkung der Querschiffs-Anordnung voll Lasten auf Schlingerbewegungen — Veränderungen im Arbeiter: des Schiffes während einer Reise — Die metacentrische Höhe — Längsschiffs-Bewegungen — Längsschiffs-Anordnung von Lasten.

Schlingern. Nachdem wir unsere Aufmerksamkeit soweit der Stabilität zugewandt, sind wir in der Lage, weiter zu gehen und unser Augenmerk auf die Beziehung zwischen Stabilität und Schlingern zu richten und die Mittel zu betrachten, welche man anwenden kann, um das letztere auf ein Minimum zu reduzieren.

Man hört mitunter vom Schlingern, als von einer dem Schiffe zugehörenden besonderen Eigenschaft, sprechen. So hört man beispielsweise öfter den Ausspruch, daß irgend ein Schiff ein stark schlingerndes sei; oder ein anderes wird als ein besonders stetiges beschrieben. Eine kurze Untersuchung wird uns zeigen, daß es streng genommen nicht richtig ist, ein Schiff auf diese Weise zu charakterisieren. Dennoch ist anderseits nicht zu verkennen, daß die Abmessungen einiger Schiffe dem Schlingern besonders Vorschub leisten; dem läßt sich jedoch auf andere Weise sehr entgegenwirken, so daß man im allgemeinen imstande ist, ein Schiff entweder stetig oder dem Schlingern unterworfen zu machen.

Wir wollen kurz die Punkte aufzählen, welche wir schon besprochen haben und welche bei unserer Untersuchung in Betracht kommen werden.

Erstens. Schlingert ein Schiff unter dem Einfluß einer-äußeren Gewalt, so nennen wir die Kraft, mit der es sich wieder aufrichtet, seine Stabilität.

Zweitens. Wenn ein Schiff große metacentrische Höhe hat, so folgt, daß es, wenigstens bei kleinen Neigungswinkeln, ein be-trächtliches aufrichtendes Moment besitzt und die Kurve, welche die Hebel der Stabilität darstellt, wird steiler, je größer die metacentrische Höhe ist. Man nennt ein solches Schiff „steif".

Drittens. Ist die metacentrische Höhe klein, so tritt das Entgegengesetzte ein; die aufrichtenden Hebel werden bei kleinen Neigungswinkeln kurz sein und die Stabilitätskurve nur langsam aufsteigen.

Die Wirkung der metacentrischen Höhe auf das Schlingern ist genau das Entgegengesetzte von dem, was man eigentlich annehmen sollte. ,. Das steife Schiff mit großer metacentrischer Höhe, welches dem Überhellen großen Widerstand entgegensetzt, ist gerade dasjenige, welches gewöhnlich bei hoher See am meisten schlingert; dagegen ist das ranke Schiff mit kleiner metacentrischer Höhe, das dem Überhellen wenig Widerstand leistet, gewöhnlich das stetige. Woher kommt das? Wir werden die Frage besser beantworten können, wenn wir im Geiste einige Versuche bei einem Schiffe anstellen.

Schlingern in ruhigem Wasser. Wir wollen annehmen, daß ein Schiff mit großer metacentrischer Höhe und gutem Umfang der Stabilität im Hafen läge. Vermittelst äußerer Gewalt sei das Schiff 10⁰ ubergehellt und in dieser Lage festgehalten. Wir wissen, daß der Mittelpunkt des Auftriebs die Stelle des neuen Deplacementsschwerpunktes eingenommen hat und daß ein Hebelarm zwischen den Vertikalen durch den Systemschwerpunkt und den Deplacementsschwerpunkt entstanden ist. Es ist daher klar, daß das Schiff ein aufrichtendes Moment besitzt, von ebenso großem Betrage wie die äußere Kraft, welche das Überhellen verursacht hat und vermöge dieses Momentes wird das Schiff in die aufrechte Lage zurückkehren, sobald die überhellende äußere Kraft aufhört. In dieser Lage ist das aufrichtende Moment verschwunden, da der Systemschwerpunkt und der Deplacementsschwerpnnkt wieder in derselben vertikalen Linie liegen. Ferner wird das Schiff, je größer die metacentrische Höhe und daher das aufrichtende Moment ist, um so schneller wieder die aufrechte Lage erreichen.

Widerstand gegen Schlingern. Wir wollen nun das Schiff aus der um 10° geneigten Position frei lassen; dann wird es in wenigen Sekunden die aufrechte Lage erreicht haben. Aber bleibt es in dieser liegen? Durchaus nicht, denn es wird ebenso wie beim Pendel, welches aus der geneigten Lage in die lotrechte zurückkehrt, ein Betrag von Bewegungs-Energie (lebendiger Energie) angesammelt, welche es nach der andern Seite schwingen läßt. Dadurch entsteht wieder ein aufrichtendes Kräftepaar, welcher der Neigung entgegenwirkt. Gäbe es gar keinen Widerstand, so würde dieser Prozeß des Schlingerns endlos sein; die Erfahrung lehrt uns aber, daß nach einer Reihe von Schwingungen unser Schiff zur Ruhe kommt. Dieses rührt von der vereinigten Wirkung mehrerer Arten des Widerstandes her. Dieselben sind:

Erstens. Die Reibung der Luft an dem über Wasser befindlichen Schiffe.

Zweitens. Die Reibung des Wassers an dem unter Wasser befindlichen Schiffe.

Drittens. Der Widerstand, welcher durch Vorsprünge an der eingetauchten Oberfläche verursacht wird.

Viertens. Der Wellen-Widerstand.

Da unser Hauptstreben dahin geht, ein sicheres und stetiges Schiff zu bekommen, so wollen wir sehen, ob und wie weit es in unserer Macht liegt, diese Widerstände zu bestimmen.

Um die Reibung der Luft zu vermehren, kann man nichts anderes thun, als Segel setzen, welches sicher dazu dient, um Stetigkeit hervorzubringen. Es würde leicht sein, dem Schiffe eine rauhe Außenhaut zu geben, aber hierdurch würde die Schnelligkeit so sehr verringert werden, daß es vorzuziehen ist, die Oberfläche so glatt wie möglich zu machen. Was die dritte Art des Widerstandes betrifft, so läßt sich indessen viel thun, um Stetigkeit hervorzubringen, indem man in Form von Kiel und Kimmkielen (Schlingerkielen) (bilge keels) Vorsprünge anbringt. Die Zeit, wo man an der Wirksamkeit dieses Mittels zweifelte, ist vorüber. Richt allein Schiffbau-Experten, sondern auch die Aussagen der Seeleute selbst über die Wirksamkeit von Kimmtielen, besonders bei Schiffen, welche früher keine hatten, stimmen vollständig darin überein, daß die Kimmkiele die Anzahl sowohl, als auch die Winkel der Schwingungen verringern.

Unter,Oscillation (Schwingung) versteht man das vollständige Überholen von Backbord nach Steuerbord und die Zeitdauer einer solchen Schwingung nennt man Schlinger-Periode. Ein Beispiel, welches den Versuchen des verstorbenen Herrn Fronde an dem Modell des Kriegsschiffs „Devastation" entnommen ist, wird die Sache erläutern.

Anzahl und Beschreibung der Kimmkiele.

Anzahl der Doppel-schwingungen, ehe das Schiff zur Ruhe kam.

Periode der Doppelschwingungen in Sekunden.

1.    Keine Kimmkiele......

2.    Ein Kimmkiel von 21 Zoll an jeder

Seite..........

3.    Ein Kimmkiel von 36 Zoll an jeder

Seite..........

4.    Zwei Kimmkiele öon 36 Zoll an jeder

1,92

1,99

Seite..........

5.    Ein Kimmkiel von 72 Zoll an jeder

Seite...........

Wenn wir von Wellen-Widerstand sprechen, so meinen wir nicht die Wellen des Meeres, denn wie wir schon gesagt haben, soll unser Versuchsschiff im Hafen liegen, sondern die Wellen, welche vom Schiffe selbst bei seinen schlingerndern Bewegungen im Wasser erzeugt werden. Dieser Umstand mag uns anfangs unbedeutend erscheinen, aber um solche Wellen, wenn sie auch nur klein sind, hervorzurufen, ist eine große Ausgabe von Energie nötig, und diese Energie muß von der ganzen verfügbaren Energie, welche die Schlinger-Bewegung verursacht, in Abzug gebracht werden. Durch diese fortgesetzte Energie-Ausgabe werden die Ausschlagswinkel verringert und schließlich das vollständige Aufhören der Bewegungen verursacht. Ein bemerkenswerter Punkt, welcher durch obige Tabelle deutlich gemacht wird, ist, daß für mäßige Ausschlagswinkel die Periode angenähert dieselbe für größere und für kleinere Schwingungen ist. Also sehen wir, daß es große Stabilität ist, welche zur Schnelligkeit der Schlingerbewegung beiträgt, obgleich nicht notwendiger Weise zu großen Neigungswinkeln.

Gefahr eines zu steifen Schiffes. Die Gefahr für sehr steife Schiffe liegt bei gutem Umfang der Stabilität nicht darin, daß sie umfallen, sondern daß sie durch die Heftigkeit ihrer Bewegungen den Zusammenhang der einzelnen Teile lockern und leck werden, oder daß ihre Masten über Bord schlingern, was durchaus nicht selten vorkommt, wenn auf breiten Segelschiffen aus reiner Unkenntnis der Ballast derartig verstaut ist, daß sie enorm steif werden.

Wenn anderseits ein Schiff mit kleiner metacentrischer Höhe gewaltsam bis zu 10° geneigt und dann freigelassen wird, so kehrt es viel langsamer zur aufrechten Lage zurück, da es ein kürzeres aufrichtendes Kräftepaar und daher auch weniger durch das Überhellen aufgespeicherte Energie besitzt. Die Bewegungs-Energie, welche es beim Rückkehren in die aufrechte Lage erlangt, ist geringer und zieht man dann die Widerstand leistenden Agentien in Betracht, so folgt, daß die Winkel, zwischen denen es schlingert, und die Anzahl der Schlinger-Bewegungen, bevor es in den Zustand der Ruhe kommt, kleiner sein müssen.

Je mehr sich der eingetauchte Teil eines Körpers der Kreisform nähert und je näher Metacentrum und Systemschwerpunkt zusammenliegen, desto weniger Wiederaufrichtungskraft wird ein Körper haben, bis das Minimum beim wirklichen Cylinder erreicht wird, bei dem Systemschwerpunkt und Metacentrum zusammenfallen.

Schiffe von diesem Typ besitzen gar keine Aufrichtungskraft und bleiben demgemäß, wenn sie übergehellt werden, ruhig liegen, auch wenn man sie sich selbst überläßt. Es ist also eine sehr geringe Kraft erforderlich, um sie überzuhellen und ganz umzukehren, sodaß das untere nach oben kommt.

Schlingern im Seegang. Wir wollen die Frage auswerfen: „Ist es für die Schlingerbewegungen besser, den stetigen Schiffslyp mit kleiner metacentrischer Höhe oder den steifen mit großer metacentrischer Höhe zu benutzen?" Wir werden diese Frage besser beantworten können, wenn wir die komplizierteren Bewegungen in hohler See kurz betrachten, da wir uns bis jetzt nur mit Schiffen in ruhigem Wasser beschäftigt haben. Hier jedoch kommen besondere Eigentümlichkeiten zur Geltung, und obgleich die Grundsätze, welche wir vom erzwungenen Schlingern in ruhigem Wasser abgeleitet haben, bis zu einem gewissen Umfange bestehen bleiben, so werden wir doch finden, daß unser Schiss zeitweilig ganz anders arbeitet, wie wir annehmen würden, wenn unser Wissen nur auf die Schlinger-Verhältnisse in ruhigem Wasser basiert wäre. Es ist in erster Linie kaum nötig, einem Leser, welcher schon ein Stück Holz im Seegange beobachtet hat, mitzuteilen, daß sich nicht die Wassermenge, welche

-eL,

of_Wav_e —,j ,

j-_Len clT ti_

Length of Wave — Länge der Welle.

Fig. 95. — Verhalten eines kleinen Flosses im Seegang.

die Welle bildet, vorwärts bewegt, sondern nur ihre Form. Ein geringes Vorwärts- und Rückwärtsgleiten des Holzes zeigt, daß die einzige Bewegung des Wassers ein Hin- und Herschwanken ist. In verhältnismäßig geringer Entfernung unter der Oberfläche des Wassers ist gar keine Bewegung vorhanden. Ein altes, obgleich nicht ganz genaues Bild hierfür giebt der Wind, welcher über ein Kornfeld weht und vor dem die Ähren sich neigen und wieder erheben.

Floß. Da wir vorerst mit der schwierigeren Schiffsform nicht so gut rechnen können, wie mit einem flachen Stück Holz, wollen wir zunächst untersuchen, wie ein kleines Floß im Wasser arbeitet. Wir wissen, daß es in ruhigem Wasser vermöge seiner großen Steifigkeit sehr rasche Schlingerbewegungen mit sehr kurzen Perioden machen wird und daß es bald wieder zur Ruhe kommt.

Auch haben wir bemerkt, daß bei Seegang (Fig. 95 und 100) sein Deck immer parallel und sein Mast senkrecht zu der Oberfläche des Teils der Welle ist, worauf es schwimmt. Daher ist es aufrecht auf dem Wellenberg und im Wellenthal und sein größter

Neigungswinkel liegt auf etwa halber Wellenhöhe, an welcher Stelle die größte Schräge ist. Das Floß verhält sich, als wenn es ein Teil der Wellenoberfläche wäre. Nimmt jedoch die Breite des Floßes im Verhältnis zur Wellenlänge bedeutend zu, so wird dieses Verhalten mehr und mehr aufgehoben, da es nicht länger platt auf der Oberfläche schwimmen und so den größten Neigungswinkel bei der größten Schräge der Welle haben kann. Wenn schließlich die Breite ganz außerordentlich groß wird, wie bei der russischen Kaiser-jacht „Livadia" (153 Fuß), so nimmt das Schiff nicht länger die Bewegung eines kleinen Flosses an, sondern behält fortwährend ein verhältnismäßig horizontales Deck. (Fig. 96.)

Fig. 96. — Ein sehr breites Schiff im Seegang.

Je länger die Wellen im Verhältnis zur Breite eines solchen Schiffes sind, eine um so größere Neigung würde es zu erreichen suchen, um der Neigung der Wellen-Oberfläche zu folgen. In kurzer See würde es indessen sehr stetig sein.

Cylinder. Wir wollen als anderes Beispiel ein Schiff vom Cylinder-Typ betrachten.

In Fig. 97 sehen wir unser Schiff im ruhigen Wasser. Da es von Holz und überall von gleicher Dichte ist, so fällt der Systemschwerpunkt in den Mittelpunkt, ebenso wie das Metacentrum.

Der Deplacementsschwerpunkt liegt in der vertikalen Linie durch diesen Punkt und unser Cylinder ist im Zustande der Ruhe, wie er bei jedem Neigungswinkel sein wird, da er durchaus keine Stabilität hat; ein solcher Zustand kann nur eintreten, wenn kein aufrichtender Hebel vorhanden ist und die vertikalen Linien durch den Systemschwerpunkt und den Deplacementsschwerpunkt beständig zusammenfallen.

In Fig. 98 sehen wir unsern Cylinder bei bewegter See auf dem Abhang einer Welle. Wir wollen uns diese Lage etwas näher ansehen.

Jeder Leser weiß, daß keine drehende oder überneigende Bewegung stattfindet. Die Linie a b bleibt vertikal und die Wasserlinie ändert sich von R 8 in ruhigem Wasser, auf dem Wellenkamm oder im Wellenthal, nach x y, auf dem größten Wellenabhang. Betrachten wir nun unsern Cylinder auf dem Wellenabhang, so finden wir, daß der ursprüngliche Schwerpunkt des Auftriebs sich nach dem Schwerpunkt des eingetauchten Teils verlegt hat. Fällen wir ein Lot durch den Systemschwerpunkt und den Deplacementsschwerpunkt, so sehen wir, daß diese Punkte nicht länger in derselben Vertikalen

liegen, sondern von einander entfernt sind. Wenn diese Entfernung die Lange des Hebels der Stabilität darstellt, so kaun das Schiff nicht in dieser Lage bleiben, ohne eine Anstrengung zu machen, den Deplaeementsschwerpunkt mit) den Systemschwerpunkt wieder in dieselbe Vertikale zu bringen. Diese Anstrengung müßte das Schiff mehr oder weniger überneigen. Die Beobachtung zeigt uns aber, daß solches nicht der Fall ist, denn unser Cylinder macht keine Bewegung weder nach der einen oder der andern Seite, und die einzige Deutung hierfür ist, daß kein Hebel existiert und daß die nach unten wirkende Kraft des Schiffsgewichtes und die nach oben wirkende Kraft des Auftriebs anderen Kräften unterworfen sind, welche verursachen, daß sie sich anders verhalten, als wie wir in schlichtem Wasser gewohnt sind. Hier kommen viele Leute, deren Kenntnisse über Stabilität nur recht beschränkt sind, zu falschen Schlüssen hinsichtlich des Verhaltens der Schiffe im Seegang.

GL

-b._

On-

__- L.

Surface — Oberstäche.

Fig. 98. — Verhallen eines cylindrischen Schiffes im Seegang.

C^5

Wave — Wellen.

Fig. 97. — Verhalten eines cylindrischen Schiffes in ruhigem Wasser.

Das sich anscheinend widersprechende Verhalten von Schiffen hat Anlaß zu vielen Theorien über diesen Gegenstand gegeben und es ist in erster Linie dem verstorbenen Herrn Fronde zu verdanken, daß die Sache jetzt mehr einheitlich aufgefaßt wird; dessen Wellentheorie wird nun im allgemeinen als richtig anerkannt. Um ausführlich die Theorie der Hochsee-Wellen darzustellen, würde einen Band für sich füllen und liegt außerhalb der Ziele dieses Buches. Für diejenigen, welche den Gegenstand weiter verfolgen wollen, findet sich viel Bemerkenswertes in den Bänden der Institution von Schiffbau-Architekten (Institute of Naval architects) und auch in den vorzüglichen Werken, welche wir in der Vorrede erwähnt haben. Wir wollen uns indessen einige hierher gehörige Bemerkungen gestatten und hoffen, daß dieselben Leuten von praktischer Erfahrung zur See, für welche diese Zeilen in erster Linie geschrieben sind, von Nutzen sein werden.

Eine Feder würde durch die Schwerkraft in grober Linie zur Erde fallen, falls kein Wind vorhanden. Die Fallrichtung wird indessen, falls Wind da ist, mehr oder weniger geändert. Auch würde eine eiserne Kugel, an einem Faden befestigt, vertikal herunterhängen, falls keine äußeren Einflüsse vorhanden wären. Bringt man in ihre Nähe aber einen Magnet, so wird die Schwerkraft abgelenkt und die Kugel sucht dem Magnet zu folgen. Diese Beispiele sind deshalb erwähnt, um zu zeigen, daß unter gewissen Umständen die Schwerkraft (der zufolge das Gewicht des Schiffes durch den Systemschwerpunkt vertikal nach unten wirkt) durch die Einführung anderer Kräfte abgelenkt werden kann. Bei Wellen kommt nun die sog. Centrifugalkraft in Betracht, diese ergiebt, wenn sie mit der Schwerkraft gemeinsam wirkt, eine Resultante, welche etwa senkrecht zu der Oberfläche der Welle wirkt*

Wenden wir uns nun wieder zu Fig. 98, so werden wir besser verstehen, wie es kommt, daß kein aufrichtender Hebel entsteht; der Grund liegt einfach darin, daß die Wirkungslinien durch den

* Wäre die Centrifugalkraft nahezu senkrecht zur Wcllenoberfläche, so könnte der Flüssigkeitsdruck in der Wrlle doch nicht senkrecht zur Wellenoberfläche wirken, denn die Schwerkraft würde sich bemerkbar machen, indem sie eine Resultante erzeugt, welche nicht senkrecht zur bestehenden Wcllenoberfläche, sondern schräg gegen diese gerichtet wäre; solches ist aber unmöglich, da die Wellcnobcrfläche in irgend welchem Punkt und irgend einem Augenblick lotrecht zur augenblicklichen Resultante mehrerer Kräfte ist, von denen die Ccn-trifugalkraft eine bildet.

Wenden wir uns nun wicdcr zu Fig. 98, so sehen wir, daß, obgleich sich der Cylinder auf einem Wcllenabhang befindet, dennoch die Schwerkraft vertikal durch den Eystemschwer-punkt G wirkt. Wäre nun die Schwere die allein wirkende Kraft, so müßte unser Cylinder an der Welle binunter gleiten, und da dieses nicht geschieht, so finden wir, daß zu der natürlichen Vertikalkrast des Cvlindergcwichts die inneren Wellcnkräfte hinzukommen und mit jener eine Resultante erzeugen, welches die thatsächlich wirkende Kraft ist; dieselbe ist angenähert senkrecht zur Wellcnobcrfläche und daher parallel den resultierenden Auftriebskräften in der Welle. So entsteht eine augenblickliche Gleichgewichtslage, ohne daß der Cylinder irgend welche Neigung hat, den Wellenabhang hinunter zu gleiten.

Wo die Wasseroberfläche horizontal ist, wirken die Kräfte des Auftriebs in aufrechten, vertikalen Linien. Dieses gilt ebenso für die glatte Oberfläche des ungeheuren Ozeans, wie für das Wasser in einem Eimer. Auch wenn Wellen entstehen, werden die aus den Tiefen des Ozeans nach oben gerichteten Kräfte in keiner Weise geändert. Rechnen wir jedoch mit den wirklichen Wellen (welche nur oberflächliche Störungen sind und verglichen mit den Tiefen des Ozeans, nicht sehr weit nach unten reichen), so finden wir, daß die Auftriebskräfte jrfct in Richtungen wirken, welche angenähert senkrecht zur Wellcnobcrfläche gerichtet sind.

Man nimmt nicht an, daß diese als „Trochoiden-Theorie" bekannte Theorie die ganze Frage der Mecreswcllcn löst. Es ist aber doch eine Hypothese, wonach sich die Formen der einfachen Wellen in sehr tiefem Wasier gut finden lassen und welche außerdem den Vorteil hat, daß sie alle Formen des Trochoids giebt von der Cycloide (Radkurve) bis zur graben Linie; letztere bedentct natürlich schlichte See.

Die Centrifugalkraft ist auf dem Wellcnkamm senkrecht zur Wcllenoberfläche gerichtet und wirkt der Schwerkraft, welche tvir nie außer acht lassen dürfen, grade entgegen. Welchen Einfluß dieser Umstand auch aus die Gewichtsverringerung der einzelnen Wellenteilchcn haben mag, er lenkt sie doch nicht aus der vertikalen Richtung ab. Im Wellentbal wirken die Centrifugalkraft und die Schwerkraft ebenfalls in vertikaler Richtung, jedoch in demselben Sinne. An allen andern Orten der Wellenobcrfläche wirkt die Centrifugalkraft mehr oder weniger schräg und da die Schwerkraft nur in vertikaler Richtung wirkt, so ist die Resultante dieser zwei Kräfte fzusammen mit irgend welchen anderen, vielleicht noch existierenden unwichtigeren Faktoren) nahezu rechtwinkelig zur Wellcnobcrfläche. Und so wechseln die Auftriebskräfte, welche in schlichtem Wasier vertikal waren, bei Seegang immerfort die Richtung ihrer Wirkungslinicn.

Deplacementsschwerpunkt und den Systemschwerpunkt zusammenfallen, wie durch die Pfeile angedeutet wird.

Haben wir es mit einem Cylinder von kleiner Stabilität zu thun, so müssen wir im Auge behalten, daß die geringste Einwirkung des Windes oder darüber hin brechender Seen ihn drehen kann; der einzige Widerstand dagegen würde die Reibung des Wassers an seiner eingetauchten Oberfläche sein. In unserem Beispiel betrachteten wir ihn als von äußeren Kräften unbeeinflußt und nur unter dem Einfluß der ungebrochenen Wellen stehend. Ein modernes Schiff

cvf

Das Deck ist fast varallel zum Wellen-ctbtmng, die Wirkungslinien durch Gf und B fallen zusammen. Dieses ist dem Wesen nach die eigentliche ausrechte Lage.

Fig. 99. — Verhalten eines Schiffes im Seegang.

ist nun weder ein Floß noch ein Cylinder, obgleich es bis zu einem gewissen Grade die Eigenschaften beider besitzt und sich in seinem Verhalten jedem der beiden nähern kann.

Schiff. Wir wollen unser Experiment fortsetzen und ein wirkliches Schiff im Seegang beobachten (Fig. 99—100). Falls dasselbe sehr steif ist, d. h. große metacentrische Höhe hat bei einer Schlingerperiode in ruhigem Wasser von weniger als der halben Periode der Wellen, in denen es sich befindet, wird sein Verhalten dem des Flosses ähnlich sein, welches zwei vollständige Uberhellungen auf einer Woge macht. Nehmen wir an, unser Schiff läge aufrecht; kommt nun die Woge heran, so wird es sogleich das Bestreben zeigen, seine Masten senkrecht zur Wellenoberfläche zu bringen. Geht die Woge unter dem Schiffe hin, so wird es, oder doch nahezu, seinen größten Neigungswinkel dort erreichen, wo der Wellenabhang am steilsten ist. Auf dem Wellenkamm wird es aufrecht sein und ebenso im Wellenthal. Es wird daher beim Vorübergange einer einzigen Welle (Wellenkamm zum Wellenkamm) zweimal vollständig überholen.

B-

1:^

///

/ / C . V \

/ /// ; I | ! I lv- '

rv

n₉-'

.Vv^

t-3:

— ff

-si i

"WH Richtung des Vorrückens der Welte.

Fig. 100. — Zeigt die Schlingerbewegungen eines leicht überholenden Schiffes und die Bewegungen

eines Flosfes im Seegange.

i i/i i

Die kurzen punktierten Linien, welche senkrecht zur eingetauchten Oberfläche des Schiffes gerichtet sind, bedeuten den Druck des Wassers. Die längeren punktierten Linien, welche nahezu senkrecht zur Wellenoberfläche sind, bedeuten die Richtung, in welcher die Wirkung des Auftriebs ausgeübt wird. Diese Linien zeigen auch die „thatsächlich aufrechte Lage" an. Wenn das Deck eines Schiffes der Wellenoberfläche parallel ist, so geht die Wirkungs-Jtnte durch den Deplacementsschwerpunkt auch durch den Systemschwerpunkt und es existiert unter solchen Umständen kein aufrichtender Hebel. (Lage 1 in Fig. 100 und Lage 1 in Fig. 99.)

.Lage 1 zeigt das Schiff aufrecht, als es vom Wellenthal erreicht wird. Die Wirkungslinien der Schwerkraft und des Auftriebs sind vertikal und fallen zusammen; das Schiff hat keine Neigung, nach der einen oder anderen Seite überzuholen.

.Lage 2. Die Welle schreitet fort und das Schiff befindet sich auf dem Abhang. Die Austriebsrichtung hat sich geändert und die Linie durch den Deplacementsschwerpunkt geht nicht durch den Systemschwerpunkt. Der jetzt existierende aufrichtende Hebel (Entfernung der Parallelen durch B und Gr) hat das Bestreben, die Masten des Schiffes senkrecht zur Wellenoberfläche zu bringen.

.Lage 3. Das Schiff befindet sich auf dem Kamm der Welle. Es bleibt noch in seinem Bestreben, sich senkrecht zur Wellenoberfläche zu bringen, zurück, und anstatt aufrecht zu sein, ist es beträchtlich übergehellt. Die Entfernung der Parallelen durch B und Gr deutet den aufrichtenden Hebel an.

.Lage 4. Hier befindet sich das Schiff auf dem andern Wellenabhang und ist nur wieder in die vertikale Lage gelangt. Wie man sieht, ist ein bedeutender aufrichtender Hebel vorhanden, welcher das Bestreben zeigt, das Schiff senkrecht zur Wellenoberfläche zu bringen.

.Lage 5. Das aufrichtende Moment, welches in der vorigen Lage hervorgerufen wurde, schafft ein Moment, welches zur Zeit, als das Schiff das Wellenthal erreicht, es jenseits der Vertikalen gebracht hat — in diesem Falle der Senkrechten zur Wellenoberfläche. Man sieht wieder deutlich den aufrichtenden Hebel.

Das Floß, welches sehr steif ist, und daher viel schneller in seinen Beilegungen, behauptet eine Lage, welche stets senkrecht zur Wellenoberfläche ist.

11*

SgiF®! II al¥¥s 1.1 S-Ee'lia l^s !•§ ff äs™ g as-g,grg.<ö*s A-srssGSK

³    13-³ «:-s=.g    „sf ät:t

^ 3 O O ^ ä ^ g\S< 2. O rt «-r vo o>P ^ £§£< a » ^ or j§W> 3 ^ ^ &> » 2.«S^co g3ßo:

,.!=.-®|4=l;3ä=:=t®lirftlllI;srF=sla*s:tfg|agif

2’@~3 § |H 5®i 3-f&;s|» §J =ro als    ³ ^5-S |;S,_g

5«^»er-g'<s® = as " s-ä|§ä?s g §!•§ LL T s=i^5-m (ö)®^s-³ rg I

I**.* rrti l=s,!;=1lral5H|ffSK£riaäS-gsff=!'

3 »*"-s g S $■s IS »-E h.: I ä' rl=il »I |t S S g # lllllläg 11 sti 1

f;:lr^li^?|i^l^iiri ^ISIPiiftKl EP

»tf 1» ! |ti § 1 S-eJ I alt g 11 g I p tf S| * f aff a! ir II-,f. s i I

ftf ™ ■- 3'g‘«g'®f?lf lifflsJcai »agl 1 ~r «Sgstl !«# " 53 =2-"sro : 3 s^öSss |#3 " g*a». StÄaB    »ff? ₃f a§ SS 3 f =

»«S-f 5 = I§»l I^E»S" 3 |sgg LZ gtls ”"§ ag

S-I§jr jII©IS1S S;: | E ftISff«a£liI?o^- s y^-,f

l-5"l

#«8*!»liiEasE^Sllplpilp la^flE:!» :|IS

S S«g ^ffiS’SE    i^Sc^c^sJagsg    L^ZL^

™ “ ? S 3 ? -3 ff SS?ZPZ>S^Z SS?cg ä|ss^r3?5 |^?f § ssffEff

lli Ä«K ÜHi

er

•c

Winkel erreicht. Die Folge davon wird sein, daß dem Überhellen des Schiffes ein neuer plötzlicher Impuls gegeben wird und das Schiff besonders heftig überholt, was mancher Seemann schon als unerklärlich bezeichnet hat. Ein solcher Zustand, wo die Wellen sowohl als auch die Schiffe ihre größte Neigung zu gleicher Zeit erreichen, nennt man Synchronismus oder Gleichzeitigkeit. Die Wirkung ist, daß das Schiff größere Neigungswinkel annimmt, wie der steilste Wellenabhang. Der schlimmste Fall ist der, wenn die Periode des einmaligen Überholens eines Schiffes gleich der Hälfte der Wellenperiode ist. da unter solchen Umständen der Impuls bei jeder Welle gegeben wird; ein außergewöhnliches Schlingern ist die Folge davon. Wir können solches leicht an einem einfachen Pendel Zeigen. (Fig. 101.)

B,

Pendel.

Wir wollen uns vorstellen, daß das Pendel grade bis ungefähr zum größten Neigungswinkel Ln der Pfeilrichtung ausgeschwungen hat. Nun wollen wir annehmen, es empfinge einen plötzlichen Impuls auf Seite B, es wird hierdurch naturgemäß aufgehalten und anfangen, zur vertikalen Lage zurückzuschwingen. Nehmen wir aber an, der Impuls wäre von der Seite A «kommen im Augenblick, °ls das Pendel seinen gi 10L _ ein= größten Ausschlagwinkel erreicht hat und die Be- Ltz äußerer Gewalt wegung für einen Augenblick zum Stillstand ge- auf ein schwinaendes kommen ist. Das Resultat ist, daß ein geringer Impuls genügen wird, die Ausdehnung der ausschlagenden Bewegung bedeutend zu vermehren und einen größeren Winkel mit der Vertikalen hervorzurufen. Dieses ist genau dasselbe mit einem Schiffe, dessen Schlingerperiode mit der Wellenperiode zusammentrifft; wird dem Schiffe, wenn es fast seinen äußersten Neigungswinkel erreicht hat, ein plötzlicher Impuls gegeben, so wird dieser Winkel beträchtlich vermehrt werden. Die Wirkung ist schlimm genug, wenn die Gleichzeitigkeit (Synchronismus) zeitweilig vorkommt, d. i. nach einer Reihe von Wellen; wenn sie aber bei jeder Schlingerperiode eintrifft, ist die Wirkung bedeutend schlimmer, die Bewegung des Schiffes ist schnell und stoßweise und die Wahrscheinlichkeit von gefährlichen Ereignissen größer. Steife Schiffe mit schnellen Perioden von etwa 4—6 Sekunden werden am leichtesten zu diesem Verhalten kommen. Schiffe mit längeren oder kürzeren Perioden heben den Synchronismus in den meisten Fällen auf.

Wären alle Meereswogen von derselben Länge, Periode und Höhe, so würde es möglich sein, die Abmessungen eines Kriegsschiffes oder einer Jacht, deren Ausrüstung re. immer überein sind, so zu machen, daß dieselben eine Schlingerperiode in ruhigem Wasser erhielten, welche große Stetigkeit im Seegange hervorrufen würde.

Aber die Meereswogen weichen in Länge, Periode, Höhe und Charakter zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten sehr von einander ab. Sturmwellen des Atlantischen Ozeans erreichen 500 Fuß und mehr von Kamm zu Kamm, mit Perioden von 9, 10 oder 11 Sekunden und Höhen von 28 Fuß und mehr; dagegen sind in anderen Gegenden die Längen vielleicht nicht mehr wie 200 oder 300 Fuß mit Perioden von 6 bis 8 Sekunden und Höhen von etwa 12 Fuß.

Wirkung der Ladung auf das Verhalten des Schiffes in See.

Da, wie wir gesehen haben, die Wellen nach der Lokalität, Windstärke 2C. von einander abweichen, so ist es klar, daß man keine Kriegsschiffe oder keine Jachten konstruieren kann, die sich immer in derselben Weise im Seegang verhalten, denn obgleich es nicht wahrscheinlich ist, daß Schiffe mit langen Schlingerperioden heftigem Überholen unterworfen sein werden, so ist es dennoch sehr wahrscheinlich, daß sie auch einmal Wellen antreffen werden, deren Periode mit ihrer eigenen Periode zusammenfällt und dieses verursacht stets starkes Schlingern. Bei Frachtdampfern tritt die Schwierigkeit. Stetigkeit hervorzurufen, mehr hervor wie bei anderen Schiffen. In erster Linie ist namentlich bei Küstenfahrern, deren Ladung rasch gesammelt wird und vielleicht ein Teil der Ladung grade vor Abgang des Schiffes ankommt, die Schwierigkeit vorhanden, eine gewisse metacentrische Höhe zu erlangen, welche dem Schiffe erfahrungsweise früher gute Stetigkeit gegeben hat; oder wenn auch die metacentrische Höhe dieselbe ist, so können doch vielleicht die Gewichtsteile der Ladung schlecht verteilt sein, wenn auch nicht in vertikaler, so doch in seitlicher Richtung.

Hier kommen wir zu einen: andern wichtigen Punkt. Während kleine metacentrische Höhe sehr zur Stetigkeit beiträgt, muß man nicht denken, daß sich diese metacentrische Höhe immer erreichen läßt. So lange die Hebel der Stabilität bei beträchtlichen Neigungswinkeln gut sind und der Gesamtumfang zufriedenstellend, ist alles in Ordnung. Aber bei ranken Schiffen mit kurzen Hebelarmen und kleinem Gesamtumfang, wie in den Kurven Nr. 11, 12, 6 und 7 Fig. 87, wäre eine solche Methode sehr gefährlich, denn sollte Synchronismus eintreten, könnten sie derartig überholen, daß sie kentern; es ist daher klar, daß einige Schiffe größere metacentrische Höhe brauchen als andere, um mit Sicherheit fahren zu können, selbst wenn sie dadurch etwas heftiger schlingern im Seegang?)

*) Es mag hier bemerkt werden, daß cs ganz unmöglich ist, eine mctaccntrische Höhe anzuordnen, welche für alle Schiffe paßt. Für Kriegsschiffe schwankt dieselbe zwischen 1 unt> 12 Fuß. Bei Dampfhachtcn ist etwa 2,5 Fuß ein Durchschnittswert; bei Segelschiffen findet man gewöhnlich von 2 bis 4 Fuß und bei Passagier- und Frachtdampsern schwankt sie von etwa 0,5 bis 3 Fuß. Schiffbauer mit ihrer großen Erfahrung in den verschiedenen Schiffslypen sind ohne Zweifel am besten in der Lage, eine passende mclaccntrische Höhe für eine besondere Art Ladung anzugeben. Die angegebenen metaccntrischcn Höhen gelten nur für beladene Schiffe.

Wirkung der Querschiffs-Anordnung von Gewichtsteilen auf das Schlingern. Eine sichere Methode, welche dazu beiträgt, die Stetigkeit zu vermehren, besteht darin, daß man die schweren Gewichtsteile der Ladung nach den Schiffsseiten zu staut, ohne ihre vertikale Lage zu ändern. Eine solche Anordnung der Ladung hat einen beruhigenden Einfluß auf lebhafte Querschiffs-Bewegungen, während anderseits die Anhäufung von schweren Gewichtsteilen in der Mittellinie des Schiffes die Schnelligkeit der Schlingerbewegung vermehrt?)

Änderung im Verhalten eines Schiffes während der Reise.

In Schiffen auf großer Fahrt, deren Beladung vielleicht nicht so in Eile geschieht, oder wo man doch die Art der Ladung kennt, da dieselbe meistens vorher engagiert oder längsseit ist, wenn mit dem Laden begonnen wird, ist man in der Lage, wenn man Kenntnisse von den Stabilitätsverhältnissen des Schiffes besitzt, die Beladung so auszuführen, daß man nahezu eine bestimmte metacentrische Höhe erlangt; außerdem die Gewichtsteile so zu verstauen, wie sie am meisten zur Stetigkeit beitragen.

Angenommen, wir hätten eine gewisse metacentrische Höhe erlangt, welche gute Stetigkeit, selbst bei schwerer See, hervorgerufen hat, so findet man mitunter, daß dasselbe Schiff in langer Dünung von größerer Periode außerordentlich arbeitet. Diese Thatsache ist den Seeleuten durchaus nicht unbekannt, und rührt nur davon her, daß das Schiff Wogen angetroffen hat, deren Periode mit derjenigen des Schiffes zusammenfällt. Ein Beispiel, welches hierauf Bezug hat, wurde dem Verfasser von einem Kapitän mitgeteilt. Als das Schiff mit leichter Ladung aus dem Mittelmeer kam, wurde schlechtes Wetter angetroffen. Das Schiff, von Natur rank, arbeitete eine Zeit lang sehr gut, aber als man sich der Bay von Biscaya näherte, kam eine lange schwere Dünung auf und das Schiff begann, namentlich in periodischen Zwischenzeiten, so schwer zu schlingern, daß der Kapitän dachte, es würde gänzlich kentern. Er füllte nun einen Ballasttank und alsbald wurde das Arbeiten des Schiffes ein ganz anderes und die Bewegungen wurden wieder ruhiger und gleichmäßiger. Augenscheinlich hatte das Schiff Wellen angetroffen, deren Periode mit der des Schiffes gleich war; hierdurch wurde das heftige Schlingern veranlaßt; durch das Füllen des Wasser-Ballasttanks wurde die metacentrische Höhe vermehrt und die Schlingerperiode des Schiffes verändert. Der Synchronismus hörte auf und das Schiff wurde ruhiger. Jeder Seemann lernt aus Erfahrung, daß, wenn ein Schiff plötzlich' heftig an zu schlingern fängt, dieses durch eine Kurs- oder Fahrtänderung gemildert werden kann; den Grund hierfür braucht man nicht weit zu suchen. Wird der Synchronismus durch

*) Siche Anhang.

eine Quersee hervorgerufen und man verändert den Kurs mehr gegen die See, so wird die Wellenperiode scheinbar vermindert, indem die Kämme schneller passiert werden. Setzt man den Kurs in schräger Richtung von der Querrichtung der Wellen ab, so vergrößert man die Wellenperiode und in einer See aus anderer Richtung wird eine Vergrößerung der Fahrt ohne Kursänderung eine Verringerung der Wellenperiode bedeuten. Auf solche Weise kann man verhindern

Synchronismus durch Kursänderung oder Fahrtänderung , wobei die Wellenperiode scheinbar eine andere wird;

oder man kann die Periode des Schiffes ändern, indem man die Lage von Gewichtsteilen eine andere werden läßt.

Synchronismus wird nicht immer durch eine Quersee hervorgerufen, denn wenn die See aus einer schrägen Richtung kommt, kann auch die Wellenperiode gleichzeitig mit der Schlingerperiode des Schiffes eintreten, während solches bei einer Quersee nicht der Fall sein und man keine so großen Neigungswinkel gespürt haben würde. Wir haben gesehen, daß sich Synchronismus durch Kursoder Fahrtänderung vermeiden läßt. Versucht man bei heftigem Schlingern die Wasserballasttanks zu füllen, so ist dieses nicht immer ein sicheres Experiment, denn das Moment des hin und her schlagenden Wassers, ehe der Tank gänzlich voll ist, wird möglicherweise den Neigungswinkel verstärken, anstatt ihn zu verringern. Aus allen diesen Erläuterungen sehen wir, daß große Stabilität nicht die beste Lage für ein Schiff ist, denn dadurch werden dessen Bewegungen entweder so schnell, daß sie, wie bei einem Floß, dem Wellenabhang folgen oder, wenn das Schiff auch nicht so steif ist, wird doch die große Stabilität dazu beitragen, Synchronismus mit heftigem Schlingern hervorzurufen.

Die metacentrische Höhe. Das beste Schiff ist zweifellos dasjenige mit mäßiger metacentrischer Höhe, guten Hebelarmen der Stabilität bei beträchtlichen Neigungswinkeln und gutem Umfang der Stabilität. Es wird wahrscheinlich langsam in seiner Periode, ruhig in seinen Bewegungen und wenn nicht Synchronismus eintritt (welches weniger leicht der Fall), verhältnismäßig stetig im Seegange sein.

Stetigkeit auf Kosten kleiner metacentrischer Höhe mit kurzen Hebelarmen und kleinem Umfang der Stabilität hervorzurufen, würde nur einen Unfall wahrscheinlicher machen. Dies ist der wahre Grund, weshalb ein Schiffsoffizier Stabilitütskurven seines Schiffes für die verschiedenen Lagen, in welche es wahrscheinlich in See kommen wird, besitzen sollte; er wird dann besser in der Lage sein, richtig zu manövrieren und so zu handeln, daß er die größte Seetüchtigkeit für sein Schiff erreicht.

Gäbe es ein Schiff, welches im Seegang schlingern könnte, ohne daß es irgend welchen Widerstand fände (weder durch Wind,

eingetauchte Oberfläche, Kiel re.), und dessen eigene Periode gleichzeitig mit der Wellenperiode wäre, so würde es, einerlei wie groß seine Stabilität wäre, schließlich kentern, ebenso wie die Schaukel -eines Kindes schließlich, wenn immer gleichzeitig gestoßen, überschlagen würde. Diese Widerstände haben bei Schlingern im Seegang dieselbe Wirkung wie im ruhigen Wasser. Indessen ist noch -ein wichtiger Punkt hierbei zu bemerken, je schneller nämlich die Bewegungen des Schiffes sind, desto mehr Widerstand findet es. Ist also die Periode eines Schiffes gleichzeitig mit der Wellenperiode nnd es bekommt sehr rasche Bewegung und große Neigungswinkel, so werden auch die verschiedenen Widerstände verhältnismäßig zunehmen, bis schließlich ein Punkt erreicht werden kann, wo die Wirkung dieser Widerstände grade hinreicht, um noch größere Schwingungen zu verhindern, wodurch also ein vollständiges Kentern abgewendet wird. Wenn also Synchronismus große Schwingungswinkel erzeugt, so folgt daraus noch nicht, daß ein Schiff kentern wird, ausgenommen außergewöhnliche Fälle, wo der Gesamtumfang -der Stabilität nur sehr gering ist.

Der große und unbestreitbare Wert von Kimmkielen in der Hervorbringung von Widerstand und Verringerung des Schlingerns ist schon aus Herrn Froude's Versuchen gezeigt worden. Bringen die Kimmkiele gute Wirkungen bei großen Schiffen hervor, so ist deren Wirkung auf kleine Schiffe mit kurzer Periode noch deutlicher.

Längsschiffsbewegunqen. Bis so weit haben wir unsere Bemerkungen gänzlich auf die Querschiffs-Stabilität und das Verhalteil bei Querschiffs-Bewegungen beschränkt und zwar aus dem Grunde, weil die Gefahr am ehesten aus dieser Richtung kommt. Könnten wir unser Schiff nach jeder Richtung überhellen, so würden wir finden, daß es am wenigsten Stabilität in der Querschiffs-Richtung besitzt und daß die Höhe des transversalen Metaeentrums die möglichst kleinste ist. Beim Überhellen in einer schrägen Richtung kommt mehr Stabilität zum Vorschein und am meisten in der Längsschiffsrichtung (Stampfen). Bei gewöhnlichen Schiffstypen ist es daher nur möglich, daß sie in der Querschiffsrichtung kentern, oder es müßte schon sein, daß durch Beschädigung oder Eintritt von Wasser der Verlust des'Auftriebs an einem Ende so groß würde, baß das Schiff mit dem Vorder- oder Hinterende voran unterginge, je nachdem der Fall liegt.

Hierdurch wird es ersichtlich, weshalb es nur notwendig ist, mit Kurven der transversalen Stabilität versehen zu sein und genaue Kenntnisse des Schiffes in dieser Beziehung zu besitzen. Die Größe der longitudinalen metacentrischen Höhe wird besser verständlich, wenn man bedenkt, daß das Trägheitsmoment der Schwimmebene um eine transversale Achse ungemein viel größer sein muß, wie dasjenige für dite longitudinale Achse und zwar einfach deswegen, weil der Faktor, welchen wir früher in der metacentrischen Formel als Breite betrachtet haben, jetzt Länge wird und umgekehrt.

Die Grundsätze, welche das Querschiffsverhalten bestimmen, gelten in ähnlicher Weise auch für Längsbewegungen, obgleich die Abmessungen großen Einfluß haben und verschiedene unangenehme Eigenschaften hervorrufen können. Nehmen wir beispielsweise ein Schiff an, welches hinten ziemlich voll in der Tiefladelinie ist, aber nach vorn zu scharf wird und dessen Seiten nahezu senkrecht bis zum Wassergang auflaufen. Ein solches Schiff wird naturgemäß schwer stampfen und vorn große Mengen Wasser übernehmen, während das Hinterende wahrscheinlich trocken bleibt. Nun muß man aber auch. nicht denken, daß die Tiefladelinie nach vorn zu voll sein müsse, oder genau so wie hinten; aber so viel ist sicher, daß man, um ein einigermaßen bequemes Schiff zu erhalten, sich in dieser Hinsicht einer ziemlichen Gleichförmigkeit nähern muß. Ein unter Wasser recht scharfes Schiff kann bedeutend verbessert werden, wenn man die Seiten über der Tiefladelinie in vernünftiger Weise nach außen fallen läßt (engl, fl am im Gegensatz zu tumble home); der hierdurch vermehrte Auftrieb wird das Stampfen resp. Eintauchen bedeutend vermindern.

Wir haben aber auch gefunden, daß das Verstauen von Gewichtsteilen an den Seiten die Schlingerbewegung verhindert, während eine Anhäufung derselben auf der Mittellinie die Beweglichkeit verstärkt und weiter, daß diese letztere immer durch große metacentrische Höhe hervorgerufen, während die Stetigkeit durch mäßige metacentrische Höhe günstig beeinflußt wird.

LängSschiffs-Anordnung von Gewichtsteilen. Bei der enormen Höhe des Längen-Metacentrums, welche die meisten Schiffe besitzen, ist es unmöglich, irgend welche sichtbare Wirkung durch dieses Agentium (Metacentrum) zu erreichen; denn selbst wenn man diese Höhe um einige Fuß verringern oder vergrößern könnte, würde der beziehungsweise Unterschied nur gering sein. Außerdem könnte eine solche Verschiebung des Systemschwerpunktes die Sicherheit des Schiffes in der Querschifssrichtung ernstlich gefährden. Der einzige Ausweg bleibt also, die Längsbewegungen durch das geeignete Verstauen schwerer Lasten in der Längsrichtung zu beeinflussen. Will man schnelle, lebhafte Bewegungen, so sollten sie am nächsten der Schiffsmitte plaziert werden; ist eine langsame Bewegung erwünscht, so sollten sie mehr über die ganze Länge verteilt werden. Man muff aber hierbei nicht vergessen, daß durch das Vorhandensein von schweren Gewichten an den Enden des Schiffes der ganze Bau sehr beansprucht wird, namentlich bei bewegter See, wo das Schiff in so verschiedener Weise von den Wellen gestützt wird; auch in ruhigem Wasser wirk das Schiff in gewissem Maße hierdurch angestrengt.

Sechstes Kapitel. (Dritter Abschnitt).

Uber Ballasten.

Inhalt: Gleiche metaeentrische Höhen bei verschiedenen Tiefgängen — Winddruck — Menge und Anordnung des Ballastes — Mittel, um ein. Übergehen des Ballastes zu verhindern — Wasserballast — Trimtanks-— Doppelbodentanks sind allein nicht passend, um ein Schiff gehörig, zu ballasten — Betrachtungen über die Höhe des transversalen Meta-eentrums zwischen den Tiefgängen „leicht" und „beladen" und Wirkung, derselben auf die Stabilität in Ballast — Unmanövrierfähigkeit in Ballast — Minimal-Tiefgang in Ballast — Anordnung des Ballastes.

Ballasten. Die Anzahl der Verluste und Unglücksfälle, welche jährlich nicht allein alte, sondern oft auch schöne, neue Schiffe in Ballast treffen, beweisen zur Genüge, daß irgendwo etwas falsch ist. Noch klarer wird dieses, wenn man sieht, in welcher Art und Weise aufs Geradewohl der Ballast in ein Schiff geworfen wird. Einer hält 400 Tons und der andere 800 Tons genügend für dasselbe Schiff und der ganze Ballast kommt in den Raum. Beide können nicht Recht haben, da beide Methoden nicht gleiche Resultate zeitigen können. Einmal ist das Schiff vielleicht in gefährlicher Weste steist wird also heftig schlingern und dadurch leicht der Ballast übergehen; oder andernfalls ist das Schiff zu rank mit zu kleinem aufrichtenden Moment.

Bevor man das Ballasten in vernunftgemäßer Weise ausführen kann, ist es notwendig, einige wichtige Thatsachen im Auge zu behalten:

1.    daß metacentrische Höhe allein keine Garantie für die Stabilität eines Schiffes bietet;

2.    daß Freibord allein keine Sicherheit gewährt;

3.    daß, obgleich eine gewisse metacentrische Höhe bei einer Gelegenheit sehr gut für ein Schiff bei einem gewissen Tiefgang sein kann, dieselbe metacentrische Höhe bei einem andern Tiefgang unsicher sein würde; und selbst wenn es möglich wäre, dieselben Längen der aufrichtenden Hebelarme bei einem gewissen Neigungswinkel „leicht" und „beladen" zu erhalten, so würden doch die aufrichtenden Momente in jedem Falle sehr verschieden sein.

Gleiche metacentrische Höhen bei verschiedenem Tiefgänge. Durch Einsichtnahme in die Kurven Nr. 5 und 18 (Fig. 87) werden diese Punkte besser klar gelegt werden. Die Kurve Nr. 5 ist für ein .Kastenschiff von 100 Fuß Länge, 30 Fuß Breite und 10 Fuß Tiefgang, bei 5 Fuß Freibord int beladenen Zustande, mit einer metacentrischen Höhe von 6,2 Fuß. Der Systemschwerpunkt liegt 6,3 Fuß Dom Boden des Schiffes. Die Kurve Nr. 18 ist für ein Schiff Don 100 Fuß Länge, 30 Fuß Breite und 4 Fuß Tiefgang, bei 16 Fuß Freibord im „leichten" Zustande und einer metacentrischen Höhe von 6,2 Fuß, mit dem Systemschwerpunkt 14,5 Fuß vom Voden des Schiffes.

Würde man die metacentrische Höhe und den Freibord als -alleinige Richtschnur ansehen, so würde das letztere Schiff bei weitem die größte Stabilität haben. Ein Vergleich der Kurven widerspricht dieser Schlußfolgerung und zeigt, daß, je höher der Shstemschwer-punkt bei einer bestimmten metacentrischen Höhe und einem bestimmten 'Freibord ist, desto kleiner der Winkel sein wird, bei welchem die vertikale Linie durch den Deplacementsschwerpunkt die Mittellinie des Schiffes unterhalb des Systemschwerpunktes schneidet; daher rührt denn auch der vermehrte Umfang der Stabilität bei der Kurve Nr. 5.

Fig. 90 zeigt die Stabilitätskurve einer Bark, welche nur 112 Tons Ballast an Bord hat. Die Länge des Schiffes ist 270 Fuß, die Breite 41 Fuß und der Freibord 17V₂ Fuß bei einer metacentrischen Höhe von 2,9 Fuß und einem Deplacement von 1390 Tons. Der größte Hebelarm der Stabilität ist 0,69 Fuß bei 18° Neigung und das aufrichtende Moment 1390 • 0,69 = 959 Fußions. Ferner verschwindet die Stabilität bei einem Winkel von nur 34° gänzlich.

Winddruck. Sowohl der obige größte Hebelarm als auch der 'Gesamtumfang der Stabilität sind nur gering für ein schwer bemastetes Schiff mit großer Segelfläche und man wird die Wirkung einer plötzlichen Böe bei starker Segelführung leicht einsehen. Im beladenen Zustande indessen, bei nur 5¹/* Fuß Freibord, 4000 Tons 'Deplacement und einem viel niedrigeren Systemschwerpunkt bei derselben metacentrischen Höhe würde dasselbe Schiff längere Hebelarme und ein größeres Moment, sowie auch größeren Gesamtumfang der Stabilität besitzen.

Menge und Avordnung des Ballastes. Wir wollen uns nun in die Lage eines Kapitäns versetzen, der sein Schiff ballasten soll; ler Schiffsbaukonstrukteur hat uns gesagt, daß eine metacentrische Höhe von 3 Fuß im beladenen Zustande, was ein Deplacement von 4-000 Tons giebt, das Schiff in guten seefähigen Zustand setzen wird.

Im leichten Zustande würde indessen dieselbe metacentrische Höhe bei 500 Tons Ballast und einem Deplacement von 2000 Tons -erreicht werden.

Bei 10° Neigung würde der aufrichtende Hebel sein:

GM . Sinus des Neigungswinkels = 3 • 0,1736 = 0,52 Fuß.

Was die Länge der Hebelarme bei diesem Neigungswinkel anbelangt, so sind die Schiffe bei diesen Tiefgängen sozusagen gleich.. Indessen ist das aufrichtende Moment gleich Hebelarm mit Deplacement multipliziert. Beim beladenen Tiefgang ist also das aufrichtende Monient 0,52 • 4000 = 2080 Fußtons; beim leichten Tiefgänge dagegen 0,52 • 2000= 1040 Fußtons, also nur die Hälfte des aufrichtenden Moments im beladenen Zustande. Es ist daher klar, daß bei gleicher Segelfläche und gleicher Windstärke das leichte Schiff viel weiter überhellen würde, als das beladene; außerdem wird eine plötzliche Böe ungefähr den doppelten Neigungswinkel hervorrufen,, als derjenige sein würde, welcher bei ruhigem Überhellen erreicht würde. Die meiste Bewegung ist immer an oder nahe der Oberfläche des bewegten Wassers; je leichter also ein Schiff ist, desto mefyr schwimmt es an der Oberfläche und um so größer wird der Einfluß, der Wellen und des Windes sein. Ist ein Schiff unter solchen Umständen sehr steif, so wird das Schlingern um so heftiger sein. Da nun ein aufrichtender Hebel allein kein aufrichtendes Moment giebt, sondern Hebelarm mit Deplacement multipliziert, so ist es klar, daß,, um ein aufrichtendes Moment ohne außergewöhnliche metacentrische Höhe zu erhalten, nichts übrig bleibt, als das Schiff inehr einzutauchen, um Deplacement zu erhalten.

Nachdem wir uns dieses klar gemacht, wollen wir mit dem Einnehmen des Ballastes beginnen. Nehmen wir an, der Ballast wäre Sand, so würden wir aller Wahrscheinlichkeit nach finden, daß, wenn derselbe alle in den Unterraum geschüttet würde, unser Schiff viel zu steif wäre, wenn es genügend tief im Wasser läge.

Die Methode würde daher nicht zweckentsprechend sein. Wir wissen, daß wir Gewichtsteile erhöhen müssen, um die Entfernung zwischen Systemschwerpunkr und Metacentrum, oder mit andern Worten, die metacentrijche Höhe, zu verringern. Ein Teil des Ballastes müßte daher im Zwischendeck geführt werden. Hier stoßen wir in vielen Fällen wieder auf eine Schwierigkeit. Hat nämlich ein Schiff mit guter Breite eine solche Tiefe, daß zwei Balkenreihen erforderlich sind und befindet sich kein Deck auf der unteren Balkenreihe, sondern sind die Balken extra stark und weit auseinander angeordnet, so läßt sich der Ballast schlecht aufbringen. Was wird man nun thun? Sehr häufig nichts; und wir können daraus folgende Schlüsse ziehen: erstens/daß die Kosten, um Anordnungen für geeignetes Ballasten zu treffen, für einige Reeder, deren Schiffe gut versichert, zu groß sind, oder anderseits, daß dieser Gegenstand aus purer Unkenntnis keine'Beachtung findet. Man könnte unter diesen Umständen in der Mittellänge des Schiffes tut len Seiten zwei Tanks bauen, welche von den Raumbalken zum -Oberdeck reichen und von denen jeder ca. 50 Tons fassen kann; dieses würde ein ausgezeichnetes Mittel sein. Jeder Tank würde etwa 30 Fuß lang, 8V₃ Fuß breit und 7 Fuß hoch sein müssen. Besonders wenn ein Schiff mit Wasserballasttanks im Boden eingerichtet ist, könnte die Größe dieser oberen Tanks genau bestimmt werden; aber in jedem Falle kann der Schiffbaukonstrukteur genaue Angaben darüber machen, wie viel Ballast im Raum geführt werden muß.

Dieses Mittel wird, indem der Systemschwerpunkt erhöht wird, das Schiff weniger steif machen und da das Gewicht sich an den Wägern befindet, wird das Schiff auch stetiger, d. h. ruhiger sein. Die Anwendung hat also einen doppelten Zweck.

Diese Methode würde die Kosten der Beplattung, Zusatzbalken und Stützen für die Tanks erfordern. Man ist nun im allgemeinen nicht für Mehrkosten; aber auf der einen Seite hat man die Möglichkeit oder Wahrscheinlichkeit des Schadens am Schiff oder Verlust desselben mit den Menschenleben an Bord, und auf der andern Seite die verhältnismäßig geringen Mehrkosten, während das Schiff im Bau ist. Auch kann man diese Tanks für Ladung brauchen, besonders wenn eine Luke oben hineingebaut ist.

Dieselbe Idee könnte ausgeführt werden, wenn man die Ballast-Tättme aus Holz herstellt und Sand oder Erde als Ballast gebraucht. Die erstere Methode ist indessen vorzuziehen, da man das Wasser durch einen Hahn an der Seite des Schiffes einfach ablaufen lassen kann.

Mittel, um das Übergehen des Ballastes zu verhindern.

andere Hauptpunkt beim Ballasten ist der, den Ballast so zu befestigen, daß ein Unglück durch Übergehen unmöglich wird. Hat man Wasserballast in Tanks, so ist alles in Ordnung, so lange die Tanks voll find, denn man muß sich daran erinnern, wie wir auch später noch weiter ausführen werden, daß „Schlagwasser" eine Schlagseite hervorrufen kann, wenn das Schiff rank ist. Nehmen wir aber an, das Schiff hätte Sandballast int Raum, so sollte die größte Vorsicht angewendet werden, um denselben, so weit es im Bereich der Möglichkeit liegt, unbeweglich zu machen. Der Wert von Längsschotten empfiehlt sich hier ebenso, wie bei Ladung, denn Ballast ist schließlich auch nur eine Art Ladung.

Eine andere mitunter ungewandte Methode besteht darin, daß man den Ballast mit Planken bedeckt, welche durch Streben festgehalten werden. Dieses Verfahren ist auch ganz gut, muß aber sehr sorgfältig gemacht werden, denn wenn der Sand Raum findet, unter den Planken herauszukommen, oder die Streben sich los arbeiten, wird der Ballast leicht überschießen¹

Ter

ZU surren.

Wasser-Ballast. Unter der Menge in Frage kommender Einrichtungen beim Bau eines Schiffes hat man besonders den Tiefgang Zu berücksichtigen. Die Tiefen der Dockeingänge, Häfen und Flüsse haben ihrerseits wieder großen Einfluß auf die Tiefen und Tiefgänge der Schiffe. Auf diese Weise sind die Reeder dazu gekommen, daß, wenn auch die Größe der Schiffe bedeutend zugenommen hat, diese Größe hauptsächlich ihren Grund in der vermehrten Länge und Breite der Schiffe hat, während die Raumtiefen nicht in gleichem Maße zugenommen haben.

Während nun Erde, Sand und Steine gewisse Vorzüge als Ballastmittel besitzen, so verursacht das Laden und Löschen von hunderten von Tonnen dieser Materialien oft viel Zeitverlust und Kosten. Der Vorteil, welchen sie haben, besteht darin, daß man sie irgendwo hinstauen kann, um eine gewisse Höhe des Systemschwerpunktes zu erreichen, wie wir oben angedeutet haben. Seitdem, man aber mehr eiserne und stählerne Schiffe baute, kam man zu der Überzeugung, den Schiffsboden so konstruieren zu können, daß derselbe neben der gehörigen Stärke auch geeignet sei, Wasser für Ballast-, Stabilitäts- und Trimzwecke mitzuführen, ganz abgesehen davon, daß ein Doppelboden schon oft Schiff und Menschenleben gerettet hat, wenn der äußere Boden durch irgend eine Ursache leck geworden war. Zweifellos hat die Einteilung dieses wasserdichten Raumes in verschiedene wasserdichte Abteilungen denselben den Namen Trimtanks gegeben. Zu diesem Zwecke sind sie vorzüglich geeignet und können in fast jedem Fracht- und Passagierschiffe mit Vorteil verwandt werden. Verwendet man aber diese Trimtanks in der Weise, daß man glaubt, durch dieselben ein wirksames Ballastmittel zu erreichen, so kann man nicht ohne weiteres aussprechen, daß sie ein allgemeiner Erfolg sind.

Bei dem schwankenden Frachtenmarkt finden sich oft viele Frachtdampfer ohne Ladung. Leer nach See gehen, hieße dem Unfall die Hand bieten, denn wie jeder Seemann weiß, macht der ungeheure Freibord, die geringe Eintauchung und die oft mangelnde Stabilität diese „Tramps" äußerst gefährlich und unmanövrierfähig bei schlechtem Wetter. Ballast zu nehmen wird daher zu einer Notwendigkeit. Nun hat die Bequemlichkeit der Doppelbodentanks so viel Einladendes, daß ihr Hauptgebrauch darin besteht, für Ballastzwecke Zu dienen. Verschiedene Formen der Doppelboden-Ballasttanks sind konstruiert worden, aber das gebräuchlichste System ist dasjenige, welches man „Doppelboden nach dem Zellensystem" nennt. (Fig. 55.)

Doppelbodentanks sind allein nicht passend, um ein Schiff gehörig zu ballasten. Nachdem wir nun dieses anscheinend so zu empfehlende System für unsere modernen „Tramps" haben, deren Los es am meisten ist, lange und selbst atlantische Reisen in Ballast mit vielleicht einigen hundert Tonnen Bunkerkohlen zu machen, be-klagen sich viele der Offiziere über die elende Existenz, welche sie irr schlechtem Wetter durch heftiges Schlingern, schlechtes Steuern und schlechtes Manövrieren ihrer Schiffe haben. Es muß also irgendwo etwas nicht in Ordnung sein, und da unser Doppelbodentank nicht den Erwartungen entspricht, so wollen wir sehen, auf welche Weise er in unser Schiff hinein kommt.

Nehmen wir die Spezifikation eines gewöhnlichen Frachtdampfers zur Hand, welcher nach Lloyds Klasse 100 A 1 gebaut werden soll, so werden wir meistens den Satz finden: „Doppelboden nad> dem Zellensystem durch die ganze Länge für Wasserballast,. Lloyds Anforderungen entsprechend". Was bedeuten nun aber Lloyds Anforderungen? Anforderungen in bezug auf das Ballasten etwa? Nein. Das Ballasten liegt gänzlich außer dem Bereich von Lloyds. Weder Lloyds noch irgend eine andere-Klassifikations-Gesellschaft stellt irgend welche Ansprüche in bezug, auf das Ballasten. Ballasten ist ein Gegenstand, welcher nur den Schiffsreeder oder dessen Stellvertreter angeht. Der Reeder kann sich ein Schiff ganz nach seinem Geschmack bauen lassen und irgend welche Anordnungen in bezug auf das Ballasten treffen, z. B-Doppelboden auf der ganzen Länge oder für einen Teil der Längen tiefe Tanks; Piektanks; den Raum oder einen Teil des Raumes; Bunkerräume re. So lange sein Schiff nur nach den Regeln diesem Gesellschaften, was Stärke anbetrifft, gebaut ist und die Bauverhältnisse der Räume für Wasserballast zu ihrer Zufriedenheit sind, wird das Schiff mit einem Minimum-Freibord klassifiziert werden.

Ein Schiff kann auch ganz ohne irgend welche Einrichtungen für Ballast gebaut werden, und wegen seiner besonderen Bauart mag es unmöglich sein, Wasser als Ballast zu führen; dennoch kann es die höchste Klasse erhalten und allen Anforderungen des Board of trade (Handelsministerium) genügen. Wenn ein Doppelboden in ein Schiff hineingebaut wird, so ist nirgends gesagt, daß ein solcher Raum hinlänglich und geeignet ist, um das Schiff wirksam zu ballasten, sondern derselbe bietet einfach ein Mittel dar, um Wasser als Ballast oder für Trimzwecke mitzuführen, oder auch frisches Wasser für Kessel oder zu irgend einem andern Zweck, wie es in den Absichten des Reeders und in dessen Nutzen liegen mag.

Es würde unnötig gewesen sein, in diese Einzelheiten weiteo einzugehen, wenn es nicht deshalb geschehen wäre, um der ziemlich verbreiteten Ansicht zu widersprechen, daß, weil der Doppelboden Lloyds Anforderungen entspricht, derselbe nun auch geeignet und genügend für das Ballasten sein müsse. Daß diese 'Ansicht besteht, läßt sich leicht dadurch beweisen, daß sehr viele Schiffe beständig in See gehen, welche nur auf diesen Ballast und einen größerer: oder kleineren Betrag von Bunkerkohlen angewiesen sind. Wir brauchen nur die Methode zu verfolgen, nach welcher in Lloyds Vor^ schriften die Dimensionierungen von Doppelboden-Ballasttanks gefunden werden, um zu verstehen, daß die Vorschriften nicht dazu ausgegeben worden sind, damit die Doppelböden als genügende Ballastbehälter für die verschiedenartigsten Schiffstypen angesehen werden sollen.

Als Beispiel wollen wir einen gewöhnlichen Dreideck-Tramp-Steamer nehmen, mit Poop, Brückenhaus und Back, aus Stahl nach den Regeln für Volldeckschiffe und Klasse 100 A 1 (Lloyds) erbaut. Seine Dimensionen sollen sein: Länge 350 Fuß, Konstruktionsbreite 45 Fuß und Seitenhöhe 29 Fuß.

Um nun die Einzelheiten der Konstruktion des Ballasttanks zu finden, müssen wir nach Lloyds Vorschriften in folgender Weise verfahren:

Man finde die zweite Nummer für Abmessungen (beschrieben Seite 62). Dieselbe ist für unser Schiff 32 506. In Lloyds Vorschriften finden wir nun eine Tabelle, welche auf Doppelböden Bezug hat und darin eine Reihe sich abstufender Zahlen. Wir finden weiter die Einzelheiten für Tanks von Schiffen, deren Nummern zwischen 28000 und 33000 liegen und sehen, daß die Tiefe des Mittelträgers 3 Fuß 6 Zoll ist und die Minimalbreite der Tankseite 2 Fuß 4 Zoll beträgt.

Damit wäre die Tiefe des Mittelträgers oder Mittelkielschweins bestimmt — beiläufig einer der wichtigsten Posten in der baulichen Stärke des Schiffsbodens, da hiernach die Tiefe der Bodenwrangen und hauptsächlich auch die Tiefen der Seitenträger im Tank bestimmt werden — und die Platten des inneren Bodens können übergelegt, genietet, verstemmt und wasserdicht gemacht werden. So haben wir nun unsern Wasserballasttank nach Lloyds Vorschriften.

Die Kurve Nr. 1 (Fig. 102) ist für einen modernen breiten Frachtdampfer und die Kurve Nr. 2 für ein Schiff vom älteren schmäleren Typus.

Wir sehen, daß bei geringem Tiefgang das Metacentrum die größte Höhe über dem Kiel hat, einfach deshalb, weil die große Bodenbreite, namentlich der neueren Schiffe, die Ursache ist, daß sie bei verhältnismäßig geringen Tiefgängen ein großes Trägheitsmoment der Schwimmebene im Vergleich zum Deplacement bei demselben Tiefgang haben. Bei vermehrtem Deplacement findet man indessen, daß das Metacentrum rasch sinkt, welches seinen Grund darin hat, daß die hem Tiefgang im unbeladenen Zustande folgenden Schwimmebenen nur wenig an Völligkeit zunehmen und infolge dessen das Trägheitsmoment auch nur unbedeutend größer wird. Anderseits nimmt das Deplacement verhältnismäßig viel rascher zu und so haben wir:

Wenig vermehrtes Trägheitsmoment Stark vermehrtes kubisches Deplacement drigeren Metacentrum, ungeachtet der Thatsache, daß mit jeder Vermehrung des Tiefgangs der Deplacementsschwerpunkt steigt und das Bestreben hat, das Metacentrum hochzuhalten.

----- einem bedeutend nie-

a4

tu

20

ui

18

s»

to

IG

14

V)

»2

ul

10

G.

tu

-4

JL

L 4 G 8    10 IS 14 IG \3 20 22

Tiefgangskala.

Scale of heights above keel — Skala der Höhen über Kiel.

<ftr. 1. Dampfer von 360 Fuß Länge, 47 Fuß Breite und 28 Fuß Seitenhöhe. Tiefgang I leicht 8 Fuß 6 Zoll; Metacentrum 25 Fuß 8 Zoll über Kiel.

Nr. 2. Dampfer von 376 Fuß Länge, 43 Fuß Breite und 29 Fuß 1 Zoll Seitenhöhe.

Tiefgang leicht 12 Fuß 11 Zoll; Metacentrum 19 Fuß 7V₂ Zoll über Kiel.

Fig. 102. — Kurven der Quer-Metacentren.

Die Verschiebung des Metacentrums nach unten dauert an bis in die Nähe der Tiefladelinie. Das Verhältnis des Trägheitsmomentes der unteren und oberen Wasserlinien zu den bezüglichen Deplacements hat sich so weit geändert, daß das beständige Steigen des Deplacementsschwerpunktes schließlich die Wirkung hat, daß das Metacentrum

«auch wieder zu steigen beginnt. (Kurve 1 und 2.) Es scheint also, daß wir in diesen natürlichen Bewegungen des Metacentrums das 'Geheimnis des richtigen Ballastens haben.

Mit den Schlußfolgerungen, welche wir aus diesen einfachen Betrachtungen des Metacentrums ziehen, kehren wir nun zu unseren Doppelbodentanks zurück und untersuchen die Klagen, welche gegen Schiffe, die nur vermittelst derselben geballastet sind, aufgeführt werden.

Zunächst also schlingern viele dieser Schiffe sehr stark und bereiten der Besatzung dadurch große Unbequemlichkeit, nicht zu vergessen, daß die Schiffe selbst durch das starke Schlingern schweren Beanspruchungen unterworfen werden. Einige der schmäleren Schiffstypen (namentlich ältere) haben nur geringe metacentrische Höhe mnd in einigen Fällen im leichten Zustande sogar eine negative meta-centrische Höhe. (Vergl. die metacentrischen Höhen im leichten Zustande Nr. 1 und Nr. 2; Fig. 102).

Füllt man die Doppelboden-Ballasttanks, so erhält man jedenfalls eine positive metacentrische Höhe, welche indessen nicht besonders .groß sein wird, und daher sind diese Schiffe ruhiger im Seegange. In der letzten Zeit hat man aber die Schiffe bedeutend breiter -gemacht. Wenn nun auch der Systemschwerpunkt sowohl beim breiten wie beim schmalen Schiffe dieselbe Höhe über dem Kiel haben mag, Io wird doch das Metacentrum beim breiteren Schiffe höher liegen und die metacentrische Höhe größer sein, so daß einige dieser Schiffe wirklich steif sind und im leichten Zustande mit völliger Sicherheit stehen. Gehen sie dann unbeladen nach See, so werden die Ballasttanks gefüllt; der Systemschwerpunkt kommt dadurch bedeutend niedriger und die naturgemäß große metacentrische Höhe wird kaum vermindert, trotzdem bekanntlich das Metacentrum bei vermehrtem Tiefgänge bei breiten Schiffen schneller sinkt. Fig. 102 veranschaulicht einen solchen Vergleich. Viele von diesen modernen breiten Schiffen sind ungewöhnlich steif und erhalten deswegen den Ruf, daß ihre Bewegungen in See sehr lebhaft sind.

Diese Bemerkungen über das Metacentrum werden weiter durch 'Fig. 103 klar gestellt. Hier haben wir eine Anzahl von Stabilitätskurven, welche aufrichtende Hebel bis zu 90° Neigung zeigen.

Die Kurve Nr. 1 ist für einen leeren Dampfer von 376 Fuß Länge, 43 Fuß Breite und 29 Fuß 1 Zoll Seitenhöhe mit 0,78 Fuß metacentrischer Höhe. Man kann diesen Dampfer als Repräsentant des schmalen Typs ansehen; das Verhältnis der Tiefe zur Breite ist 0,677. Leider haben wir keine Kurve, welche uns die Stabilität des Schiffs in Ballast zeigt. Wahrscheinlich würde es indessen mit wollen Ballasttanks und Bunkern etwa 2 Fuß 6 Zoll metacentrische Höhe haben, was, nach der Kurve für das leere Schiff zu urteilen, «in gutes aufrichtendes Moment bei großen Neigungen geben würde.

iA tf>'

4*.

fr

r~7

//

F.

ZI

\\ j\ '.

K \k

rf

v.

V\

>>

\

v/

i—»

M

lx^\

7«

xX\

Aufrichtende Hebelarme in Fuß.

= 0,677.

ll II

S

11

70”

r-

SS

Breite und 29 Fuß 1 Zoll Seitenhöhe. „Leicht" MG = 0,78 Fuß

Nr. 1. Dampfer von 376 Fuß Länge, 43 Fuß

£(£j

SS

fl

ti£

LLkv»- -H

II II

tJ W »st «T

II II ^ ^

eoOCb -5

Z

355. ^ t * 8 . et£ Ä

“II-

o 3

cq <2

ill**‘

«&i

:e:äl £ t $ ««- ‘ ¹

Hl -..

II

CO «5 CO o? P P C w

E |B * * -

Nr. 6

0,64,

MG = 2,9 Fuß;

9h% 8, Segelschiff von 270 Fuß Länge. 41 Fuß Breite nnb 26 Fuß 3 Zoll Seitenhöhe, mit 112 Tons Ballast.

Seitenhöhe

jg

Mg. 103, — Stabilitätskurven,

Mit dieser Kurve vergleichen wir Nr. 2, welche für ein Schiff Don 302 Fuß Länge, 40 Fuß 6 Zoll Breite und 24 Fuß 11 Zoll Seitenhöhe ist. Hier ist das Verhältnis der Tiefe zur Breite 0,615 rmd die metacentrische Höhe 7,3 Fuß „leer"; ebenso vergleichen wir Nr. 3, welche für ein Schiff von 360 Fuß - 48 Fuß - 27 Fuß 3 Zoll ist. Das Verhältnis der Tiefe zur Breite ist 0,568 und die metacentrische Höhe 11,09 Fuß im leichten Zustande. Die Kurven dieser beiden Schiffe sind gute Repräsentanten einer großen Anzahl der neueren breiten Frachtdampfer. Mit vollen Ballasttanks und Bunkern haben diese zwei Schiffe metacentrische Höhen von bezw. 5,63 und 8,45 Fuß und mit leeren Bunkern und vollen Ballasttanks 7,15 und 10,83 Fuß (siehe Kurven 4 bis 7). Es ist saunt nötig, zu sagen, daß solche metacentrische Höhen enorme Stabilität anzeigen und die Wirkung dieser Eigenschaft ist jedem Seemann bekannt. Wie schon angegeben, ist die metacentrische Höhe für das Schiff von 302 Fuß Länge im leichten Zustande 7,3 Fuß und dennoch ist, nachdem die Doppelbodentanks gefüllt sind und dieses große Gewicht in die möglichst niedrige Lage gebracht worden, die metacentrische Höhe 7,15 Fuß; also etwas weniger als im leichten Zustande.

Es ist daher klar, daß, wenn auch der Systemschwerpunkt beträchtlich gesunken ist, solches in noch höherem Grade mit dem Metacentrum der Fall gewesen ist. Sind dagegen nicht nur die Ballasttanks, sondern auch die Bunker voll, so ist die metacentrische Höhe nur 5,63 Fuß, was wahrscheinlich daher rührt, daß die Bunker bedeutend höher wie die Ballasttanks liegen. Hierdurch wird also t)er Systemschwerpunkt nur wenig oder gar nicht erniedrigt, während das Metacentrum bei diesen Tiefgängen für breite Schiffe schnell sinkt. Diese Bemerkungen gelten auch für das Schiff von 360 Fuß Länge, und beobachtet man die metacentrischen Höhen bei gleichen Bedingungen, so findet man ähnliche Resultate.

Einen größeren Unterschied finden wir bei dem Schiffe von 376 Fuß. Erstens ist das Metacentrum nur etwa einen Fuß von feiner niedrigsten Lage, wenn das Schiff „leicht" ist (Kurve 2 Fig. 102) und das Füllen des Ballasttanks muß den Systemschwerpunkt dermaßen erniedrigen, daß eine größere metacentrische Höhe die Folge davon ist. Wie wir schon geschäht haben, wird^ die metacentrische Höhe etwa 2,5 Fuß sein und die Stabilitätskurve wird steiler aufsteigen und größe aufrichtende Hebel zeigen.

Ebenso bewerben wir, daß, obgleich die metacentrischen Höhen und Freiborde sowohl des 302 Fuß, wie des 360 Fuß Langen Schiffes durch das Füllen der Ballasttanks und der Bunker verringert werden, dennoch infolge des Sinkens des Systemschwerpunktes die aufrichtenden Hebel bei kleinen. Neigungswinkeln geringer sind, wie durch die kleinere metaeentrische Höhe angezeigt, dagegen größer bei größeren Neigungswinkeln.

Eine andere Klage, welche gegen „Tramps" mit gewöhnlichem Ballast erhoben wird, ist die Unlenksamkeit. Keiner wird die Triftigkeit dieser Anklage bezweifeln bei einem Schiffe, welches ohne Ballast nach See geschickt wird. Wird ein Schiff indessen gehörig mit Ballast versehen, so sollten die Verhältnisse sich doch bessern. Als-Beispiel wollen wir einen Frachtdampfer nehmen mit einer Ladefähigkeit von 5800 Tons Schwergut. Bei voller Ladung ist der Freibord 5 Fuß. Der Doppelboden hat ein Aufnahmevermögen von 900 Tons, also nur etwa den 6. Teil der Ladefähigkeit an Schwergut. Nun wollen wir annehmen, daß noch etwa 300 Tons Bunkerkohlen hinzukommen. Als Ballast hat das Schiff beim Antritt der Reise also 1200 Tons oder etwa den 5. Teil seiner Ladefähigkeit an Bord. Der Tiefgang ist nun 11 Fuß 6 Zoll auf ebenem Kiel gegen 23 Fuß 0 Zoll beladen und der Freibord betrügt 16 Fuß 6 Zoll gegen 5 Fuß 0 Zoll. Die Schraube ist etwas mehr als zur Hälfte eingetaucht bei ruhigem Wasser, während dieselbe bei voller Ladung mehr wie ganz unter Wasser ist. Nehmen wir an, daß wir es es mit einem gewöhnlichen Frachtdampfer zu thun haben, welcher etwa 10 Knoten macht und in Ballast sehr steif ist, so wird er sowohl schlingern als auch stampfen.

Die Schraube, welche bei schlichter See nur teilweise eintaucht, ist während der lebhaften Bewegungen des Schiffes häufigen Einund Austauchungen unterworfen. Beim Stampfen wird der breite Bug des Schiffes beständig gegen Wasserwälle stoßen und das Schiff empfindet verhältnismäßig größeren Widerstand von vorn, als wenn es beladen wäre; außerdem hat die Schraube nicht die volle Wirksamkeit. Hat dieselbe einige Augenblicke in der Luft herumgewirbelt, kommt ein plötzlicher Stoß, eine Erschütterung, wenn die Schraubenflügel das Wasser treffen; ein Hauptgrund für das Verlieren von Schraubenflügeln und Wellenbrüche. Auch verliert das Ruder durch das Austauchen und durch die verringerte Fahrt sehr an Wirkung. Schließlich kommt noch der große Freibord und alle Deckaufbauten, welche der Gewalt des Windes große Angriffspunkte bieten, hinzu. Da nun namentlich beim Flachkiel die Abtrift eine große ist und die Fahrt durchs Wasser mitunter auf ein Minimum beschränkt wird, so ist wirkliches Treiben das Ergebnis.

Um einen Teil dieser schlechten Eigenschaften zu vermindern, hat man in vielen Schiffen hintere Piektanks eingerichtet (Trimtanks). Hierdurch erhalten Schraube und Ruder größere Eintauchung, aber während vielleicht der mitlere Tiefgang um einige Zoll vermehrt worden ist, taucht der Vorderteil so viel höher aus dem Wasser und wenn man mit seitlichem Winde fährt, so wird dieser Umstand die Wirkung haben, daß der Kopf des Schiffes abfallen muß.

Jeder Seemann weiß, daß ein Heilmittel gegen übergroße Stabilität (große metacentrische Höhe) darin besteht, Gewichtsteile, welche schon an Bord sind, in eine höhere Lage zu bringen, oder auch mehr Topgewicht überzunehmen, um dadurch den Systemschwerpunkt zu erhöhen. Wir wollen es einmal mit der ersteren Methode versuchen. Anstatt daß der zellenförmige Doppelboden sich über die ganze Länge erstreckt, soll derselbe nur einen Teil der Länge einnehmen, und wir wollen annehmen, der verbleibende Teil des Wasserballastes sei im Zwischendeck in geeigneten Tanks untergebracht. Durch solche Mittel können wir sozusagen jede gewünschte metacentrische Höhe bekommen. Dieses ist aber mitunter ein gefährliches Experiment, und wie schon angedeutet, namentlich bei Segelschiffen; denn indem wir uns eine anscheinend wünschenswerte metacentrische Höhe sichern, rauben wir möglicherweise unserm Schiffe die nötige Stabilität, wenn es bedeutend übergehellt wird.

Gehen wir nun zurück zu unserer metacentrischen Kurve Nr. 1 Fig. 102, so haben wir gesehen, daß das Metacentrum bei geringen Tiefgängen sehr hoch liegt. Den Versuch zu machen, sich solchen hohen Metacentren mit dem Systemschwerpunkt zu nähern, indem man den Ballast erhöht, um das Schiff ruhiger zu machen, würde nur die Möglichkeit eines Unfalles vermehren. Jede nach oben gerichtete Bewegung des Systemschwerpunktes verkürzt sowohl die aufrichtenden Hebelarme als auch den Gesamtumfang der Stabilität. Haben wir also den Ballast so hoch aufgebracht, daß wir eine mäßige und wünschenswerte metacentrische Höhe erlangt haben, so ist vielleicht das Resultat ein seeuntüchtiges Schiff; ein Schiff mit guter metacentrischer Höhe unter andern Bedingungen, aber mit zu wenig Reserve-Stabilität bei möglichen Neigungswinkeln. Denn selbst Schiffe, welche die allerbesten Abmessungen haben und deren sonstige Eigenschaften nichts zu wünschen übrig lassen, können eine derartige See antreffen, daß sie außerordentlich überholen. Man wird daher leicht einsehen, wie gefährlich es bei einem Schiffe werden kann, wenn man sich kleine metacentrische Höhe auf Kosten von kurzen Hebelarmen und verringertem Gesamtumfang der Stabilität verschafft. (Fig. 104).

Es ist daher klar, daß, namentlich bei breiten Schiffen mit geringem Tiefgänge und dem gewöhnlichen Betrage des Wasserballastes, nichts übrig bleibt, um sicher zu fahren, als eine größere metacentrische Höhe in den Kauf zu nehmen, wie bei beladenem Schiffe erforderlich sein würde. Durch den gewöhnlichen Doppelboden-Ballast kann' nichts hieran geändert werden und man muß demnach mit philosophischer Ruhe das Schlingern und die andern Unzuträglichkeiten über sich ergehen lassen.

Um also sichere und wünschenswerte Resultate zu erzielen, ist mehr Ballast erforderlich, als. wie man durch den gewöhnlichen

Doppelboden erhält, nicht so sehr um die Lage des Systemschwerpunktes zu verändern, sondern namentlich um das Schiff mehr ein-zutauchen. Warum? Einfach deshalb, weil bei vermehrtem Deplacement das Metacentrum rasch sinkt und wir deshalb nicht mit der Lageänderung des Systemschwerpunktes zu operieren brauchen und dadurch den Gefahren bei schwerem Schlingern und plötzlichem Überholen aus dem Wege gehen.

Nimmt man mehr Ballast an Bord (vergrößertes Deplacement), so kommt ein sicheres Verhältnis zwischen Metacentrum und Systemschwerpunkt zu Stande. Mäßige metacentrische Höhe mit dem Systemschwerpunkt in der möglichst niedrigen Lage, wird die besten Resultate zeitigen, denn., hierdurch kann man eine langsame Schlingerperiode und leichtes Überholen erreichen, verbunden mit reichlichem aufrichtenden Moment bei großen Neigungswinkeln und gutem Gesamtumfang der Stabilität. Diese wünschenswerte Lage kann nie erreicht werden, wenn man nach der gewöhnlichen Methode nur Tanks im Boden hat, welche nach Lloyds Vorschriften von 3 bis 4 Fuß Tiefe haben. Ebenso wenig würde man solches erzielen können, wenn man diesen Tanks die doppelte Tiefe gäbe, was auf keinen Fall zu empfehlen sein würde. Denn wem: auch das mehr als doppelt so große Quantum des Ballastes den Tiefgang und das Deplacement vermehrt, wodurch das Metacentrum tiefer zu liegen kommt, so ist anderseits kein gutes Verhältnis mit dem Systemschwerpunkt erreicht, der eine tiefere Lage wie früher einnehmen würde.

Daß mehr Ballast erforderlich ist, um das Verhalten und die Lenksamkeit der Schiffe auf See zu verbessern, ist vielen Reedern bekannt und in ihren Kontrakten für neue Schiffe haben sie aüs-gemacht, daß tiefe Tanks in einer bestimmten Stelle des Schiffes eingebaut werden. Aber selbst diese haben nicht immer den gehegten Erwartungen entsprochen. Verschiedene Kapitäne, welche diese Tanks hatten, haben erklärt, daß das Verhalten.der Schiffe wenig besser sei und die Tanks oft viel Mühe und Ärger durch Lecken verursachten.

Man braucht sich nun nicht so sehr darüber zu wundern, daß viele Schiffe sich mit dieser Einrichtung wenig besser verhalten, denn die Anordnung des Ballastes ist ungefähr nach demselben Grundsatz ausgeführt, als wenn ein Durchschnitts-Stauer ein Schiff beladet, von dem er wenig kennt. In vielen Fällen sind solche Schiffe fast ebenso steif, als wenn sie nur ihren Doppelboden-Ballast hätten und ihr Verhalten auf See zeigt wenig oder gar keine Verbesserung.

Das Lecken der Tanks entspringt oft nur der Sorglosigkeit oder Unkenntnis. Anstatt daß die Tanks ganz bis aufs Äußerste voll Wasser gemacht werden, bleibt oft oben ein leerer Raum und es gehört nur etwas gesunder Menschenverstand dazu, um einzusehen, daß bei einem schlingernden Schiff eine solche große Menge Schlag-

ff

50-

Skala der Neigung in Graden.

Nr. 1. Dampfer von 360 Fuß Länge, 48 Fuß Breite und 27 Fuß 3 Zoll Seitenhöhe mit vollen Ballasttanks und Bunkern. MG = 8,4b Fuß. Nr. 2—8 zeigen die Wirkung, wenn der Syitcmschwerpunkt l, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 Fuß nacheinander erhöht wird, wodurch die mctacentrischen Höhen 7,45, 6,45, 5,45, 4,45, 3,45, 2,45 und 1,45 Fuß werden.

Nr. 9. MG = 1 Fuß.

So'

.oi

ArO*

2)0"

20*

Fig. 104. — Stabilitätskurven, welche die Wirkung der Erhöhung des Systemschwerpunktes zeigen.

• tznL g

'tzn-L f

-tznL 8

'gn-L s

i Fuß.

Aufrichtende Hebelarme.

wasser allerhand Unheil anstiften kann. Es ist auch behauptet worden,, daß man diese Tanks wegen der heftigen Bewegungen und Erschütterungen des Schiffes nicht dicht halten könne. Dann könnte man dasselbe erst recht von den Piektanks jagen, denn in den Pieken haben dieselben jedenfalls ebenso starke und stärkere Beanspruchungen zu ertragen wie anderswo, und doch kann man diese Tanks wasserdicht halten. Sind die Verhältnisse der Breite und Tiefe zur Länge ganz ungewöhnlich, so ist es nicht ausgeschlossen, daß ein Schiff so arbeiten kann, daß die Wasserdichtigkeit eine zweifelhafte Eigenschaft wird; aber bei einem normalen, gut gebauten Schiffe und bei gehöriger Verstärkung sollte das „wasserdicht machen und halten'" keine besonderen Schwierigkeiten verursachen.

Geringster Tiefgang beim Jn-See-gehen. Die wichtigen Fragen sind nun: „Wie viel Wasserballast soll ein Schiff nehmen und wie muß derselbe angebracht sein?" Wie schon gesagt, ist es wünschenswert, den Systemschwerpunkt in die niedrigste Lage zu bringen, welche sich mit einer mäßigen metaeentrischen Höhe verträgt. Sehen wir uns wieder die Metacentrumskurve, Fig. 102 Nr. 1 für das breite Schiff an, so bemerken wir, daß das Metacentrum bei unbeladenem Tiefgang 25 Fuß über dein Kiel ist. Bei zunehmendem Tiefgang sinkt es, bis es bei ungefähr 18 Fuß Tiefgang seine niedrigste Lage einnimmt. Dieses ist also wahrscheinlich der Muster-Tiefgang, bei welchem die metacentrische Höhe festgesetzt werden muß. Bei keinem anderen Tiefgänge könnte man das Schiff leichter rank machen und die damit verbundenen leichten und ruhigen Schlingerbeweguugen mit größerer Sicherheit erlangen, als wie bei diesem Tiefgänge.

Der Systemschwerpunkt ist in der niedrigsten Lage für solche Bedingung und das Schiff hat reichlichen Freibord — 5 Fuß mehr als beim Tiefgang „beladen". Die Stabilitätskurve würde zuerst allmählich ansteigen und bei großen Neigungswinkeln genügend große Hebelarme und Gesamtumfang zeigen; auch würde das große Deplacement ein starkes aufrichtendes Moment hervorbringen. Um diese günstige Lage zu erreichen, würden nicht weniger als 3700 Tons Gewicht in kl. Wasserballast und Bunkerkohlen für dieses Schiff nötig sein. Gewöhnlicher Doppelboden und Piektanks liefern 1000 Tons hierzu. Die Bunker sollen ca. 500 Tons enthalten, so daß uns noch 2200 Tons fehlen, was mancherlei Einrichtungen und große Kosten nötig machen würde. Da wir aber aus Fig. 103 sehen, daß Schiffe dieser Art solche große Reserve-Stabilität bei großen Neigungen besitzen, so ist es nicht notwendig, das Metacentrum in die niedrigste Lage zu bringen, um gute Stabilitätsverhältnisse zu erlangen; sondern da das Metacentrum bei Annäherung an den 18 Fuß-Tiefgang nur langsam sinkt, so kann man durch Anordnung des Ballastes den Systemschwerpunkt in eine solche Lage

Effil

ii* ,lii

m

in

ui iii¹ i

ff

Ii®

fi

MÄ

p

bgWy

!\

r\ [TiÄ

__    _lullen,itrfliiii*

II

MH"'""

mm£

m

SXi

Mg- 105,

SU

LZ

1.

2.

3.

's

Aufrichtender Hebel in Fußen.

* ? y    s ,

IO'

20'    30'    40'    SO*

Gradskala.

60’

70' SO' OO*

Stabilitätskurven für einen Dampfer. Länge 302 Fuß. Breite 40 Fuß 6 Zoll. Seitenhöhe 24 Fuß 11 Zoll. Deplacement beladen 5183 Tons. Freibord beladen, Lage F, -----4 Fuß loy₂ Zoll. Poop, Brückenbaus und Back.

Schiff vollständig ausgerüstet — Dampf auf.

Lagen.

Iiilf

Wasser

ballast.

Größte Stabilität.

Ladung.

Grade.

Aufrichtender Hebel.

Höhe des Metacentrums über Systemschwerpunkt.

|. #§. •f'SÄg.S

co r"f~ m r"*‘ o

ohne

mit

ohne

CD

Aufrecht.

nichts

Fuß-

Fuß.

45

46

58

57

Gleichartige Ladung 48 Kbf. Pr. Ton do.

Ladung Kohlen 45 Kbf. Pr. Ton

53

50

55

3,31

2,68

5,58

4,77

1,85

1,45

2,22

7,30

4,92

7,15

5,63

2,15

1,99

2,62

do.

52

1,78

2,43

Lage F mit gleichartiger Ladung.

ZV

I3l/a° Neigung. Deckkante eingetaucht,

50° Neigung. 93 0 Neigung.

Größte Punkt, wo die Stabitilät. Stabilität verschwunden.

Fig. 106. — Stabilitätskurven für einen Dampfer bei verschiedenen Ballast- und Ladungsverhültnissen.

fs

JO

2,0*

30’

<W’

SO’

GO’

70' SO’

£>0’

Gradskala.

Stabilitätskurven für einen Dampfer. Länge 360 Fuß. Breite 48 Fuß. Seitenhöhe-27 Fuß 3 Zoll. Deplacement beladen 8050 Tons. Freibord beladen, Lage F, = 5 Fuß. 5 Zoll. Poop, Brückenhaus und Back.

Schiff vollständig ausgerüstet — Dampf auf.

Lagen.

Bunkerkohlen, Vorräte und frisches Wasser.

Wasser-

ballast.

Ladung.

Größte Stabilität.

Grade.

Aufrichtender Hebel.

Höhe des Metacentrums über Systemschwerpunkt.

I. -f    'S' s.'f ZH

CU    CD    CD    CD

nichts

Fuß.

Fuß.

Gleichartige Ladung 51 Kbf. Pr. Ton do.

Kohlen-Ladung 45 Kbf. Pr. Ton

do.

35

39z

45

46

39z

37

43

41

Lage F mit gleichartiger Ladung.

3,96

3,58

5,79

5,18

1,68

1,31

2,25

1,82

11,09

8,09

10,83

8,45

3,16

3,92

Aufrecht.

Fig. 107. -

, 12° Neigung.

Deckkante eingetaucht.

Stabilitätskurven für einen Dampfer bei verschiedenen Ballast- und Ladungsverhältnisfen.

79° Neigung. Lage, wo die

37 0 Neigung.

Größte

Stabilität. Stabilität verschwunden.

Bringen, daß man eine mäßige metaeentrische Höhe bei geringerem Tiefgänge, verbunden mit voller Sicherheit, erhält. Da mir aber nicht allein die Stabilität, sondern auch die Manövrierfähigkeit zu berücksichtigen haben, so sollte das Schiff etwa um den halben Unterschied des Minimal- und Maximal-Tiefganges mehr eingetaucht werden, als in unbeladenem Zustande. Dieses würde für unser Schiff eine Belastung von etwa 2750 Tons ergeben. In Fig. 105 haben wir gezeigt, wie der Ballast plaziert werden kann; es ist aber leicht zu ] es) eit, daß sich auch noch andere Methoden einführen lassen. Jedes Schiff hat einen vollständigen Doppelboden nach dem .Zellensystem; ferner ist in allen 4 Beispielen angenommen, daß die Schiffe mindestens 3 Decks haben, resp. von solchen Raumtiefen sind, daß sie 3 Decks oder einen gleichwertigen Ersatz dafür haben müssen. Für Schiffe von geringeren Raumtiefen ist natürlich eine Einschränkung nötig.

Beispiel 1 zeigt einen tiefen Tank vor und hinter dem Maschinen-und Kesselraum. An Stelle des vorderen ist in vielen Schiffen ein Querbunker. Wenn derselbe voll wäre, würden die Kohlen natürlich als Ballast dienen. Durch passende größere Verstärkungen kann derselbe leicht so gebaut werden, daß man Wasserballast darin führen kann, wenn keine Kohlen vorhanden sind. Man könnte diese Tanks noch kürzer, aber entsprechend höher machen.

Beispiel 2 zeigt eine Anordnung, wo ein oder zwei Räume im untern Zwischendeck für Ballast eingerichtet sind.

Beispiel 3 führt einen Fall vor, wo der Ballast noch höher angebracht ist. In manchen Schiffen könnte diese Methode mit voller Sicherheit ausgeführt werden und man würde die gewünschte metacentrische Höhe erhalten, ohne die Stabilität bei größeren Neigungswinkeln ernstlich zu gefährden. Ein weiterer Vorteil der Anordnung des Ballastes nach den Schiffsseiten hin besteht in dem Hervorrufen Don leichteren Schlingerbewegungen, ohne daß die Stabilität mehr dadurch leidet. Man könnte diesen Raum auch wieder zu Bunker-.zwecken verwenden; selbstredend muß man besondere Verstärkung in Gestalt von Balken, Stützen re. anbringen.

Beispiel 4 zeigt einen Ballasttank an der Vorderseite des Kesselraumes. Dieses ist wieder ein gewöhnlicher Platz für Querbunker und kann dafür benutzt werden, wenn man genügend Kohlen an Bord hat. Piektanks (vorn und hinten) können, wenn auf geeignete Weise gebaut, wohl für Ballast benutzt werben. Der Nachteil großer Piektanks besteht darin, daß sie wenig Stütze haben (wegen der Schärfe des Schiffes) und deshalb wie Gewichte am Ende eines Hebels wirken, wodurch natürlich die Verbände der Schiffe, besonders bei „leichtem" Tiefgang, sehr beansprucht werden.

In den vorhergehenden Beispielen sollten die Ballasträume natürlich so eingerichtet sein, daß sie, mit wasserdichten Luken und

"Thüren versehen, auch für Ladung oder Bunkerkohlen gebraucht Werden können; ferner müssen sie so liegen, daß das Schiff in gutem Trim ist, wenn sie gefüllt sind.

In der That sollte beim Einrichten solcher Ballasträume das erste Augenmerk darauf gerichtet sein, daß sie nicht für Ladung unpassend sind, wenn man keinen Ballast braucht. Ferner muß man möglichst solche Räume resp. Orte in Betracht ziehen, welche sich am besten dazu eignen, Wasser als Ballast aufzunehmen — wasserdichte .Zwischendecks, Bunker, Plätze im Unterraum re. Hierdurch können bei der Konstruktion beträchtliche Kosten gespart werden.

Es würde natürlich absurd sein, für solche Schiffe, welche in regelmäßiger Fahrt eingestellt werden und immer sicher sind, Ladung .zu erhalten, Ballast-Einrichtungen zu treffen. Wo dieses aber nicht der Fall ist und Schiffe häufig Ballastreisen machen müssen, können gute, seetüchtige Eigenschaften nur durch die oben angedeuteten Einrichtungen erlangt werden. Natürlich können dieselben nur empfohlen und angeordnet werden, nachdem eine eingehende Untersuchung des betreffenden Schiffes in allen Teilen stattgefunden hat.

Es ist ja nicht zu verkennen, daß große Ballasttanks die Kosten und auch das Gewicht des Schiffes vergrößern, obgleich man durch Wahl geeigneter Stellen, welche, wie oben angedeutet, besonders gut zur Konstruktion passend sind, die Kosten bedeutend verringern kann.

Wird indessen durch Einrichtung von geeigneten Ballasttanks die Reisedauer und der Verbrauch von Bunkerkohlen verringert, wird ferner die Sicherheit des Schiffes eine größere und die Existenzbedingungen der Besatzung eine bessere, so erscheint die Mitführung von mehr Ballast, als wie der Doppelboden gewährt, wohl gerechtfertigt.

Sechstes Kapitel. (Vierter Abschnitt.)

Uber Ladung. — Gleichartige (homogene) Ladungen.

Inhalt: Änderung der Stabilitätskurve wegen Änderung in der nietacentrischen

Höhe — Stabilität von sich selbst trimmenden Schiffen — Turmdeckschiffe — Ko fferd eckschiffe — (Turret-Trunk).

Über Ladung. Da alle für Ladung bestimmten Schiffe nicht die gleiche Form oder denselben Typ haben, so können sie auch nicht gleich beladen werden.

Unter Beladen versteht man nicht, wie einige Leute denken^ daß man in den kleinsten Raum die größtmögliche Sabung in der kürzesten Zeit hineinarbeitet. Diese Methode würde sich vielleicht für Eisenbahnwaggons empfehlen, wenn die Ladung eine derartige wäre, daß sie ebensowenig durch Beschädigungen zu leiden hätte, wie Sand oder Schutt. Würde man aber eine solche Methode wählen» um einen so empfindlichen Körper wie ein Schiff ist, zu beladen» so wäre solches pure Unverständigkeit. Einige Schiffe haben allerdings von Haus aus schon Neigung zu schlechtem Verhalten in See» aber bei den meisten Schiffen, welche heutigen Tags gebaut werden» ist gewöhnlich die Person, welche das Laden oder Ballasten unter ihrer Aussicht hat, mehr wegen schlechter Stabilität oder schlechten Verhaltens der Schiffe auf See zu tadeln, wie das Schiff selbst-Unter dem Ausdruck „schlechte Stabilität" verstehen wir nicht: nur zu kurze aufrichtende Hebelarme und zu kleinen Gesamtumfang (dieses könnte man mangelhafte Stabilität nennen), sondern auch zu. viel Stabilität, mit zu langen aufrichtenden Hebelarnien bei kleinen Neigungen, wodurch, wie wir oben gesehen haben, rasche Bewegungen und übergroßes Schlingern hervorgerufen werden.

Nehmen wir an, ein Schiffbau-Konstrukteur gäbe einem Kapitän eine Stabilitätskurve für sein Schiff im beladenen Zustande, mit einer gewissen metacentrischen Höhe. Er findet, daß dieselbe nicht allein große Sicherheit, sondern auch leichte ruhige Bewegungen auf See im Gefolge hat. So weit wie möglich beobachtet er und macht sich Notizen über die Gewichtsverteilung im Raum, was ihre vertikale und horizontale Anordnung anbelangt (das ist, wenn die Ladung verschiedenartig ist); er wird darnach streben, ähnliche Bedingungen auf den folgenden Reisen zu erhalten und eventuell in zweifelhaften

Fällen die metaeentrische Höhe untersuchen, bevor er in See geht. Nehmen wir nun an, er erhielte ein anderes Schiff und würde beim Laden in derselben Weise verfahren, so ist es sehr wenig wahrscheinlich, daß er dieselben Resultate erhalten würde. Er würde vielleicht auf See finden, daß das Verhalten seines Schiffes ein gänzlich anderes wäre und beim Untersuchen der metaeentrischen Höhe findet er dann, daß das Schiff entweder zu viel oder zu wenig oder möglicher Weise fast gar keine hat; der Grund dafür liegt in der Form, den Abmessungen resp. dem Typ des Schiffes oder auch teilweise in der Anordnung von festen Gewichtsteilen an Bord.

So sehen wir also, daß gehörige Beladung viel mehr Kenntnisse, Intelligenz und Umsicht erfordert, als mancher geneigt ist, anzunehmen. Bloße oberflächliche Regeln werden in den meisten Fällen nur Ungewißheit und Unsicherheit hervorrufen. Man muß klar verstehen, was die besten Bedingungen für Seetüchtigkeit sind.

Für alle Schiffe, welche in ihren Abmessungen, ihrem Typ und ihren inneren Anordnungen gleich sind, könnte man leicht einen Freibord und eine metacentrische Höhe festsetzen, welche die besten Resultate auf See hervorrufen würde; die ungeheure Verschiedenheit der Schiffe, welche beständig gebaut werden, macht dieses aber unmöglich. Dem Offizier indessen, welcher das Laden zu beaufsichtigen hat, wird die erste dieser Verantwortlichkeiten dadurch abgenommen, daß der Freibord gewöhnlich durch die Vorschriften des Board of Trade oder der Klassifikations-Gesellschaften festgesetzt ist. Auch kann der Offizier nicht die beste metacentrische Höhe bestimmen. Er ist abhängig von dem Erbauer oder Konstrukteur, welcher durch Berechnung, Versuche und Erfahrung am ehesten in der Lage ist, die metacentrischen Höhen, welche wahrscheinlich die besten Resultate geben, bei verschiedenen Bedingungen festzustellen. Die Verantwortlichkeit, welche dem Schiffsoffizier bleibt, besteht darin, daß er dafür Sorge trägt, die erforderliche metacentrische Höhe zu erhalten, ohne welche der Freibord, welcher durch die Vorschriften des Board of Trade bestimmt ist (eine Auswässerung, welche darauf basiert ist, daß alle sonstigen Anordnungen getroffen sind, welche das Schiff in einen seetüchtigen Zustand bringen), in sich selbst keine Garantie der Sicherheit bietet.

Hier werden verschiedene Kapitäne sagen, daß den meisten Schiffen keine derartigen Auskünfte und ebensowenig Stabilitätskurven mitgegeben werden. Den Grund dafür haben wir schon des öfteren angegeben, nämlich, daß der Schiffsoffizier in den meisten Fällen nichts damit anzufangen wüßte. Indessen würde es unrecht sein, ihn hierfür zu tadeln, da bis jetzt so wenig gethan worden ist, um ihm Gelegenheit zu geben, sich über diesen Gegenstand zu unterrichten. Früher war es noch schlimmer. Es giebt vielleicht keine Schiffbaufirma, welche mehr versucht hat, dergleichen nützliche An-

13

Weisungen zu geben, wie die Firma William Denny u. Brothers in Glasgow; diese Herren haben aber die trübe Erfahrung gemacht, daß ihre Informationen nur in den allerwenigsten Fällen benutzt worden sind. Um so angenehmer ist die Thatsache, daß, wenn dieselben benutzt wurden, sehr zufriedenstellende Resultate erlangt worden sind. Schiffbauer sind früher nicht besonders ermutigt worden, sich, abgesehen von einigen Ausnahmefällen, die Arbeit zu machen, um die Seeleute mit Stabilitätsberechnungen zu versehen. Es steht jedoch zu hoffen, daß mit dem zunehmenden besseren Unterricht und der größeren Leichtigkeit, Kenntnisse zu erwerben, dieser Gegenstand bei den Schiffsoffizieren mehr Beachtung finden wird.

Durch den Besuch der Vorlesungen des Verfassers ist es erwiesen, daß viele Schiffsoffiziere der Sache gutes Verständnis ent- -gegenbringen und den Wunsch hegen, sich immer mehr Kenntnisse über solche Dinge zu erwerben. Können diese Kenntnisse von den Betreffenden verwertet werden, so werden zweifellos die Schiffbauer um so lieber bereit sein, die nötigen Anweisungen herzugeben; schon aus dem Grunde, daß die Erfahrungen der Schiffsoffiziere späteren Neubauten zu gute kommen können, damit hierdurch der Schiffbau immer mehr vervollkommnet und den besonderen Bedürfnissen angepaßt werde. Hier wollen wir einige Bemerkungen einschalten, welche vielleicht beim Einnehmen gleichartiger Ladungen von Nutzen sein werden. Obgleich in einer Beziehung nicht so kompliziert wie gemischte Ladung, muß die Wirkung der verschiedenen Dichtigkeit (spez. Gewicht) auf die Stabilität doch verstanden werden.

Gleichartige Ladungen (Homogeneous Cargoes). Man versteht darunter Ladungen, welche ganz aus der gleichen Art bestehen,

Z. B. eine volle Ladung Baumwolle, Kohlen, Wolle, Getreide oder Holz 2C. Alle gleichartigen Ladungen, welche die Laderäume ganz ausfüllen, und mit denen das Schiff bis zur Tiefladelinie beladen wird, haben dieselbe Wirkung auf die Hebelarme der Stabilität und bringen in jedem Falle denselben Betrag und Gesamtumfang derselben hervor. Es ist dieses augenscheinlich, da der Systemschwerpunkt jeder solchen Ladung stets dieselbe Stelle einnehmen wird und demzufolge immer gleiche Hebel geschaffen werden. Da das Gesamtgewicht jeder solchen Ladung das gleiche sein muß, so muß auch das Stabilitätsmoment — Deplacement multipliziert mit aufrichtendem Hebelarm — dasselbe sein, da die anderen Faktoren, metacentrische Höhe und Freibord, konstant bleiben. Haben wir aber eine gleichartige Ladung, etwa Bauholz, von welcher ein Teil an Deck geladen werden muß, um das Schiff auf seinen beladenen Tiefgang Zu bringen, so ändern wir die früheren Verhältnisse und die Stabilität wird eine andere.

Nachdem die Deckladung verstaut ist, wird der Systemschwerpunkt höher liegen, und zwar um soviel höher, als der frühere System-schwerpunkt, wie die Entfernung zwischen dem früheren Schwerpunkt und dem Schwerpunkt der Deckladung, multipliziert mit dem Gewicht ber Deckladung und dividiert durch das ganze Deplacement, beträgt. Da nun das Metacentrum stets dieselbe Lage einnimmt, wenn das Schiff seinen Maximal-Tiefgang (Tiefgang beladen) und konstanten Freibord hat, so wird doch die Verringerung der metacentrischen Höhe, welche dadurch verursacht wird, daß die Deckladung den Systemschwerpunkt erhöht, die Hebelarme der Stabilität verkleinern, wodurch ein geringeres aufrichtendes Moment und ein kleinerer Gesamtumfang der Stabilität entsteht. Hätte das Schiff eine leichte gleichartige Ladung eingenommen, von einer Natur, welche nicht dem Wetter ausgesetzt, also nicht auf Deck verladen werden könnte, so würde das Schiff beträchtlich mehr als den nötigen Freibord haben. In den meisten Fällen würde das wahrscheinliche Resultat eine verringerte metacentrische Höhe sein. Diese würde aller Wahrscheinlichkeit nach verursacht werden durch ein Sinken des Meta-eentrums und ein Steigen des Systemschwerpunktes. Das Metacentrum sollte allerdings nach der Formel in größerer Höhe über dem Deplacementsschwerpunkt sein, weil das Deplacement kleiner und das Trägheitsmoment der neuen Schwimmebene nur wenig geringer ist, wie das vorige; indessen ist der Deplacementsschwerpunkt auch gesunken, weil der Tiefgang geringer geworden ist. Diese zusammenwirkenden Umstände haben denklich in der Nähe der Tiefladelinie ein niedrigeres Metacentrum hervorgerufen. (Siehe metacentrische Kurven Fig. 115). Man würde dieses leicht aus den meta--centrischen Kurven ersehen können.

Wenden wir uns nun dem Systemschwerpunkt zu, so werden wir wahrscheinlich finden, daß der Systemschwerpunkt einer gleichartigen Ladung, welche den Laderaum ausfüllt, unterhalb des Systemschwerpunktes beim unbeladenen Schiffe liegt. Je schwerer nun diese gleichartige Ladung ist, um so größer ist die Wirkung, den Systemschwerpunkt zu erniedrigen und eine größere metacenlrische Höhe zu schaffen; dagegen würden die leichtesten gleichartigen Ladungen den höchsten Systemschwerpunkt und die geringsten metacentrischen Höhen hervorrufen. Man muß nicht denken, daß der größere Freibord -einen Ersatz für den Verlust an metacentrischer Höhe und den erhöhten Systemschwerpunkt bietet, denn man wird sehr wahrscheinlich sinden, daß die ganze Stabilität Einbuße gelitten hat, welche auch uoch durch das kleinere Deplacement beeinflußt wird.

Anderseits ist es klar, daß mit einer gleichartigen Ladung, welche das Schiff auf seinen Tiefladepunkt bringt, ohne die Laderäume ganz auszufüllen, der Systemschwerpunkt eine niedrigere Stelle einnehmen muß, als bei einer gleichartigen, die Räume füllenden Ladung. Infolgedessen wird die metacentrische Höhe größer und da der Freibord unverändert bleibt, müssen die Hebelarme

13*

der Stabilität, das Moment und der Gesamtumfang größer werden-Hieraus folgt, daß es für einen Schiffsführer wichtig ist, eine Stabilitätskurve für leichte und eine für schwerere gleichartige Ladung^ welche das Schiff auf seine Tiefladelinie bringt, an Bord zu haben-Die Änderung der Stabilitätskurve zu finden, welche durch eine Veränderung der metacentrischen Höhe bedingt ist. Hat man die metacentrische Höhe und eine Stabilitätskurve für ein Schiff bei einem gewissen Tiefgang, so ist es einfach genug, eine neue Stabilitätskurve zu ftnben, wenn durch ungleiche Gewichtsverteilung der Ladung die metacentrische Höhe geändert ist, so lange der Tief--gang derselbe bleibt.

G%-

G'i

G)

Fig. 108.

Fig. 108 zeigt uns ein Schiff, welches ursprünglich in dev Wasserlinie WL schwimmt: bei Überhellen aber in der Wasserlinie W' IV. B ist der Deplacementsschwerpunkt der neuen Wasserlinie.. G, G¹, G² sind drei Lagen für den Systemschwerpunkt, welche durch verschiedenartige Stauung von gemischten Ladungen auf drei aufeinander folgenden Reisen hervorgerufen werden. Wir wollen nun annehmen, daß wir mit einer Stabilitätskurve für die erste Ladung versehen wären. Tie Entfernung von G bis G¹ und von G' biA G² sei jedesmal 1 Fuß. Bei der ersten Ladung ist der aufrichtende Hebelarm GZ, bei der zweiten Gl Z — das ist GZ, verringert um Gk_ G k = G G¹ (1 Fuß) • Sinus des Neigungswinkels.

GZ — (G G¹ • Sinus des Neigungswinkels) ----- GlZ.

GZ - GG- - Sinus des Neigungswinkels) = G-Z.

Die neuen Hebelarme der Stabilitätskurve für irgend ein anderes-Ladungsverhältnis findet man also, indem man die Strecke, um welche der Systemschwerpunkt gestiegen ist, mit dem Sinus des-Neigungswinkels multipliziert und das Resultat von den alten Hebelarmen der Stabilität abzieht. Sollte der Systemschwerpunkt niedriger-liegen, muß die Korrektion addiert werden. (Siehe Fig. 104).

Dieses ist für einen Schiffsoffizier sowohl wichtig, als auch sehr -nützlich. Z. B., der Tiefgang des Schiffes, beladen, sei immer ziemlich derselbe und nachdem vom Konstrukteur die metacentrische Höhe und eine Stabilitätskurve für gleichartige Ladung geliefert Worden ist, kann er selbst seine Stabilitätskurve für irgend welche andere Ladung bei demselben Tiefgang bestimmen. Dieses ist weiter Wichtig, weil die metacentrische Höhe, welche für ein beladenes Schiff genügen würde, vielleicht bei einem anderen Schiffe im beladenen Zustande unpassend oder selbst gefährlich sein könnte. Viele große Hassagierdampfer haben nur wenige Zoll metacentrische Höhe und sind speziell dafür konstruiert, um ihre Bewegungen bei Seegang möglichst ruhig zu gestalten. Es ist indessen keine Gefahr vorhanden, daß sie durch Mangel an Stabilität kentern, denn sobald sie sich überneigen, werden die aufrichtenden Hebelarme der Stabilität wegen des großen Freibords und der guten sonstigen Verhältnisse länger. (Siehe Fig. 92, 93, 94, 106 und 107).

Dieses gilt in gewissem Maße auch für Frachtdampfer mit größerem Freibord, z. B. Sturm- und Spardeck-Schiffe. Die metacentrische Höhe in gut proportionierten Schissen dieser Klassen würde bei geeigneter Beladung, mit etwa V/₂ Fuß, ganz zufriedenstellend sein? Bei sehr großer Breite wird es nicht allein fast unmöglich, sondern auch gefährlich, dem Metacenlrum in seinen hohen Lagen zu folgen, indem man durch alle möglichen Mittel versucht, den Systemschwerpunkt nach oben zu verlegen. Hier bleibt keine andere Alternative, als das schwere Schlingern, Überholen, Arbeiten und die sonstigen Unbequemlichkeiten philosophisch zu ertragen.

Schiffe mit sehr geringem Freibord erfordern größere meta-centrische Höhe, besonders wenn sie sehr breit sind. Naturgemäß bringt große Breite auch eine große metacentrische Höhe hervor wenn dieselbe nicht durch den Prozeß des Ladens verringert wird

z-TT"^

Fig. 109, 110, 111.

Werden dem Schiffbau-Konstrukteur nicht genaue Angaben gemacht über etwaige besondere Ladungen, welche das Schiff führen soll, so macht er seine Pläne in der Annahme, daß die Laderäume Hanz von einer gleichartigen Ladung angefüllt werden. In den letzten Jahren sind eine Anzahl neuer Schiffstypen gekommen, wie Turret-, Trunk- und Selftrimmig-Stypen. (Fig. 109, 110 und 111). <Turmdeck- und Kofferdeckschifse, sog. Selbsttrimmer). Zweifellos haben diese Schiffe gewisse Vorteile, namentlich darin, daß das Trimmen der Ladung sehr erleichtert wird. Der Reserve-Auftrieb, welcher durch die selbsttrimmenden Aufbauten gewährt wird, kann bei der Bestimmung des Freibords in Rechnung gezogen werden; das Deck kommt deshalb der Oberfläche des Wassers bedeutend näher. Da aber diese Schiffe gewöhnlich gute Breite haben, erhalten sie eine hinreichende metaeentrische Höhe, so daß, wenn sie eine gleichartige Ladung haben (die einzige Art und Weise, um Schiffe einigermaßen zu vergleichen), kein Zweifel entstehen kann, daß die Konstrukteure genügend für alle Ansprüche gesorgt haben, welche Wind und Wetter an die Stabilität dieser Art Schiffe stellen könnten.

Sechstes Kapitel. (Fünfter Abschnitt.)

¹

Auf großen Schiffen thut man gut, außer den Streben noch Ketten, über die Planken

Anmerk. d. Übersetzers.

Das Übergehen der Ladung.

Inhalt: Veränderungen der Stabilität auf der Reise.

Übergehen der Ladung. Professor Elgar hielt im Jahre 1886 vor dem Institut der Schiffbauarchitekten eine sehr lehrreiche Vorlesung über „Verluste auf See" und konstatierte, daß in den Jahren 1881, 1882 und 1883 von 264 englischen resp. englischen Kolonien angehörenden Schiffen von 300 Brutto Registertons und darüber, welche als „gescheitert oder verschollen" gemeldet waren, der vierte Teil derselben mit Kohlen und der sechste Teil mit Getreide beladen war — also ein großer Prozentsatz der Gesamtverluste aus diesen Ursachen. Allerdings führen viele Schiffe Kohlen und Getreide als Ladung, aber es ist doch augenscheinlich, daß eine Kohlen-

. STA*®⁰ ^jC

gig. 112. — Schiff mit übergegangener Ladung.

und Getreideladung leicht übergeht. Deswegen hat auch das Board' of Trade für Schiffe, welche Sturzladungen Getreide führen, Vorschriften erlassen, daß geeignete Anordnungen getroffen werden müssen, um die Laderäume füllen resp. nachfüllen zu können, damit dieselben ganz voll sind; ebenso soll ein Teil der Ladung in Säcke gefüllt werden; desgleichen sollen Längsschotte eingerichtet werden, welche vom Kielschwein bis zum Deck und im Zwischendeck von Deck zu Deck reichen. Werden Kohlen oder Getreide ohne solche Vorsichtsmaßregeln lose im Schiffe geführt, so ist die Gefährlichkeit solcher Ladung leicht ersichtlich.

Wir wollen annehmen, daß Fig. 112 ein derartig beladenes Schiff darstellt. Selbst wenn der Raum vor dem Anfang der Reise voll gewesen wäre, so sinkt die Ladung doch durch ihre Schwere und durch die Bewegung des Schiffes mehr oder weniger in sich zusammen; dadurch entsteht oben ein leerer Raum. Nehmen wir nun an, daß durch schweres Schlingern die Ladung in der angedeuteten Weise übergeschossen ist, so wird das Schiff eine große Schlagseite erhalten, und muß eventuell verlassen werden. Das Übergehen der Ladung hat natürlich Einfluß auf die Stabilität. Vorher befand sich der Systemschwerpunkt in Gr in der vertikalen Linie, welche durch die Mitte des Schiffes geht. Nun hat aber durch die Verschiebung des Keils xAB von Backbord nach xCD an Steuerbord der Systemschwerpunkt sich in derselben Richtung verschoben. Es sei der übergegangene Getreidekeil 40 Tons und die Entfernung vom ursprünglichen Schwerpunkt des Keils nach dem neuen Schwerpunkt desselben betrage 20 Fuß; das ganze Deplacement ist 3000 Tons. Die Verschiebung des Systemschwerpunkles nach Steuerbord in einer Richtung, welche parallel der Verbindungslinie der beiden Keil-Schwerpunkte ist, beträgt demnach

----- 0,26 Fuß nach G¹.

40 . 20 3000

Die Hebelarme der Stabilität werden nun für den Gesamtumfang der Stabilität verringert sein. Hat das Schiff bei dem augenblicklichen Neigungswinkel eine ruhige Lage, so ist es klar, daß noch etwas Stabilität vorhanden ist, obgleich der Hebelarm in dieser Position = 0 ist; er ist total aufgehoben durch die Bewegung des Systemschwerpunktes nach auswärts. Wird aber ein neuer Äuftriebs-keil an der Steuerbordseite eingetaucht, so kommt der Deplacements-schwerpunkt wieder mehr nach Steuerbord und es entsteht etwas Stabilität bei größerer Neigung.

Sollte die Ladung noch weiter übergehen, so kann der Gesamtumfang der Stabilität total verschwinden, da die aufrichtenden Hebelarme immer kürzer werden; oder in anderen Worten: Wenn das Krängungsmoment der übergeschossenen Ladung das größte aufrichtende Moment des Schiffes übersteigt, wird es kentern. Die gefährlichsten Schiffe mit übergegangener Ladung sind diejenigen des älteren Typs, welche nur geringe Breite im Vergleich zur Tiefe haben, wodurch sie schon von Natur rank sind. Haben diese Schiffe noch einen Doppelboden für Wasserballast, so zeigen sie solche Neigung um so mehr, ivenn die Tanks leer sind, da die Ladung resp. der Systemschwerpunkt um so höher liegt. Sollte also ein Übergehen der Ladung eintreten, so sind breite Schiffe in einer besseren Lage, da sie ihrer Form nach größere metacentrische Höhe haben und deshalb größerem Überhellen besseren Widerstand leisten.

Vielleicht ist einem Leser, welcher aufgehäuftes Getreide in -einem Speicher gesehen hat, der Gedanke gekommen, ob das Getreide im Schiffe eher übergehen wird, als bis das Schiff so weit übergehellt ist, wie es der „Schräge" des aufgehäuften Getreides entspricht. Könnte man „das Schiff ruhig und stetig überhellen, so würde allerdings ein Übergehen der Ladung nicht eher eintreten, als bis die Oberfläche des Getreides einen eben solchen Winkel (eine eben solche Schräge) eingenommen hätte, wie auf dem Speicherboden. <Siehe Fig. 113 ab und ab.)

Wenn „diese Antwort richtig wäre, würde man sich vielleicht wegen des Übergehens der Ladung nicht so viel Sorge machen, da der verstorbene Professor Jenkins den Winkel, bis zu welchem mau Getreide frei aufhäufen kann, also die Ruhelage, zu 23l/₄° angegeben

"feWW*

Fig. 113. — Ruhelage für Getreide.

hat. Da nun die meisten mit Getreide beladenen Schiffe ruhige Bewegungen haben, so neigen sie sich kaum jemals bis zu einem solchen Winkel über. Die Sache liegt aber anders und durch das Schlingern, Stampfen und Stoßen der Wellen wird dieser Winkel ganz beträchtlich verkleinert. Auch wird die Ladung um so leichter in Bewegung kommen, je größer die Entfernung der Ladungsoberfläche von dem Punkt ist, um welchen das Schiff schlingert Zentrifugalkraft); daher wird die Ladung im Zwischendeck leichter übergehen, als diejenige im Raum.

Wenn man weiß, daß Längsschotte in der Mittellinie des Schiffes das Krängungsmoment der übergegangenen Ladung auf -etwa ein Viertel von dem reduzieren, was es ohne Längsschotte sein würde, wird man den Wert der letzteren besser verstehen.

Änderungen der Stabilität auf der Reise. Es sind besonders Dampfer, welche Änderungen in der Stabilität und in ihrem Verhalten auf See während der Reise unterworfen sind.

Der Grund hierfür liegt namentlich in dem Verbrauch von Bunkerkohlen. Nehmen wir einen gewöhnlichen Frachtdampfer an, welcher während einer sechstägigen Reise von Hafen zu Hafen, sagen wir, 100 Tons Kohlen verbraucht. Selbstredend wird das Deplacement um 100 Tons kleiner und aus der „Tons Pr. Zoll"--Kurve ist zu ersehen, um wie viel der Tiefgang geringer geworden ist; hierdurch wird natürlicherweise der Freibord entsprechend größer.

Die Wirkung auf die metacentrische Stabilität wird in erster Linie von der Lage des Schwerpunktes der Bunkerkohlen abhängen. Hat man die Bunker auf jeder Seite der Kessel und einen Querbunker von den Bodenwrangen bis zum untersten Deck, so wird der Schwerpunkt der Bunkerkohlen gewöhnlich tiefer liegen als der Schwerpunkt des Schiffes; hierdurch wird also das Schiff steifer. 9^d) dem Verbrauch der Kohlen wird das Schiff also ranker und in seinen Bewegungen im Seegang ruhiger, weil die metacentrische Höhe geringer geworden ist.

Es ist heutzutage bei Frachtdampfern von großer Breite aber meistens anders. Dieselben führen, um größere Reduktionen im Tonnengehalt zu erlangen (siehe „Tonnage"), meistens keine unteren Seiten- und Querbunker, sondern versuchen den Abzug für den Maschinenraum möglichst groß zu gestalten. Die Kohlen werden dann gewöhnlich im Zwischendeck an den Seilen des Maschinen-und Kessel-Umbaues geführt. Häufig werden auch 30 bis 40 Tons Kohlen an Deck mitgenommen. In solchem Falle liegt der Schwerpunkt der Kohlen höher wie der Schwerpunkt des Schiffes, die metacentrische Höhe wird geringer und die Bewegungen ruhiger. Nachdem dann die Kohlen verbraucht sind, wird die metacentrische Höhe größer werden, da der Systemschwerpunkt sinken muß, und das Schiff wird steifer und mehr zum Schlingern geneigt fein.

Als ich kürzlich über diesen Gegenstand einen öffentlichen Vortrag hielt, erzählte ein Kapitän, welcher unter der Zuhörerschaft war, folgenden Vorfall, dessen Natur er bisher nicht hatte verstehen können:

Als er auf der Heimreise den St. Georgs-Kanal erreicht hatte, sing sein Schiff plötzlich an, ganz ungewöhnliche Bewegungen zu machen; es war im Raum und an Deck mit Esparto-Gras beladen. Viel Seegang war nicht da und vorher war das Schiff sehr ruhig in seinen Bewegungen gewesen; jetzt nahm es eine geringe Schlagseite an und fiel mitunter von einer Seite auf die andere, nicht mit schlingernden Bewegungen, sondern förmlich ruckweise. Nachdem es einige Zeit auf einer Seite gelegen hatte und sich nur etwas mit den Wellen auf- und niederbewegt hatte, fiel es, von einer etwas größeren Welle getroffen, wieder mit einem Ruck auf die andere Seite und so abwechselnd. Der Kapitän erklärte nun, daß sein Schiff mit der leichten, gleichartigen Ladung sehr rank gewesen sei, namentlich mit Decklast. Ferner seien die Bunker unten im Schiff gewesen; demgemäß muß die metacentrische Höhe am Ende der Heimreise durch den Kohlenverbrauch verringert worden feüu Schließlich wurde noch am Ende der Reise die Deckladung durch heftigen Regen eingeweicht, also schwerer, und so konnte es kommen, daß zuletzt der Systemschwerpunkt mit dem Metacentrum zusammen-^ fiel, oder wohl noch etwas höher lag. Im letzten Fall entstand ein kippender Hebel und das Schiff mußte überhellen, bis durch die Eintauchung eines neuen Auftriebskeils die Krängungskraft aufgehoben wurde. Das Schiff war nun sozusagen in gleicher Lage wie der Cylinder aus homogenem Material, welchen wir in Fig. 98» betrachtet haben, ausgenommen, daß bei weiterer Neigung die aufrichtenden Hebelarme durch neue Eintauchungs- (Auftriebs-) Keile wieder zunahmen, wodurch einer noch weiteren Neigung Widerstand geleistet wurde.

Die Ursache des ruckweisen Überholens lag also nicht im aufrichtenden Moment des Schiffes, sondern nur in der Bewegung der See, welche das Schiff gelegentlich wieder in die aufrechte Lage zurückstieß; da es sich aber, weil im indifferenten Gleichgewicht, hier nicht halten konnte, fiel es auf die andere Seite.

Jede vertikale Bewegung von Gewichtsteilen und jede Ver> mehrung oder Verminderung von an Bord befindlichen Gewichten wird in gewissem Grade die Stabilität beeinflussen, wodurch anderseits-wieder das Verhalten des Schiffes im Seegang berührt wird.

Ebenso kann das Leeren oder Füllen von Wasserballasttanks» eine ähnliche Wirkung haben.

Sechstes Kapitel. (Sechster Abschnitt.)

Wirkung des Eintritts von Wasser in das Innere des Schiffes.

Inhalt: Eintritt des Wassers durch ein Loch in der Außenhaut in eine große Abteilung des Raumes — Kurven, welche die Verschiedenheit in der Höhe des Metacentrums bei zunehmendem Tiefgänge zeigen — Auftrieb, welcher durch Ladung in der beschädigten Abteilung hervorgebracht wird — Längsschotte — Eintritt von Wasser tu eine beschädigte Abteilung unterhalb und oberhalb einer wasserdichten Plattform. — Wert der Wasserpforten — Wasser an Deck — Eintritt des Wassers durch eine Decköffnung — Eintritt des Wassers in die vordere oder hintere Abteilung — Höhe der Schotte — Auf der Ladung treibend.

Wirkung des Eintritts von Wasser in das Innere des Schiffes. 1. Durch ein Loch in der Außenhaut unterhalb der Wasserlinie:

Jj

Fig. 114. — Wirkung des Eintritts von Wasser in eine mittlere wasserdichte Abteilung.

Es sei Fig. 114 eilt kastenförmiges Schiff von 100 Fuß Länge, 20 Fuß Breite und 10 Fuß Tiefgang bei 5 Fuß Freibord. Beispielsweise soll dieses Schiff in der Mitte eine wasserdichte Abteilung von V* der Länge des Schiffes, also von 25 Fuß haben, wie abgebildet. Nun nehmen wir an, diese Abteilung sei durch Kollision beschädigt und das Wasser sei durch das in der Skizze angedeutete Loch eingetreten.

Nach der Beschädigung wird die Wasserlinie von WL nach w 1 verlegt sein, denn wie wir schon in dem Kapitel über Auftrieb gezeigt haben, ist der Auftrieb der Abteilung, in welche das Wasser eingedrungen ist, verloren. Um also das Gewicht des Schiffes, welches dasselbe bleibt, zu tragen, muß sozusagen eine Anleihe bei der Reserve-Schwimmfähigkeit (Reserve-Auftrieb) gemacht werden, wodurch also der vermehrte Tiefgang entsteht. Nun wollen wir sehen, welche Wirkung dieser Umstand auf die metacentrische Hohe gehabt hat. Die Formel für die Bestimmung der Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt ist:

Trägheitsmoment der Schwimmebene Kubisches Deplacement in Fuß

Bestimmen wir nun das Trägheitsmoment der neuen Schwimmebene, so lassen wir die beschädigte Abteilung ganz bei Seite, da sie ihren Auftrieb gänzlich verloren hat. Das Trägheitsmoment der neuen Schwimmebene, weniger dem Teil FG, dividiert durch das Deplacement, giebt die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt. Es ist augenscheinlich, daß das Trägheits--moment beträchtlich abgenommen hat wegen des Verlustes eines Teils der Schwimmebene. Das Metacentrum wird daher näher dem Deplacementsschwerpunkte liegen. Da der Systemschwerpunkt des Schiffes unverändert geblieben, so wird man auf den ersten Blick versucht sein, zu glauben, daß in jedem solchen Falle die metacentrische Höhe verringert worden sei. Man muß aber nicht vergessen, daß' der Deplacementsschwerpunkt mit dem vermehrten Tiefgang gestiegen ist. Vielleicht läßt sich dieses durch eine einfache Rechnung deutlicher zeigen. Sehen wir uns wieder unser Kasten-schiff vor dem Unfall an, so hatten wir:

Das Trägheitsmoment der Schwimmebene ----

Das Deplacement 100 • 20 • 10 ----- 20000Kbkfuß.. 100.20»

12

---- 66 666.

Das Metacentrum über dem Deplacementsschwerpunkt

66 666

----- 3,3 Fuß.

20 000

Das Metacentrum befindet sich also 5 + 3,3 = 8,3 Fuß über dem Boden unseres Schiffes.

Es sei der Systemschwerpunkt 6,3 Fuß vom Schiffsboden entfernt, dann ist die metacentrische Höhe im unbeschädigten Zustande 8,3 — 6,3 = 2 Fuß.

Wegen der Stabilitätskurve siehe Fig. 87 Kurve Nr. 3.

Nach der Kollision wird gefunden, daß der Tiefgang 3,3 Fuß zugenommen hat. Man kommt auch zu diesem Resultat, weun man den körperlichen Inhalt des verlorenen Auftriebs FGBA (Fig. 114) durch Me Schwimmebene weniger dem Teil FG dividiert.

Nämlich Inhalt von FGBA = 10 • 20 • 25 = 5000 Kbkfuß.

5000    „₀ _ ,

15ÖÖ = d'3 5U6‘

Schwimmebene ----- (100 — 25) • 20 ----- 1500.

Der Deplacementsschwerpunkt ist daher 10 + 3,3

= 6,6 Fuß vom Schiffsboden.

Das Deplacement bleibt unverändert 20 000 Kubikfuß.

75 • 20»

Das Trägheitsmoment der Schwimmebene ist ——— ----- 50 000.

Das Metacentrum über dem Deplacementsschwerpunkt ist

50 000

--- 2,5 Fuß,

20 000

welches niedriger als vorher ist.

Das Metacentrum über dem Schiffsboden ist 6,6 + 2,5 ----- 9,1 Fuß, also höher wie früher.

Folglich ist die metacentrische Höhe nach der Kollision 9,1 — 6,3 ----2,8 Fuß, also größer wie vorher.

Wir sehen also, daß unser Schiff in Wirklichkeit nach dem Unfall unb mit der einen Abteilung voll Wasser eine größere metacentrische Höhe hat, als im unbeschädigten Zustande. Man ist vielleicht geneigt zu denken, daß dieses kaum der Fall sein könnte, denn woher kommen die Verluste der Schiffe, welche in so viele wasserdichte Abteilungen eingeteilt sind? Wir erwähnen nur das Schlachtschiff „Victoria" und den Schnelldampfer „Elbe". Um diesen Umstand zu verstehen, müssen wir sorgfältig die Wirkung der hauptsächlichsten Agentien, von denen die metacentrische Stabilität abhängt, verfolgen und zwar von dem Augenblick des Eintretens der Kollision bis zur Katastrophe. Dabei ist vorauszuschicken, daß, wenn auch die metacentrische Stabilität unseres Kastenschiffes vor der Kollision geringer ist, dieselbe doch bei mehr Neigung jedenfalls eine größere war. Dieses rührt von dem größeren Freibord her. Außerdem kann man nicht jedes Schiff als einen Kasten ansehen und die Verschiedenheit der Formen und das Abnehmen der Breite nach den Enden zu hat eine bedeutende Wirkung auf die Höhe des Metacentrums, was hauptsächlich wieder seinen Grund in der Verringerung des Trägheitsmoments der Schwimmebenen hat.

Änderung in der Höhe des transversalen Metacentrums von der Vermehrung des Tiefgangs herrührend. Bei Handelsschiffen findet man gewöhnlich, daß das Metacentrum bei geringen Tiefgängen am höchsten liegt; dieses hat seinen Grund in dem Verhältnis des kleinen Deplacements zu dem Trägheitsmoment der Schwimmebenen. Nehmen aber die Tiefgänge zu, so wächst das Volumen des eingetauchten großen Schiffskörpers schneller, als das Trägheitsmoment. Das Resultat ist oft so, daß das Metacentrum sinkt, bis man sich der Tiefladelinie nähert; hier wird dann die erniedrigende Wirkung des zunehmenden Deplacements durch die mit dem zunehmenden Tiefgang erhöhende Wirkung des Deplacementsschwerpunktes überholt und das Metacentrum steigt wieder* Dieses -führt uns zu der wichtigen Thatsache, daß, so gefährlich das Übernehmen großer Wassermengen an Deck manchmal sein kann, dennoch in einigen Fällen durch den hierdurch plötzlich vermehrten Tiefgang das Metacentrum steigt, so daß dadurch viel dazu beigetragen wird, ernste Unglücksfälle abzuwenden.

* Das Überhängen nach außen (flare out) an den Enden des Schiffes in der Wasierlinie vermehrt das Trägheitsmoment und trägt dazu bei, dasselbe Resultat hervorzubringen.

In Figur 115 sind mehrere Beispiele für verschiedene Typs von wirklichen Schiffen gegeben, welche die Wirkung des vermehrten Tiefganges auf die Höhe des Metacentrums durch Kurven zur Anschauung bringen. Die untenstehende Tabelle giebt die Einzelheiten für jedes Schiff.

Man muß auch nicht vergessen, daß, wenn durch eine Kollision eine ziemlich große Abteilung nahe der Mitte des Schiffes beschädigt

Höhenskala in Fußelt über Oberkante Kiel

3 S S 8    55    § iS

\i

4—H"

-7

Je

■4- C 8    -70

12    14-    16    18    20    22 24- ,

Tiefgangskala in Fußen.

Figur 115. — Metracentrums-Kurven, welche die aufsteigende Tendenz des Metacentrums in der Nähe der Tiefladelinie veranschaulichen.

ivürde, dieses die Resultate, welche wir von Schiffen mit Kastenform erlangt haben, sehr beeinflussen würde. — Die Breite ist hier bekanntlich am größten und daher wird der Verlust an Trägheitsmoment der Schwimmebene auch um so größer sein. Wir werden daher keine solche Zunahme an metacentrischer Höhe zu verzeichnen haben, wie bei dem Kastenschiffe mit der Mittelabteilung voll Wasser. <Figur 114.)

Nr. des Schiffes

Seiten- Tiefgang höhe beladen

FUß ^    ^ %

Länge

in

Breite

Beschreibung.

oao-'Oomrfs.OGtoi-¹

320

270

206

231

215

245

190

162

154

OOOOOOSOCOO

Nh^iCiCOOIho;

OCOO^COCOOr^cD

§£2£':D,>a0r*co

coocooooccoo

OhoONhcONWOJ

TfiT^OlCOrocOCMCMOl

Vollgebautes Segelschiff desgl.

Scharf gebauter Dampfer Mäßig voll gebauter Dampfeo desgl. desgl.

Dampf-Dacht

desgl.

desgl.

Bei dem Kastenschiff in unserer Abbildung war der Tiefgang 10 Fuß und der Freibord 5 Fuß; sollten diese Zahlen für den Tiefgang „beladen" gelten, so würde der Freibord und demgemäß, der Reserve-Auftrieb ungewöhnlich groß sein.

Hätte man etwas weniger als 3,3 Fuß Freibord gehabt, so würde das Schiff gesunken sein, da das Gewicht des Schiffes die nach der Kollision übrig gebliebene Schwimmfähigkeit sozusagen verschluckt hätte.

Wahrscheinlich sind indessen weder die „Victoria" noch die „Elbe" aus diesem Grunde gesunken, sondern dieselben sind deutlich gekentert, ehe der Reserve-Auftrieb erschöpft war.

H"

Fig. 116. — Einströmen des Wassers in eine beschädigte Abteilung.

Fig. 116 soll den Querschnitt eines Schiffes in einer beschädigten Abteilung darstellen und der Auftrieb dieser Abteilung sei weniger-wie der ganze übrig bleibende Auftrieb, wodurch jedenfalls bewiesen wird, daß das Schiff die Fähigkeit besitzt, noch schwimmend zu bleiben, nachdem das Einströmen des Wassers aufgehört hat.

Das Wasser strömt durch das Loch X ein und wenn das Loch ein großes ist, was gewöhnlich der Fall sein wird, so wird das ungeheure Gewicht des Wassers, welches an einer Seite herein-^ strömt, verbunden mit der natürlichen Neigung des Wassers, die tiefste Lage einzunehmen, für die Zeit wenigstens die Wirkung haben, den Schwerpunkt des Schiffes nach derselben Richtung, also nach der beschädigten Seite, zu verschieben; das Schiff erhält also Schlagseite. Das in der Abteilung befindliche Wasser sucht naturgemäß eine horizontale Oberfläche zu bilden, wie in Fig. 117 gezeigt ist, mit dem Schwerpunkt in g an der überhängenden Seite, was das Überholen befördert.

io

/c-

Fig. 117. — Schlagseite durch Einströmen des Wassers verursacht.

Das fortwährende Einströmen von Wasser, begleitet von zunehmender Schlagseite und vermehrt durch die Wirkung des eingedrungenen Wassers, wirken zusammen, um das Überhellen zu vermehren und so wird in vielen Fällen, wo das Krängungsmoment aus diesen Ursachen das größte aufrichtende Moment (bekannt aus der Stabilitätskurve des Schiffes) übersteigt, das Schiff kentern. Ist dagegen das Schisst in aufrechter Lage sehr steif, so wird es in manchen Fällen dem Überhellen, welches durch das einströmende Wasser verursacht wird, Widerstand leisten; es wird dieses um so eher thun, nachdem eine mäßige Quantität eingedrungen ist, da hierdurch der Systemschwerpunkt ein niedrigerer und deswegen der Widerstand ein größerer sein wird. Kommt nun die Reserve-Schwimmfähigkeit zur Geltung, nachdem der Auftrieb der beschädigten Abteilung verloren, so kann unser Schiff ruhig im stabilen Gleichgewicht liegen bleiben, wenn nicht die Veränderung im Trim des Schiffes so groß geworden ist, daß es mit dem Steven oder dem Heck vorauf nach unten sinkt.

Auftrieb, welcher durch die Ladung bedingt wird. Es muß

im Auge behalten werden, daß das gleich nach der Kollision eindringende Wasser als Schwergut wirkt, wodurch also der Systemschwerpunkt erniedrigt und der Tiefgang vermehrt wird. Nachdem aber die Abteilung bis zur Oberfläche des außenbords befindlichen Wassers angefüllt ist, und das innerhalb befindliche Wasser mit dem

14

außerhalb befindlichen in Verbindung bleibt, kann man das eingedrungene Wasser nicht mehr als Gewicht betrachten, ebensowenig wie das außerhalb befindliche, da dieser Raum aufgehört hat, Schwimmkraft darzustellen (ausgenommen den Kubikinhalt der etwa -innerhalb befindlichen Ladung, denn Deplacement ist immer wirklicher Auftrieb). Das eingedrungene Wasser wird demgemäß nicht mehr als ein Teil des Schiffes angesehen und unser Schiff wird treffend durch Figur 118 dargestellt.

Wir sehen hier zwei völlig intakte Endabteilungen. Der mittlere Raum ABCD hat nur so zu sagen einen Boden, auf dem Gewichte ruhen, welche Ladung darstellen. Diese Abteilung hat keine Seitenwände, sondern ist nur durch andere Befestigungen mit den Endabteilungen verbunden. Hier haben wir eine genaue Erläuterung des Schiffes, mit dem wir es oben zu thun hatten. Das Ganze wird getragen durch den Auftrieb der beiden intakten End-

ig

Fig. 118. — Wirkung des Wassers in einer Abteilung mit Ladung.

abteilungen und durch den Auftrieb des kubischen Deplacements der, obgleich unter Wasser befindlichen, Ladung. Der Systemschwerpunkt ist der wirkliche Gewichtsmittelpunkt des Schiffes und seiner Ladung, denn das Wasser in dem Raum über der Ladung hat keinen Einfluß auf die Lage des Schwerpunktes und vermehrt auch nicht das Gewicht des Schiffes.

t Wir sehen also, daß bei einem wirklichen Schiffe das Einströmen des Wassers im Anfang einen Einfluß auf den Schwerpunkt des Schiffes ausübt; sobald indessen dieses Einströmen aufhört und das Wasser innerhalb und außerhalb des Schiffes gleich hochsteht, nimmt der Systemschwerpunkt seine ursprüngliche Lage wieder ein. Ist das Schiff in aufrechter Lage rank, wird es sich um so leichter unter dem Einfluß des eintretenden Wassers überneigen.

Längsschotte. Sollte das Schiff ein von oben bis unten reichendes wasserdichtes Längsschott besitzen, so ist dieses in solchem Falle kein die Sicherheit des Schiffes beförderndes Mittel, sondern es trägt nur dazu bei, das Überhellen zu befördern, und da dem Schiffe nur an einer Seite ein Teil des Auftriebs entzogen wird, so ist es in solchem Falle mehr zum Nachteil. Wo, wie bei Kriegsund Passagierschiffen, ein System von außerordentlich vielen wasser-dichten Abteilungen eingeführt worden ist, mag die Beschädigung einer oder mehrerer dieser Abteilungen keine sehr ernsten Folgen haben, obgleich es aller Wahrscheinlichkeit nach eine Schlagseite, wegen des einseitigen Verlustes von Auftrieb, herbeiführen wird. Der Deplacementsschwerpunkt kann infolgedessen nicht mehr in der Mittellinie des Schiffes liegen, sondern im Mittelpunkt des wirklichen, übrig bleibenden Auftriebs, obgleich naturgemäß bei Eintritt der Ruhelage der Systemschwerpunkt und der Deplacementsschwerpunkt in derselben vertikalen Linie liegen müssen.

Man muß indessen nicht vergessen, daß der Verlust von vielen Schiffen, welche mit genügenden wasserdichten Abteilungen versehen waren, häufig darin seine Erklärung findet, daß sie mit so vielen wasserdichten, aber leider nicht geschlossenen Thüren versehen sind. Kollisionen kommen meistens unerwartet und oft bei schönem Wetter, wenn viele dieser Thüren offen sind; dann können dieselben beim Eintreten einer Kollision häufig nicht mehr erreicht werden oder werden auch ganz vergessen und daher dann das schlimme Resultat.

Fig. 119. — Wirkung des Eintritts von Waffer in eine wasserdichte Abteilung unter einer Plattform.

Eintritt von Wasser in eine Abteilung unter einer wasserdichten Plattform. Wir wollen nun den Fall setzen, daß das Wasser nicht die ganze Abteilung füllen kann, weil dieselbe durch eine wasserdichte Plattform oder ein teilweises Deck in zwei Abteilungen geschieden ist. Diese Plattform soll sich auf der Hälfte des ursprünglichen Tiefgangs (also fünf Fuß) befinden (siehe Figur 119), und das Wasser soll durch ein Leck in der unteren Abteilung eindringen. Wir wollen nun sehen, welche Wirkung dieses auf die metacentrische Höhe ausüben wird. Da die Schwimmebene gänzlich intakt ist, so muß das Trägheitsmoment für die ganze Fläche gerechnet werden. Das Metacentrum befindet sich wie im unbeschädigten Zustande 3,3 Fuß über dem Deplacementsschwerpunkt.

=*= 1,25 Fuß als Vermehrung des Tiefgangs.

Der körperliche Inhalt des verlorenen Auftriebs der Abteilung B, dividiert durch das Areal der effektiven Schwimmebene, giebt 25.5.20 100« 20

Der Deplacementsschwerpunkt der unbeschädigten Endabteilungen ist ¹⁰ + 1,25 --- 5,62 Fuß vom Boden.

14*

Der Auftrieb über der wasserdichten Plattform hat die Wirkung, daß der Deplacementsschwerpunkt für das ganze Schiff auf 6,01 Fuß über den Boden gebracht wird.

Das Metacentrum befindet sich 3,33 Fuß über dem Deplacementsschwerpunkt, daher liegt das Metacentrum 6,01 + 3,33 -----9,34 Fuß oberhalb des Schiffsbodens.

Der Systemschwerpunkt befindet sich 6,3 Fuß vom Boden. Folglich ist die metacentrische Höhe 9,34—6,3 --- 3 Fuß, also größer wie für das Schiff im unbeschädigten Zustande und auch größer als im vorigen Beispiele, wo die ganze Abteilung, zwischen den wasserdichten Schotten, verlorener Auftrieb war.

Ein wenig Studium der Ein- und Austauchungskeile, bei unbeschädigter Wasserlinie und unverändertem oberen Auftrieb, wird in jeder Beziehung zur Genüge beweisen, daß die Stabilität eine größere geworden ist.

Eintritt von Wasser in eine obere Abteilung. Wäre nun aber, wie in Figur 120, die obere Abteilung beschädigt worden, so werden wir sehen, daß die Wirkung eine sehr verschiedene ist. Vor allem ist das Trägheitsmoment verringert wegen des Verlustes von F Gr. Das Trägheitsmoment der Schwimmebene und demgemäß die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt sind nun dieselben wie in Fig. 114, also 2,5 Fuß für letztere.

Fig. 120. — Wirkung des Eintritts von Wasser in eine obere Abteilung.

Der Verlust an Auftrieb ist derselbe wie im vorigen Falle, aber die Zunahme an Tiefgang ist größer, weil die effektive Schwimmebene um den Raum F Gr verkleinert wird.

²⁵'²⁰ ‘ ⁵    ™ = 1,66 Fuß.

75.20    1500

Der Deplacementsschwerpunkt der unbeschädigten Endabteilungen 10 + 1,66

Die Zunahme an Tiefgang ist

liegt

= 5,83 Fuß über dem Schiffsboden.

Die Wirkung des Auftriebs unterhalb der wasserdichten Plattform erniedrigt den Deplacementsschwerpunkt für das ganze Schiff auf 5,42 Fuß über den Schiffsboden.

Die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt

Das Metacentrum befindet sich 5,42 + 2,5 ---- 7,92 Fuß vom Schiffsboden.

Bei Well-Deck-Schiffen vom Typ des erhöhten Quarterdecks, sowie auch bei solchen mit Poop, Brückenhaus und Bach sollte besondere Fürsorge getroffen werden, daß der Raum zwischen Back und Brückenhaus, sowie auch zwischen Brückenhaus und Poop rasch vom Wasser, welches etwa durch schwere Seen übergekommen ist, befreit werden kann. Nicht nur wegen der Ungemütlichkeit für die Mannschaft und der schweren Beanspruchung, welche das Schiff durch große Gewichtsmaffen an Deck zu ertragen hat, sondern auch deswegen, weil die Stabilität unter gewissen Umständen so leiden kann, daß dieses Wasser, wenn man sich nicht rasch von demselben befreit, eine wirkliche Gefahr für das Schiff werden kann. Es wird dieses verständlicher, wenn man bedenkt, welches enorme Quantum Wasser während schlechten Wetters von Zeit zu Zeit auf Deck stürzt und da diese Gewichtsmasse beträchtlich höher wie der Systemschwerpunkt des Schiffes liegt, so ist die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß derselbe dadurch so hoch steigt, daß er mit dem Metaeentrum zusammenfällt.

Der Systemschwerpunkt liegt 6,3 Fuß oberhalb des Schiffsbodens.

Die metacentrische Höhe ist daher 7,92 — 6,3 ----- 1,6 Fuß.

Man sieht, daß dieser Fall von dem vorigen sehr verschieden ist, denn nicht nur sind metacentrische Höhe und Freibord geringer, sondern der gänzliche Verlust des Auftriebs über der wasserdichten Plattform wird auch die Wirkung der eintauchenden Keile in Beziehung auf das Hervorbringen von Hebelarmen der Stabilität merklich verringern.

Wert der Wafferpforte«. Wirkung des Wassers an Deck und die Notwendigkeit von genügenden Wasserpforten.

Nehmen wir einmal an, daß ein Schiff von 2000 Tons Deplacement einen sogen, „well" zwischen Brückenhaus und Back habe von 60 Fuß Länge und 34 Fuß Breite, eingeschlossen von 4 Fuß

hohen festen Schanzkleidern. Dieser Raum würde

233 Tons fassen. Nun ist es allerdings nicht wahrscheinlich, daß dieser Raum gänzlich von einer Sturzsee gefüllt würde; wäre er aber auch nur zu ”/* voll, so würde das in demselben befindliche Wasser ein Gewicht von 175 Tons haben.

Wäre der Schwerpunkt dieses Wassers 10 Fuß über dem

175 . 10

60 • 34 • 4

35

2000 + 174

Systemschwerpunkt des Schiffes, so würde dieser um

die metacentrische Höhe Ladungen gar nicht so

des Schiffes 0,6 Fuß, was ungewöhnlich ist, so wird

----- 0,8 Fuß gehoben.'

War nun bei manchen

der Systemschwerpunkt jetzt etwa 0,2 Fuß über dem Metacentrum liegen, wenn letzteres nicht ebenfalls gestiegen ist. Es ist klar, daß

ein Schiff unter solchen Umständen nicht aufrecht bleiben kann, ganz von dem Einfluß der Wellen abgesehen; es muß sich überneigen und das Wasser wird nach der geneigten Seite stürzen. Die ursprüngliche metacentrische Höhe kann nur wieder erlangt werden, wenn das Wasser über die Regeling und durch die Wasserpforten abfließen kann; deswegen sollten die letzteren groß genug und in genügender Anzahl vorhanden sein.

Da diese „wells" mitunter bis zu 7 Fuß tief sind, indem die Schanzen die Höhe des Brückenhauses und der Back haben, so wird alsdann die Gefahr um so größer. Ein solches Schiff muß sich, falls das Wasser nicht rasch durch die Pforten ablaufen kann. noch weiter überneigen, damit das Wasser über die Regeling abfließen kann. Die Anhäufung des Wassers auf einer Seite bei dieser geneigten Lage, wozu vielleicht noch „Synchronismus" mit einer Welle kommt, kann verhängnisvolle Folgen haben. Es ist dieses sicher ein extremer Fall, aber da so manche Schiffe aus Unwissenheit in kaum seefähigem Zustande nach See geschickt und so viele im Laufe des Jahres als „verschollen" bezeichnet werden, so glaubten wir unsere Leser auch auf diese Fälle aufmerksam machen zu sollen, welche gar nicht so ungewöhnlich sind, wie vielleicht angenommen wird.

Eintritt von Wasser durch eine Decköffnung. Die Wirkung des Eintritts von Wasser durch ein beschädigtes Deck oder durch eine Decköffnung auf die Stabilität. Dieser Fall ist von den vorigen insofern verschieden, als die Außenhaut hier völlig intakt ist und keine freie Verbindung des inneren und des äußeren Wassers stattfindet. Ein Verlust an Austrieb findet nicht statt, das eindringende Wasser wirkt als Schwergut und vermehrt den Tiefgang. Würde dieses so weitergehen, bis das Totalgewicht des Deplacements den Gesamtauftrieb überträfe, so würde das Schiff sinken. Sollte das eingedrungene Wasser nur von beschränkter Menge gewesen und vielleicht während schlechten Wetters durch Leckspringen des Decks hereingekommen sein, so wollen wir kurz die Wirkung desselben auf die Stabilität untersuchen.

Hat das Schiff einen recht platten Boden, so würde die Wirkung des Wassers, wie Professor Elgar treffend bemerkt, dieselbe sein, als wenn man Wasser langsam in einen Kasten gießt. Wasser sucht sich die niedrigste Stelle, und dieses kann nur erreicht werden, toenn sich das Schiff etwas neigt und das Wasser in einer Kimm zusammenläuft. Anfangs wird diese Neigung (Schlagseite) nur klein und kaum bemerkbar sein; je mehr aber die Menge des Wassers zunimmt, um so größer wird dieselbe werden, bis schließlich der Schwerpunkt des eingedrungenen Wassers eine Lage einnimmt, daß die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt, durch ihn hindurchgeht. Nun wird das Wasser aus einem Krängungselement ein solches, welches weiterer Krängung Widerstand leistet.

Fig. 121 soll ein Schiff darstellen, welches diese verschiedenen Neigungsprozesse durchgemacht hat. Bleibt es alsdann ruhig liegen, so ist dieses ein Beweis, daß die Vertikalen durch System- und Deplacementsschwerpunkt zusammenfallen, indem der Systemschwerpunkt vermöge des eingedrungenen Wassers seine Lage von G nach Gl verändert hat. Hat ein Schiff bei einem beliebigen Neigungswinkel mehr aufrichtendes Moment (aufrichtender Hebelarm • Deplacement) als das krängende Moment (Gewicht des Waffers • lotrechte Entfernung zwischen g und g¹)¹ bei dem gleichen Neigungswinkel beträgt, so wird es in die aufrechte Lage zurückkehren. In unserm Beispiel (Fig. 121) war das Schiff ranker, denn es neigte sich mit dem langsam eindringenden Wasser mehr und mehr über, so daß also das überhellende Moment des Waffers das aufrichtende Moment des Schiffes vollständig aufhob und es bei jedem Neigungswinkel im indifferenten Gleichgewicht ließ. Das Schiff konnte nicht auf einmal zu seinem größten Neigungswinkel überhellen, weil das überhellende Moment nicht genügte, um das aufrichtende Moment aufzuheben, bis mehr Wasser eingedrungen war.

B¹

Fig. 121. — Wirkung des im Schiffsboden angesammelten Wassers.

Es soll in Fig. 121 das Gewicht des Wassers im Raume gleich 50 Tons sein und das Deplacement des Schiffes sei in dieser Lage gleich 1000 Tons. In der aufrechten Lage war g der Schwerpunkt des Wassers, doch hat sich derselbe durch die Neigung des Schiffes um 6 Fuß nach g¹ verlegt. Die Wirkung hiervon ist, daß auch der Systemschwerpunkt des ganzen Schiffes in derselben Richtung

50 . 6

-- 0,3 Fuß.

1000

verschoben wird und zwar um

Die Verschiebung des Systemschwerpunktes um 0,3 Fuß nach einer Seite ist gleichbedeutend, als wenn von dem Hebelarm der Stabilität in der früheren Lage 0,3 Fuß abgenommen würde ohne Waffer im Raum. Wo also die Stabilitätskurve einen Hebelarm von

Je schärfer das Schiff im Boden ist, d. h. je mehr der Schiffsboden nach den Seiten zu aufsteigt, um so weniger Gefahr resp. Wahrscheinlichkeit ist vorhanden, daß das Wasser eine solche Seitenlage einnimmt; denn diese Art Bodenform macht die aufrechte Lage zu derjenigen, worin das Wasser die niedrigste Position einnehmen kann. In solchem Falle hat der Eintritt einer mäßigen Wassermenge die Wirkung, den Systemschwerpunkt zu erniedrigen und so die metacentrische Höhe zu vergrößern. Wie wir indessen wissen, ist große metacentrische Höhe starkem Schlingern förderlich, welche Bewegung auf das innerhalb befindliche. Wasser übertragen wird und hierdurch beim Schiffe ein stärkeres Überholen verursacht, als was sonst der Fall sein würde. Diese letzten Bemerkungen beziehen sich auch auf Schlagwasser in teilweise gefüllten Ballasttanks und zeigen, warum Schiffe, welche uubeladen rank sind — ein Zustand, welcher mitunter während der Übernahme von Bunkerkvhlen vermehrt wird — sich so leicht überneigen und manchmal plötzlich überholen. Solches ereignet sich meistens, wenn man es am wenigsten erwartet, so daß, wie bei der „Orotawa", welche in Tilbury-Dock im Dezember 1896 kenterte, Kohlenpforten, Seitenfenster oder andere Öffnungen plötzlich unterhalb der Wasserlinie gebracht werden, so daß das Schiff schließlich kentert.

0,3 Fuß zeigt, würde alsdann gar kein Hebelarm mehr vorhanden sein und bei diesem Neigungswinkel würde das Schiff, ohne Einwirkung äußerer Einflüsse, ruhig liegen bleiben. Wird das Schiff mit Gewalt weiter übergeneigt, so kehrt es wahrscheinlich sofort in diese Lage zurück, sobald die überhellende Kraft nicht mehr einwirkt; also ein Beweis, daß jenseits dieses Winkels das aufrichtende Moment des Schiffes das krängende Moment des Wassers übersteigt.

Würde das Schiff nun gewaltsamer Weise nach der Backbordseite übergehellt und alsdann in Ruhe gelassen, so würde es bei demselben Neigungswinkel wie auf der Steuerbordseite liegen bleiben. Würde der größte aufrichtende Hebelarm des Schiffes bei irgendwelcher Neigung 0,3 Fuß nicht übersteigen, müßte dasselbe zweifellos kentern.

Eintritt des Wassers in eine End-Abteilung. Bis hierher haben wir es nur mit Querschiffs-Bewegungen zu thun gehabt, da wir annahmen, daß das Wasser in eine Abteilung, in der Mitte der Länge, eindränge, wodurch der Tiefgang gleichmäßig vorn und hinten zunahm. Wird indessen eine Abteilung am oder nahe am Ende des Schiffes ,, beschädigt, so kann nicht allein das Bestreben des transversalen Überhellens, sondern auch eines solchen in der Längsrichtung eintreten.

Es sei in Fig. 122 G der Systemschwerpunkt und B der Deplacementsschwerpunkt im unbeschädigten Zustande. Sollte das Schiff nun durch Kollision in der vorderen Abteilung C D beschädigt werden und die See Zutritt finden, so wird der Auftrieb dieser Abteilung verloren sein, der Tiefgang wird zunehmen und der Deplacementsschwerpunkt das Bestreben haben, sich in den Mittelpunkt des verbleibenden Auftriebs B¹ zu verlegen. Da sich jetzt aber der Systemschwerpunkt und der Deplacementsschwerpunkt nicht mehr in derselben Vertikalen befinden, so wird das Schiff aus dem Gleichgewicht kommen, da eine Hebelwirkung zwischen den Vertikalen durch diese beiden Punkte geschaffen wird. Das Schiff wird daher in der Längsrichtung überhellen und das Vorderende muß soweit eintauchen, bis der Deplacementsschwerpunkt wieder in derselben vertikalen Linie wie der Systemschwerpunkt ist. Je größer die beschädigte Abteilung und die Entfernung derselben vom ursprünglichen Deplacementsschwerpunkt ist, desto größer wird die Veränderung im Tiefgang und Trim sein. Dieses wird vielleicht verhängnisvolle Folgen haben, denn sobald der Steven unter Wasser kommt, findet möglicherweise das Wasser durch Decköffnungen Zutritt und vergrößert dadurch das Eintauchen des beschädigten Schiffsendes.

6’ I

• PSF

Fig. 122. — Wirkung des Eintritts von Wasser in die vordere Abteilung.

Höhe der Schotte. Es leuchtet jetzt ein, warum wasserdichte Schotte in kurzer Entfernung von jedem Schiffsende eingebaut werden sollten, denn hier wird eine Kollision am ehesten eintreten und außerdem ist der Verlust an Auftriebsmoment sehr groß, weil die Entfernung vom Deplacementsschwerpunkt so bedeutend ist. Deswegen ist es notwendig alle Schotte und besonders wasserdichte so hoch wie möglich aufzuführen, damit das Wasser nicht über dieselben hinweg in die nächste Abteilung eindringen kann.

Auf der Ladung treibende Schiffe. In der Ostsee, wo Holz ein Hauptexportartikel ist, sieht man nicht selten bei schlechtem Wetter ein altes hölzernes Schlff, welches Holz als Ladung, sowohl im Raum, wie an Deck führt, voll Wasser auf der Ladung treiben. Es liegt dann meistens mit schwerer Schlagseite und steigt und sinkt mit jeder Welle, ohne nennenswerte eigene Bewegung. (Fig. 123.)

Es hat ein schweres Leck, das Wasser ist eingedrungen und so lange gestiegen, bis es im Schiffe dieselbe Höhe erreicht hat, wie das Wasser außerhalb. Da die See und das im Schiffe befindliche Wasser nun freie Verbindung mit einander haben, so ist der ganze innere Raum, welcher nicht durch Holz eingenommen wird, — jeder Winkel und jede Spalte — verlorener Austrieb. Dev Tiefgang wird nun zunehmen, aber nicht das Deplacement, bis soviel Wasser durch das Holz und die Bestandteile des Schiffes verdrängt ist, daß es dem ursprünglichen Deplacement wieder gleich wird. Der Deplacementsschwerpunkt ist natürlich gestiegen. Er wird jetzt im neuen Mittelpunkt der Wasserverdrängung liegen, welche nicht länger den eingetauchten Schiffskörper umfaßt, sondern jenen Teil desselben und der Ladung, welcher nicht durch Wasser eingenommen ist.

Der Systemschwerpunkt ist unverändert geblieben.

Wäre das Metacentrum in derselben Position inbezug auf den Deplacementsschwerpunkt geblieben, so würde das Schiff, da dev letztere gestiegen ist, wirklich steifer geworden sein, wie vor dem

fc

Fig. 123. — Schiff mit Holz beladen und auf der Ladung treibend.

Unfall, wo es wahrscheinlich recht rank war. Die bleibende Schlagseite beweist uns indessen, daß dieses nicht der Fall sein kann und wir greifen nicht fehl, wenn wir zum Schluffe kommen, daß eine beträchtliche Verminderung in der Höhe des Metacentrums eingetreten ist.

Diese Verminderung ist nicht durch das Deplacement verursacht worden, denn dasselbe ist unverändert geblieben. Der Grund kann nur im Trägheitsmoment der neuen Schwimmebene liegen, welche nicht länger die ganze Fläche der Schwimmebene des Schiffes umfaßt, sondern nur den Querschnitt des wirklichen Holzes (von Schiff und Ladung) in jener Wasserlinie. Man findet nun das Trägheitsmoment bedeutend geringer und dividiert man es durch das Deplacement, so erhält man eine Position für das Metacentrum, welche unterhalb des Systemschwerpunktes liegt. Das Schiff wird daher unstetig, es bellt über, und möglicherweise würde es in vielen Fällen kentern, wenn sich nicht die Ladung auf Deck befände. Der

Wirkung des Eintritts von Master in das Innere des Schiffes. 219

eingetauchte Keil des Holzes verhindert dieses aber, da er als Freibord wirkt und gerade dort Auftrieb spendet, wo solcher am meisten vonnöten ist.

Der Deplacementsschwerpunkt ist von B nach B¹ verlegt worden (Fig. 123) und zwar soweit, bis die Vertikale durch den neuen Deplacementsschwerpunkt Bl durch den Systemschwerpunkt G geht. Das Schiff befindet sich nun im indifferenten Gleichgewicht und hat bei diesem Neigungswinkel keinen aufrichtenden Hebelarm der Stabilität.

Sech st es Kapitel. (Siebenter Abschnitt.)

Über Segeln, Segelfläche re.

Segel-Fläche. Betrachten wir in kurzem die Fähigkeit eines Schiffes inbetreff der Segelführung, so erweist sich unser Studium über „Momente" im zweiten Kapitel von großem Wert; außerdem werden wir sehen, daß Segelfläche mit Stabilität im engsten Zusammenhang steht.

•E;

³ \2\ 1

Fig. 124. — Dreimastiger Gaffelschoner.

Fig. 124 stellt die äußeren Linien eines dreimastigen Schoners dar, welcher uns als Beispiel dienen soll.

Segel können passender Weise mit einer Anzahl von Gewichten verglichen werden, welche auf verschiedene Weise an einem Hebel befestigt sind; der Hebel würde alsdann von einer gedachten Linie dargestellt werden, welche vom Schiffskörper bis jenseits der höchsten Gaffel hinaufreicht. Bevor wir indessen das Druckmoment für einen Punkt am Ende des Hebels berechnen können, müssen wir Zuerst die Lage des Hebel-Endes bestimmen, für den das Moment berechnet werden soll. Ebenso ist es nun mit den Segeln; wir müssen den Endpunkt des imaginären Hebels bestimmen. Dieser Punkt wird „Mittelpunkt des seitlichen (lateral) Widerstandes genannt und ist der Mittelpunkt des Widerstandes, welchen das Wasser der seitlichen Bewegung entgegensetzt. Diese Bewegung würde daher rechtwinklich zur Vorwärtsbewegung des Schiffes sein und wird Abtrift (leeway) genannt. Der Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes ist seiner Lage nach verschieden, liegt aber angenähert und für praktische Zwecke genau genug im Mittelpunkt des eingetauchten longitudinalen Durchschnitts in der Mittellinie des Schiffes. Wenn man Segeldruck mit Hebelgewicht vergleicht, so versteht man darunter nicht das Gewicht der Segel, sondern den Druck des Windes auf jedes Segel und dieses Druckmoment ändert sich natürlich mit der Entfernung von dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes und hat dieselbe Wirkung, wie das Gewicht auf einem horizontalen Hebel, indem es ein biegendes oder überhellendes Moment erzeugt. Alsdann muß man den Mittelpunkt des Winddrucks für die ganze Segelfläche, also den Schwerpunkt des Drucks finden. Man findet diesen Punkt, wenn man zunächst die Fläche jedes Segels mit der Entfernung seines Mittelpunktes vom Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes multipliziert. Die Summe aller dieser Momente, dividiert durch die Summe aller Segelflächen, giebt die vertikale Entfernung des Druckschwerpunktes (Segel-Systemschwerpunkt) vom Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes. Indessen muß man auch die Lage des Segel-Systemschwerpunktes in der Längsrichtung bestimmen; diese findet man, indem man zunächst die Fläche jedes Segels an der Vorderseite der vertikalen Linie, welche durch den Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes geht, mit der Entfernung seines Mittelpunktes von dieser Linie multipliziert. Nachdem man die Summe aller dieser Momente gefunden hat, macht man mit den hinteren Segeln dieselbe Operation. Der Unterschied der vorderen und hinteren Momente, dividiert durch die ganze Segelfläche, giebt die Entfernung, in welcher der Segel-Systemschwerpunkt vor oder hinter dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes liegt. Dieses wird daher an der Seite der Fall sein, wo die Momente überwiegen. (Siehe Lage des Mittelpunktes des seitlichen Widerstandes R und Segel-Systemschwerpunkt E (centre of effort) in Fig. 124.)

Wenn man die Lage des Segel-Systemschwerpunktes berechnet, so legt man nur diejenigen Segel zu Grunde, welche man mit Sicherheit bei einer frischen Brise führen kann; auch wird ange-

Wir wollen hier kurz bemerken, daß das Schiff Neigung hat, vom Winde abzufallen, wenn der Systemschwerpunkt der ganzen Segelfläche vor dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes liegt; man nennt dieses „leegierig" (slackness). Liegt dagegen anderseits der Segelsystemschwerpunkt hinter dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes, so hat das Schiff die Neigung, gegen den Wind anzuluven. Man nennt diese Eigenschaft „luvgierig" (ardency oder griping).

“ ⁸⁹² Fuß-Tons.

nommen, daß die Segel in der Längsrichtung des Schiffes gebraßt sind. Unter frischer Brise versteht man einen Wind, welcher einen Druck von vier Pfund auf einen Quadratfuß Segelfläche ausübt. So giebt also die ganze Segelfläche, multipliziert mit der Entfernung des Segelsystemschwerpunktes vom Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes und dieses Produkt wieder mit vier Pfund multipliziert, das Moment des Winddrucks in Fußpfunden. Wenn z. B. in Figur 124 die Segelfläche = 10000 Quadratfuß wäre und die Entfernung des Segel-Systemschwerpunktes vom Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes fünfzig Fuß betragen würde, so wäre das Krängungsmoment des Windes bei 4 Pfund Druck auf den Quadrat-Fuß -- 4 Pfund • 10000 Quadratfuß • 50 Fuß --- 2000000 Fußpfund oder =

Nehmen wir nun weiter das Deplacement des Schiffes zu 2000 Tons und die Höhe des Metacentrums über dem Systemschwerpunkt, GM, zu 2 Fuß an, so fragt es sich, was der Neigungswinkel des Schiffes bei diesem Winddruck von 892 Fuß-Tons sein wird? Wie wir wissen, ist das Moment, um ein Schiff in irgend einer geneigten Lage zu halten, gleich dem aufrichtenden Hebelarm der Stabilität, GZ, mulipliziert mit dem Deplacement, D, in Fuß-Tons. Nun haben wir aber schon das Krängungsmoment in Fuß-Tons, nämlich 892,

sodaß ir ⁼ GZ = ^ = 0,44 Fuß ist.

Ferner wissen wir, daß GZ = GM • Sinus des Neigungswinkels bei kleinen Neigungen ist, deshalb ist

GM

= Sinus des Neigungswinkels.

ÜiZ =    = 0,22 für den Sinus dieses Winkels und wenn

wir in die Sinus-Tafel am Ende dieses Buches eingehen, so finden wir, daß dieser Sinus einem Neigungswinkel von etwa 13° entspricht.

Man wird hieraus die Wirkung des Beisetzens der oberen Segel besser verstehen. (Bram-, Oberbramsegel, Bramstagsegel rc.)

Je höher sich ein Segel über dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes befindet, desto größer ist seine Wirksamkeit im Hervorbringen großer Krängungsmomente, ohne die Fahrt entsprechend zu vermehren. Erscheinen deshalb Anzeichen einer Böe und alle oberen Segel sind gesetzt, so nimmt man diese zuerst weg und zwar aus zwei Gründen:

1. Falls das Schiff große metacentrische Höhe hat und daher sehr steif ist, wird es dem Überhellen großen Widerstand entgegensetzen; das Resultat ist dann oft ein solches, daß die Stengen brechen oder die Segel wegfliegen.

2. Ist das Schiff rank und hat daher eine kleine metacen-trische Höhe, so wird die Böe es vielleicht doppelt so weit überhellen, als wie es bei langsam und stetig zunehmender Brise der Fall gewesen sein würde. Es ist ganz sicher, daß manches Schiff nur durch diese Ursache gekentert ist. Ein Schiff mit schweren Rahen re. wird steifer, wenn man dieselben herunter nimmt, weil der Systemschwerpunkt niedriger zu liegen kommt und man deshalb größere metacentrische Höhe erhält.

Wir wollen hier noch bemerken, daß bei dem Überhellen des Schiffes die Wirkung des horizontalen Winddrucks nicht so groß sein wird wie bei der aufrechten Lage, da der Einfallswinkel des Windes mit der Segelfläche kleiner als ein rechter ist. Dasselbe findet bei Segeln statt, welche nicht direkt in der Längsrichtung des Schiffes gebraßt sind. Indessen ist unsere Rechnung für praktische Zwecke genau genug und der geringe Irrtum ist auf der sicheren Seite. Unter solchen Umständen würde der Neigungswinkel etwas geringer wie oben angegeben sein.

Bis jetzt haben wir die Wirkung einer bestimmten Segelfläche betrachtet, welche ein Schiff mit einer gegebenen metacentrischen Höhe überhellen würde. Nun wollen wir diesen Gegenstand von einem andern Punkte aus ins Auge fassen, nämlich — zu bestimmen, wie die Verhältnisse eines Schisses sein müssen, damit es eine bestimmte Segelfläche bei einem gegebenen Neigungswinkel führen kann. Aus unseren früheren Betrachtungen über die Ursachen, welche die metacentrische Höhe beeinflussen, ist uns bekannt, daß dieses auf zweierlei Weise erreicht werden kann. Einmal wissen wir, daß große Breite ein hohes Metacentrum erzeugt und ferner, daß wir bei einem schmalen tiefen Schiffe mit niedrigem Metacentrum den Systemschwerpunkt durch Anordnung des Ballastes genügend nach unten zu verlegen können. Teilweise ist noch die Meinung verbreitet, daß ein Schiff mit schmalem Mittschiffs-Querschnitt sich besser für Schnelligkeit eigne, wie eins mit beträchtlicher Breite. Diese irrtümliche Meinung ist durch die Versuche des verstorbenen Herrn Froude widerlegt worden, welcher nachgewiesen hat, daß von zwei Schiffen von gleicher Länge und gleichen Deplacements dasjenige mit der größeren Breite und den schärferen Enden das schnellere ist. Ebenfalls kann ein derartiges Schiff mit guter Breite, einer scharfen Unterwasserform und scharfen Enden am steifsten gemacht werden, um eine große Segelfläche zu führen; denn ein derartiger Typ wird einmal ein hohes Metacentrum haben und außerdem kann man beispielsweise bei Jachten durch niedriges Ballast-Arrangement den Systemschwerpunkt herunterbringen.

Reibungs-Widerstand. Was Schnelligkeit anbetrifft, so sind kurze Schiffe den langen gegenüber dadurch im Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig größeren Reibungs - Widerstand der ein-getauchten Außenhaut haben; die ersten 50 Fuß Länge haben nämlich den meisten Reibungs-Widerstand auszuhalten. Dieses ist um so mehr bei großer Schnelligkeit der Fall. Nachdem die ersten 50 Fuß durchs Wasser gepreßt sind, haben die kleinen Wasser-Partikelchen schon an der Vorwärtsbewegung Anteil genommen und infolge dessen vermindert sich der Widerstand. Bis zu etwa 8 Knoten Fahrt kommen ca. 80 bis 90 Proz. des Gesamt-Widerstandes auf die Reibung der Außenbeplattung.

Daher liegt auch die Notwendigkeit, den Schiffsboden rein zu erhalten, auf der Hand, weil eine rauhe Oberfläche den Betrag des Widerstandes bedeutend vermehrt. So bietet eine Oberfläche von der Glätte des Kattuns (Kaliko) etwa den doppelten Widerstand wie eine..gefirnißte; Sand etwa 27₂ mal so viel Widerstand wie Firniß. Über diese Schnelligkeit hinaus fallen andere Widerstände sehr ins Gewicht, so daß der Reibungs-Widerstand bis zu 50 oder 60 Proz. des Ganzen abnimmt.

Widerstand durch Hervorrufen von Wellen. Man findet dieses meistens bei Schiffen von stumpfer, voller Endform, besonders am Vorderende, da der Widerstand gegen die Vorwärtsbewegung mit einer Planke verglichen werden kann, welche, wie in Fig. 125 angedeutet, bewegt wird. Hierdurch muß das Wasser vor dem Schiffe sich auftürmen (aufstauen) und das Hervorrufen dieser Welle bedeutet Verausgabung und Verlust von Kraft. Es ist nichts Ungewöhnliches, daß Schiffe von dem vollen Frachtdampfer-Typ, welche nicht über 9 Seemeilen pro Stunde hinauskommen, eine beträchtliche Welle 6—8 Fuß vor sich her auswerfen.

Bei Schiffen, welche am Hinterende voll sind, werden auch Wellen aufgeworfen, wenn auch nicht so große, indessen ereignet sich hier etwas anderes, welches ebenfalls Widerstand hervorruft, nämlich:

, --

Fig. 125. — Welle und Wirbel, verursacht durch die Bewegung eines flachen Brettes durch das Wasser.

Wirbel hervorrufender Widerstand. Dieser ist ähnlich der Wirkung der Planke, welche wie in Fig. 125 bewegt wird. Nachdem das Wasser um die Kanten der Planke herumgelaufen ist, wirbelt es hinter derselben auf und bewegt sich in der Richtung der Planke. Die ganze Energie, welche gebraucht wird, um solches hervorzurufen, ist Kraftverlust. Ebenso ist es mit einem wirklichen Schiffe. In dem sog. Sog (Todwasser) verliert das Ruder einen guten Teil seiner Wirkung, auch ist bei einem Schraubendampfer die Schraube nicht so wirksam.

Wenn es also, um Schnelligkeit zu erzielen, notwendig ist, das Vorderende des Schiffes von scharfer Form zu haben, so ist es von äußerster Wichtigkeit, auch dem Hinterschiffe feine Linien zu geben, da hier, wie wir gesehen haben, ein doppelter Widerstand hervorgerufen wird; diese Widerstände können, besonders bei raschen Dampfern, ganz bedeutenden Einfluß ausüben.

Wenden wir uns nun beut vorhin verlassenen Gegenstand wieder zu und nehmen als Beispiel eine Jacht von 100 Fuß Länge mit einem Deplacement von 200 Tons: dieselbe soll eine Segelfläche von 5000 Quadratfuß haben. Dieses würde bei einem Winddruck von 4 Pfund auf den Quadratfuß einen Gesamtdruck von

= 8,9 Tons darstellen.

4 Pfd. - 5000

2240

Die Höhe des Segelsystemschwerpunktes über dem Mittelpunkt des seitlichen Widerstandes sei 40 Fuß, dann hätten wir ein Krängungsmoment von 40 • 8,9 = 356 Fußtons. Diesem soll durch die Stabilität bei einem Neigungswinkel von 15° das Gleichgewicht gehalten werden.

Zuerst ist erforderlich, den aufrichtenden Hebelarm der Stabilität bei diesem Neigungswinkel zu finden.

Es ist: Deplacement • Hebelarm GZ = Moment, Moment Deplacement

also

— Hebelarm ober GZ.

356

d°her m = l.78 = GZ.

Hierauf müssen wir die Höhe des Metacentrums, GM, über dem Systemschwerpunkt finden, welche uns 1,78 = GZ geben wird.

Die Formel ist: GM • Sinus des Neigungswinkels — GZ, daher ist

GZ

= GM;

also

Sinus des Winkels nun ist der Sinus von 15° = 0,258, 1,78

------ 6,9 Fuß metacentrische Höhe.

0,258

Bei Jachten haben wir bei gleichen Deplacements die Wahl, ob es besser sein wird, diese metacentrische Höhe durch Breite bei mehr oder weniger Tiefgang und weniger Ballast, oder durch vermehrte Raumtiefe unh vermehrten Tiefgang bei weniger Breite, aber mehr Ballast zu erreichen. In diesem Punkte weichen die Ansichten der Schiffsbau-Techniker, wie die Abmessungen der neueren schnellsegelnden Jachten beweisen, etwas von einander ab.

Bei Segelschiffen indessen, wo man wegen der wechselnden Beladung den Systemschwerpunkt'nicht so festlegen kann wie bei

15

y

m

,

•jjifpJpSäg zsöiijvmwPiZ

£2~lz:

„ , _ .. '- ••.•" '{. -•• •, .,    . ‘i^f§    ;

8WW

W

Y

! z

MWM'-2,-^.L8NRÄ8§

SW»»

ud

;|

\

V,

1

'

x

m

vV

!

m VM

m

*

s

■

*

=====

einer Jacht, ist es notwendig, eine genügende metacentrische Höhe vermittelst der Breite zu geben.

In einigen Fällen hat man Doppelböden für Wasser-Ballast eingerichtet, doch ist solches nicht allgemein eingeführt worden, weil, wenn die Laderäume voll und die Tanks leer sind, durch den Doppelboden der Schwerpunkt der Ladung gehoben und das Schiff ranker werden wird. Die vereinigte Wirkung hoher Masten und großer Segelfläche machen aber eine größere Stabilität notwendig.

Eine gute Veranschaulichung von der Größe moderner Segelschiffe und der damit verbundenen Segelfläche giebt die nebenstehende Abbildung eines neuen siebenmastigen Schoners; derselbe ist kürzlich in Boston vom Stapel gelassen. Das Schiff hat eine Länge von 133 Metern und eine Tragfähigkeit von 7500 Tons.

Ebenfalls ist das kürzlich auf der Werft von I. C. Tecklenborg, A.-G., in Geestemünde für die Firma F. Laeisz in Hamburg erbaute Fünfmast-Vollschiff von kolossalen Verhältnissen. Es ist augenblicklich das größte Segelschiff der Welt.

Die Gesamtsegelfläche beträgt 5560 Quadratmeter.

Seine Dimensionen sind die folgenden:

Länge über Alles........

9,906    ,,

Anmerk, des Übersetzers.

15*

Sechstes Kapitel. (Achter Abschnitt.)

Auskunft über Stabilität.

Mit welchen Auskünften über Stabilität sollte ein Kapitän resp. Schiffsoffizier versehen werden?

Es würde schwierig sein, diese Frage zur Zufriedenheit eines jeden Sachverständigen oder Nicht-Sachverständigen zu beantworten, da die Zwecke, zu welchen Schiffe gebaut werden, so bedeutend von einander verschieden sind. Es scheint indessen, daß der Schiffsoffizier, nachdem er sich durchaus mit den Grundsätzen der Stabilität

Z tsr

L.

2o*

Jo-

SO*

60*

70*

80*

Gradskala.

A. Kurve bei voller Ausrüstung.

B. Kurve, wenn Kohlen und Vorräte verbraucht sind.

T=~-

Neigung bei größter Stabilität. — (Bei voller Ausrüstung).

Figur 126. — Stabilitätskurven einer Dampf-Aacht.

vertraut gemacht hat und sich bewußt ist, in welche Notlagen sein Schiff kommen kann, die geeignetste und fähigste Person ist, zu entscheiden, welche Kenntnisse bezw. Auskünfte erforderlich sind. Es ist kaum notwendig, hervorzuheben, daß nicht alle Schiffsoffiziere

Indessen ist die große Mehrheit der Schiffe dazu bestimmt, verschiedenartige Ladungen zu führen; namentlich diejenigen, welche tramps genannt werden, führen alle und jede Ladung irgendwo hin. Während es demgemäß unmöglich ist, ein für jede Fahrt besonders passendes Schiff zu konstruieren, liegt es doch in der Macht des Schiffsbau-Konstrukteurs, solche Auskunft zu geben, welche den Schiffsführer in Stand setzt, zu beurteilen, wie er inbetreff von Laden und Ballasten zu verfahren hat, um sein Schiff am seefähigsten zu machen. Die Methode, Stabilitätskurven auszugeben, welche voll den Herren I. L. Thompson & Sons Ltd. in Sunderland eingeschlagen worden ist, kann nur empfohlen werden. Die Figuren 106 und 107 stellen Reihen von Kurven dar, welche von der genannten Firma zweien ihrer Dampfer mitgegeben wurden.

dieselbe Auskunft zu haben brauchen. Bei Dachten, deren Verhältnisse sozusagen konstant sind und deren einzige Veränderung im Verbrauch von Bunkerkohlen und Vorräten besteht, sind nur geringe Kenntnisse erforderlich, da ein solches Schiff so konstruiert und gebaut werden kann, daß es gewisse Bedingungen erfüllt und einen bestimmten Betrag an Stabilität besitzt. Es würde also vollständig genügen, wenn der Kapitän zwei Kurven hätte, welche die aufrichtenden Hebelarme und den Gesamtumfang der Stabilität anzeigten, einmal im leichten und das andere Mal im ausgerüsteten Zustande, damit er sich von der verbleibenden Reserve-Sicherheit ein Bild machen kann. Figur 126 stellt die Kurven für eine Dampf-Jacht dar von 152 Fuß Länge, 22 Fuß Breite und 13V₂ Fuß Raumtiefe.

Dann giebt es wiederum Schiffe, welche für besondere Fahrten erbaut werden und da man die genaue Natur und die Dichtigkeit ihrer Ladungen kennt, so ist der Schiffsbau-Konstrukteur in der Lage, die Abmessungen des Schiffes so einzurichten, daß gewisse Bedingungen betreffs der Seefähigkeit im beladenen Zustande erfüllt werden.

Außer den Auskünften, welche die erwähnten Kurven gewähren, möchte es sich empfehlen, die Kenntnisse des Schiffsoffiziers noch durch Mitgabe der folgenden Kurven zu erweitern, nämlich:

1.    Eine Stabilitätskurve, wenn das Schiff seinen Tiefgang „beladen" hat bei der geringsten metacentrischen Höhe, welche mit der Sicherheit des Schiffes vereinbar ist, als Vorbeuge-Mittel, um das Schiff zu rank zu machen.

2.    Eine Kurve, weche die Stabilität zeigt, wenn das Schiff mit der leichtesten gleichartigen Ladung, welche es möglicherweise führen' könnte, ganz voll geladen ist; es muß von solcher Ladung der Kubikinhalt per Ton Gewicht bekannt sein und ebenso sollte dabei angegeben werden, wie viel Ballast darunter geführt werden muß, um dem Schiffe Sicherheit und gutes Arbeiten auf See zu ermöglichen.. (Hieraus folgt indessen nicht, daß das Schiff soviel Ballast führen muß, bis es seinen Maximal-Tiefgang hat.)

3.    Eine Kurve der Stabilität, wenn das Schiff mit der schwersten gleichartigen Ladung, welche es möglicherweise führen könnte, beladen ist; es muß ebenfalls der Kubikinhalt per Ton angegeben sein, desgl. wie die Ladung im Raum und im Zwischendeck gestaut werden muß, um genügend Sicherheit und gutes Arbeiten auf See zu ermöglichen.

4.    Eine Kurve für Ladung von mittlerer Dichte und eine Angabe der Menge des Ballastes, falls solcher erforderlich sein sollte, zur Sicherung eines guten Verhaltens auf See.

5.    Eine sehr wichtige Kurve ist diejenige, welche die besten Bedingungen für ein Schiff leicht und in Ballast darstellt, mit genauer Angabe der Menge und der Lage des Ballastes, welcher mitgeführt werden muß, um dieses zu ermöglichen.

In unserer Zeit, wo Wasserballast eine solch große Rolle spielt, herrscht doch noch eine große Unkenntnis über das „wie" und „wo" derselbe geführt werden soll, um gute Resultate zu zeitigen. In einigen Fällen führt man den Wasserballast nur in den Pieks und nimmt so wenig wie möglich Ballast in den Raum. Daß ein Schiff hierdurch ungemein angestrengt wird, haben wir schon früher hervorgehoben. Die gewöhnliche Methode besteht darin, daß man Wasserballast-Tanks in der ganzen oder teilweisen Länge des Bodens einrichtet und dieselben, wenn das Schiff keine Ladung führt, alle auffüllt, ohne sich an die Verschiedenheit im Schiffstyp, der Abmessungen re. zu kehren; das Resultat ist dann meistens, daß die Offiziere sich später beklagen, daß das Schiff derartig geschlingert hätte, daß die Masten fast über Bord gegangen wären. Ein Blick auf die Figuren 106 und 107 zeigt sehr deutlich, wie das wahrscheinliche Verhalten solcher Schiffe auf See sein würde, sowohl ohne als auch mit Ballasttanks voll. Die Kurven A und B zeigen die Hebelarme der Stabilität im leichten Zustande und die Kurven C und D, wenn die Ballasttanks voll sind. In allen diesen Fällen und besonders bei Fig. 107 sind die Hebelarme bei kleinen Neigungen sehr lang; in der That haben die Schiffe eine zu große Stabilität, und würden deshalb in diesem Zustande auf See wahrscheinlich sehr stark schlingern. Wir werden also auf die Thatsache hingewiesen, daß der Boden des Schiffes nicht immer der geeignete Platz für den ganzen Ballast ist. Wie wir schon oben auseinander gesetzt haben, wird manchmal ein besseres Verfahren eingeschlagen, indem man tiefe Tanks in der Mittschiffs-Gegend.anbringt, wodurch sowohl das Deplacement größer, als auch das Übel einer allzu großen Stabilität gemildert wird.

Sechstes Kapitel. (Neunter Abschnitt.)

Schlußbemerkungen über Stabilität.

Allgemeine Ergebnisse. Bevor wir unsere Betrachtungen über die verschiedenen Stabilitäts-Verhältnisse schließen, möchte es sich empfehlen, einige der wichtigsten Punkte, welche wir gesunden haben, so kurz wie möglich zusammenzufassen.

Der „Deplacementsschwerpunkt" (Mittelpunkt des Auftriebs, centre of buoyancy) ist der Schwerpunkt des verdrängten Wassers, einerlei bis zu welchem Winkel das Schiff übergehellt sein mag; in demselben wirkt der ganze vertikal nach oben gerichtete Druck des Auftriebs.

Das „transversale Metacentrum" ist der Punkt, wo die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt bei sehr kleiner Neigung die Mittellinie des Schiffes schneidet (die Mittellinie, welche durch Kiel und Masten geht) und ist auch der Punkt, über den der Systemschwerpunkt (centre of gravity) nicht steigen darf, wenn das stabile Gleichgewicht des Schiffes erhalten bleiben soll. Die Höhe des transversalen Metacentrums hängt hauptsächlich von der Breite ab.

Das „Metacentrum" und der„Deplacementsschwerpunkt"' verändern ihre Lage mit jeder Tiefgangsänderung, indessen behalten sie bei irgend welchem bestimmten Tiefgang auch ihre respektiven Positionen. Die genauen Punkte bei aufrechter Lage des Schiffes und für jeden Tiefgang lassen sich aus Kurven entnehmen, welche man von dem Schiffbauer oder Konstrukteur erhalten kann.

Der „S y st em s ch w er p un kt" (centre of gravity) ist der Schwerpunkt des ganzen Gewichts von Schiff, Ausrüstung und der an Bord befindlichen Ladung. Derselbe kann deshalb für denselben Tiefgang sehr verschiedene Lagen einnehmen, je nachdem die schweren Gewichtsteile der Ladung hoch oder niedrig liegen. Man findet den Systemschwerpunkt durch ein Experiment, welches wir bereits in diesem Kapitel beschrieben haben.

Die Entfernung zwischen Systemschwerpunkt und Metacentrum wird „metacentrische Höhe" genannt.

Multipliziert man die metacentrische Höhe in Fußen mit dem Sinus eines Neigungswinkels, der bei Körpern von schiffartiger Form 10—15 Grad nicht übersteigt, so erhält man angenähert den aufrichtenden Hebelarm der Stabilität in Fuß für jenen Winkel. Multipliziert man den aufrichtenden Hebelarm in Fuß mit dem Deplacement in Tons, so erhält man das aufrichtende Moment in Fußtons.

Man nimmt an, daß die metacentrische Höhe oder die metacentrische Stabilität über jene kleinen Winkel hinaus unzuverlässig wird, da dieselbe sowohl hinsichtlich der Länge der Hebelarme als ihrem Gesamtumfange nach wachsen, oder auch schnell abnehmen und verschwinden kann.

Der Hebelarm der Stabilität kann bei irgend welchem Neigungswinkel bestimmt werden, indem man die Lage des Deplacementsschwerpunktes für diesen Winkel bestimmt. Die horizontale Entfernung zwischen den Vertikalen durch den Deplacementsschwerpunkt und den Systemschwerpunkt bezeichnet den aufrichtenden Hebelarm. Wenn die Vertikale durch den Deplacementsschwerpunkt die Mittellinie des Schiffes (d. i. die Linie durch Kiel und Masten) iifcer dem Systemschwerpunkt schneidet, so ist der Hebel ein aufrichtender, andernfalls ein kippender.

Ein Diagramm, welches die Hebelarme der Stabilität bei allen Neigungswinkeln für irgend ein besonderes Beladungsverhältnis zeigt und sowohl die Winkel, d. h. die Überhellung des Schiffes bei den größten Hebeln als auch den Punkt zur Anschauung bringt, wo die Stabilität gänzlich verschwindet, nennt man eine „Kurve der statischen Stabilität"; dieselbe kann man auch von dem Schiffsbauer oder Konstrukteur erhalten.

Ein steifes Schiff erhält man, wenn in den Abmessungen des Schiffes große Breite vorgesehen ist, wodurch das Metacentrum erhöht wird; ist das Schiff dagegen fertig, so wird man schwere Gewichtsteile niedriger stauen, um hierdurch den Systemschwerpunkt zu erniedrigen.

Ist der Gesamtumfang der Stabilität eines Schiffes bei seinem Maximaltiefgang, sowie die metacentrische Höhe bekannt, so wird jede Verminderung dieser Höhe, welche nur durch Verlegung des Systemschwerpunktes erfolgen kann, verminderten Gesamtumfang (ränge) und verminderte Hebelarme (reduced levers) der Stabilität zur Folge haben, während das Gegenteil eintritt bei Vermehrung der metacentrischen Höhe.

Gleiche metacentrische Höhen bei verschiedenen Tiefgängen bringen sehr verschiedene Stabilitätsverhältnisse hervor.

„Freibord" ist auch ein sehr wirksames Mittel, die Stabilität zu beeinflussen, giebt aber für sich allein keine Garantie, weder für den Gesamtumfang noch für die Länge der Hebelarme. Je größer

Große metacentrische Höhe zeigt uns an, daß das Schiff „steif" ist, während kleine metacentrische Höhe ein „rankes" Schiff bedingt.

der Freibord bei einer bestimmten Lage des Systemschwerpunktes und einem bestimmten Tiefgänge ist, desto länger werden die aufrichtenden Hebelarme bei beträchtlichen Neigungswinkeln und desto größer wird der Gejamtumfang der Stabilität.

Bei leichtem Tiefgang wird selbst gute metacentrische Höhe (welche vielleicht ausgezeichnet beim Maximal-Tiefgang passen würde) und großer Freibord vielleicht nur geringen Gesamtumfang und kurze Hebelarme hervorbringen.

Ist ein Schiff sehr steif, so bedingt diese Eigenschaft schnelle Bewegung im Seegange und ruft heftiges Schlingern hervor, wahrend das Gegenteil langsamen und ruhigen Bewegungen sowie allgemeiner Stetigkeit förderlich ist.

Alle Schiffe haben das Bestreben, in einer Lage zu schwimmen, welche senkrecht zur Wellen-Oberfläche ist. Wie weit ihnen dieses gelingt, hängt hauptsächlich von dem Verhältnis ihrer Schlingerperiode in ruhigem Wasser zu der Periode der Wellen, in denen sie sich befinden, ab.

Unter „Schlingerperiode" (period of Oscillation) versteht man die Zeitdauer des vollständigen Überholens von Backbord nach Steuerbord oder umgekehrt, wenn die Schiffe gewaltsamer Weise in ruhigem Wasser übergehellt werden.

Die Periode für große und kleine Schlingerwinkel ist angenähert dieselbe. (Pendelgesetz.)

Unter „Wellenperiode" (wave period) versteht man die Zeit, welche vergeht, bis zwei aufeinander folgende Wellenkämme einen stillliegenden Gegenstand passiert haben.

Wenn die Schlingerperiode geringer als die halbe Wellenperiode ist, so wird das Schiff mit den Wellen schlingern und sich ungefähr senkrecht auf deren Oberfläche halten; es wird also aufrecht im Wellenthal und auf dem Wellenkamm sein und seine größte Neigung (das stärkste Überholen) wird an der steilsten Stelle des Wellen-Abhanges stattfinden. Indessen könnte solches nur bei Schiffen stattfinden, deren Breite außerordentlich groß im Verhältnis zur Tiefe und wenn außerdem die Breite verhältnismäßig klein im Vergleich zur Länge der Welle ist; es ist aber genau die Art und Weise, wie ein kleines Floß auf den Wogen schwimmen würde.

Obgleich es nun ungewöhnlich ist, daß Schiffe eine solch rasche Bewegung haben, daß deren Schlingerperiode geringer als die halbe Wellenperiode ist, so kommt es doch vor, daß Schiffe so steif gemacht worden sind, daß sie eine Schlingerperiode haben, welche etwa der halben Periode der Wellen gleichkommt, welche sie antreffen können. Hierdurch wird „Gleichzeitigkeit" (Synchronismus, synchronism) mit den Wellen hervorgerufen, sodaß, wenn das Schiff seinen größten Neigungswinkel hat, es noch den Impuls der Welle dazu erhält; infolge dessen holt es dann furchtbar über.

Synchronismus kann auch periodisch bei einer Reihe von Wellen vorkommen.

Vergegenwärtigt man sich, daß Wellen an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten sowohl in der Länge wie in der Periode sehr von einander verschieden sind, so wird man einsehen, daß es kaum möglich ist, den Wirkungen des Synchronismus immer zu entgehen, einerlei wie das Schiff beladen sein mag. Indessen ist bei sehe steifen Schiffen die Wahrscheinlichkeit des Synchronismus bedeutend größer, während anderseits ein langsam schlingerndes Schiff, obgleich es ja auch Wellen antreffen kann, welche dieselbe Wirkung erzeugen, doch sicher das ruhigere und bequemere sein wird.

..Langsam schlingernde Bewegung", welche der Stetigkeit förderlich ist, kann hauptsächlich auf dreierlei Art erlangt werden:

1.    Durch kleine metacentrische Höhe.

2.    Durch Widerstand leistende Mittel auf der eingetauchten Außenhaut in der Form von Kimmkielen (Schlingerkielen).

3.    Indem man schwere Gewichtsteile von der Mitte des Schisses nach den Wägern (Schiffsseiten) zu staut.

Die letzten beiden Methoden sind die sicheren, da dieselben die Stabilität des Schiffes nicht verringern. Bei der ersteren muß man indessen das betreffende Schiff genau kennen, da bekanntermaßen jede Verringerung der metacentrischen Höhe sowohl kürzere Hebelarme, wie auch verminderten Gesamtumfang (ränge) der Stabilität bedingt. Außerdem kann das, was gut und sicher für ein Schiff ist, außerordentlich gefährlich für ein anderes sein, daher ist es notwendig. daß der Kapitän von dem Schiffsbaumeister mit genauer Auskunft über die Stabilitälsverhältnisse versehen werde, damit er sicher gehe.

Tritt bei einem Schiffe mit sehr kleiner metacentrischer Höhe und langsamer Schlingerperiode bei hohem Seegange Synchronismus ein, so kann ein solches Schiff beim Schlingern große Neigungswinkel erreichen und wenn die Hebelarme und der Gesamtumfang der Stabilität nur gering sind, so wird die Möglichkeit des Kenterns hierdurch sehr vermehrt werden.

Eine schlechte Beladung und Stauung kann daher gefährliche Extreme erzeugen — sowohl ein außerordentlich steifes Schiff mit schweren Schlingerbewegungen, als auch ein zu rankes Schiff, verbunden mit Mangel an der nötigen Stabilität.

Synchronismus kann aufgehoben werden, indem man die Schnelligkeit oder den Kurs ändert.

Siebentes Kapitel.

¹

g ist der Schwerpunkt des Waffers in aufrechter und g¹ in geneigter Lage.

Trim.

Inhalt: Erklärung — Trimmomente — Trimänderungen — Schwerpunkt des Auftriebs von Auftriebsschichten bei aufeinanderfolgenden Tiefgängen — Longitudinales Metacentrum — Longitudinale metacentrische Höhe — Moment, um den Trim einen Zoll zu ändern — Praktische Beispiele , wie Trimänderungen bestimmt werden.

Unter Trim versteht man den Unterschied zwischen den Tiefgängen des Schiffes vorn und hinten.

Unter gewissen Umständen — Notfälle, Beschädigungen und Brüche der Schraube oder Welle, Docken rc. — kann es oft nötig werden, den Tiefgang zu vermindern, entweder mit oder ohne eine Veränderung im Trim, oder auch nur, den Trim zu ändern, indem man entweder das Schiff vorder- oder hinterlastiger macht.

Trim ist ein Gegenstand, mit dem der Konstrukteur alle Tage zu rechnen hat, und ist so untrennbar mit der Stabilität verbunden^ daß man beide zugleich ins Auge fassen muß. Wir setzen indessen voraus, wenn wir uns mit Trim beschäftigen, daß der Stabilität in bezug auf die vertikale Verteilung des Ladungsgewichtes gehörige Beachtung geschenkt worden ist und richten nun unsere Aufmerksamkeit aus die Verteilung von Gewicht in der Längsschiffsrichtung, sei es nun in Form von Ladung oder Ballast in den Räumen oder von Wasser in den Trimtanks.

Mitunter wird in der Spezifikation für ein neues Schiff von einem Reeder die Klausel eingefügt, daß das Schiff, wenn es mit gleichartiger Ladung fährt, einen bestimmten Trim haben soll, z. B-einen Fuß hinterlastig.

Auf den ersten Blick erscheint uns dieses vielleicht für den Schiffsbauer eine böse Bedingung zu sein, etwas derartiges zu garantieren. Bei einer genauen Kenntnis der Grundsätze des Auftriebs und der Schwere ist es jedoch einfach genug, obgleich es beträchtliche Arbeit und Zeit erfordern,nmg, um ein genaues Resultat zu erzielen.

Wenn große Schnelligkeit gefordert wird. Jo wird die Unter-Wasserform des Schiffes nach dem festgesetzten Tiefgänge entworfen^ ohne daß man sich an die inneren Einrichtungen der Laderäume,. Lage der Maschinen und Kessel rc. kehrt. Ist dieses fertig und hat mnn das verlangte Deplacement sowie die beste Form für große Schnelligkeit erhalten, so wird die Lage des Deplacementsschwerpunktes in der Längsrichtung berechnet und der Konstrukteur weiß, daß das Gewicht, welches sich aus dem Schiffskörper und der Ausrüstung, Maschinen und Kessel eingeschlossen, sowie aus den mit gleichartiger Ladung gefüllten Räumen zusammensetzt, so'angeordnet werden muß, daß der Schwerpunkt des Ganzen in vertikaler Richtung über dem Deplacementsschwerpunkt liegt. Ist diese Bedingung erfüllt, so kann kein Zweifel über den Trim des Schiffes bleiben, nachdem es fertig und beladen sein wird.

Jeder weiß, daß durch Verlegung eines Gewichtes nach hinten oder nach vorn auf einem Schiffe etwas Veränderung im Trim desselben hervorgerufen wird. Wird das Gewicht, wie in Fig. 127, wo 10 Tons 60 Fuß verändert sind, nach vorn verlegt, so muß der

---GO'-O*---

-1

Fig. 127. — Trimänderuug, hervorgerufen durch Verschiebung eines Gewichtes nach vorn.

Tiefgang des Schiffes am Vordersteven größer geworden sein. Da nun der mittlere Tiefgang derselbe geblieben ist, so muß das Schiff hinten mehr aus dem Wasser kommen. Da die Wirkung auf den Trim eines Schiffes bei einem bestimmten Tiefgang gänzlich von dem Gewichtsbetrag und dem Wege, um welchen die Lage des Gewichtes verändert wird, abhängt, so nennt man das Moment, welches man erhält, wenn man das eine mit dem andern multipliziert 10 • 60 = 600), das „Moment, um den Trim zu ändern". Dieses giebt uns indessen noch keine bestimmte Idee, wie groß die genaue Veränderung im Trim sein wird, besonders wenn man sich vergegenwärtigt, daß dasselbe Moment verschiedene Resultate bei verschiedenen Tiefgängen hervorbringen wird; auf diese Art ist es also ziemlich wertlos. Könnten wir daher ein Moment finden, welches eine Trimänderung von einem Zoll bei dem bestimmten Tiefgang geben würde, so wäre die Aufgabe gelöst; denn wir brauchten nur zu untersuchen, wie oft das Moment, den Trim um einen Zoll zu ändern, in dem ganzen Moment enthalten wäre; das Resultat wäre dann die Trimänderung in Zoll.

Wir bemerken ausdrücklich, daß „Trimänderung" die Änderung des Tiefgangs am Vordersteven plus Änderung des Tiefgangs am Hintersteven und umgekehrt bedeutet. Hätte z. B. ein Schiff einen

Tiefgang von 10 Fuß vorn und 11 Fuß hinten und würde der Trim desselben durch Gewichtsverschiebung so geändert, daß der Tiefgang vorn 10 Fuß 1 Zoll und hinten 10 Fuß 11 Zoll betrüge so wäre das Schiff vorn einen Zoll gesunken und hinten einen Zoll aufgekommen. Die Trimänderung wäre also 2 Zoll.

Wir werden nun untersuchen, wie man das Moment findet^ durch welches der Trim um einen Zoll geändert wird.

Es sei Fig. 128 ein Schiff, welches in der Wasserlinie ab schwimmt. Der Auftriebsmittelpunkt liegt in B. Damit das Schiff ruhig im Zustande des Gleichgewichts verharre, ist es unerläßliche daß der Mittelpunkt des Auftriebs (Deplacementsschwerpunkt) und der Systemschwerpunkt in derselben vertikalen Linie seien, sowohl in Beziehung auf querschiffs, wie auch längsschiffs. Ist die Lage eines Schiffes eine solche und liegt das Metacentrum höher wie der Systemschwerpunkt, so schwimmt es aufrecht im stabilen Gleichgewicht und wird sich nur durch Anwendung von äußerer Gewalt auf die eine

'-Sr •s-’.B

Fig. 128. — Änderungen in der Längs-Position des Deplacementsschwerpunktes bei aufeinander folgenden Schichten des Auftriebs, hervorgemfen durch vennehrte Eintauchung.

oder andere Seite überlegen. Mitunter wird wahrscheinlich infolge von Gewichtsänderungen an Bord das Schiff indessen etwas überholen und den Zustand der Ruhe erst wiederfinden, wenn der Deplacementsschwerpunkt und der Systemschwerpunkt wieder in derselben vertikalen Linie liegen.

Ist ein Schiff abgelaufen, so wird es sofort diesen eben beschriebenen Zustand der Ruhe einzunehmen suchen. Querschiffs liegt es wahrscheinlich aufrecht, aber sieht man nach vorn und hinten, so finden wir oft, daß es sich um einige Grade nach vorn oder hinten neigt, oder wie man sagt, es „trimt" vorder- oder hinterlastig (köpf- oder steuerlastig).

Es sei nun Fig. 128 die Lage eines gerade vom Helgen abgelaufenen Schiffes, welches in der Wasserlinie ab schwimmt; der Trim sei 2 Fuß hinterlastig und B sei der Deplacementsschwerpunkt in der Längsschiffsrichtung. Da sich nun unser Schiff im Gleichgewicht befindet, so ist es klar, daß sich der Systemschwerpunkt in vertikaler Richtung über dem Deplacementsschwerpunkt befindet; hierdurch haben wir sofort die Lage des Systemschwerpunktes in der Längsschiffsrichtung.

Nehmen wir nun einmal an, wir wollten unser Schiff beladen, ohne den Trim desselben zu ändern. Natürlicherweise nimmt beim Fortgang des Ladens der Tiefgang zu. Die Frage ist: Wie soll das hinzukommende Gewicht der Ladung verstaut werden? Hier machen nun viele einen Fehler. Man nimmt häufig an, daß der Schwerpunkt des hinzukommenden Gewichts genau in derselben vertikalen Linie liegen muß wie der Systemschwerpunkt und der Deplacementsschwerpunkt beim ursprünglichen Tiefgänge. Wenn ein Schiff eine derart regelmäßige Form wie ein Kasten hätte, so würde die Annahme gerechtfertigt sein; für Schiffe ist sie indessen gänzlich falsch, und wenn darnach verfahren würde, so würde in den meisten Fällen eine Änderung des Trims die Folge sein; der @nmt) ist nicht schwierig einzusehen. Wir wollen annehmen, die Ladung würde in 4 Partien, jede von gleichem Gewicht, eingenommen, dadurch würde das Schiff nacheinander die Schwimmebenen cd, es, gh, ik einnehmen. Obgleich nun B der Deplacementsschwerpunkt in der Längsrichtung für die Wasserlinie ab ist, so folgt daraus noch nicht, daß er dieselbe Längsschiffsposition für die Wasserlinie c d einnehmen wird. Trimt das Schiff beträchtlich hinterlastig, so wird wahrscheinlich gefunden werden, daß der Mittelpunkt des Auftriebs zwischen den Schwimmebenen ab und cd etwas hinter B liegen wird; um also diesen Austrieb einzutauchen, muß der Schwerpunkt des hinzukommenden Gewichts genau über dem Schwerpunkt seines eigenen Auftriebs Bl liegen, oder das Gewicht muß gleichmäßig zu beiden Seiten von B¹ verteilt werden. Ebenso mag der Schwerpunkt des Auftriebs der nächsten Deplacementsschicht weder über B oder Bl, sondern in B² sein, und so muß der Schwerpunkt der nächsten Partie der Ladung auch wieder senkrecht über B² liegen, um das Schiff niederzuladen, ohne den Trim zu ändern, und so weiter, bis das Schiff die Tiefladelinie erreicht hat.

Um diese sich im Gleichgewicht haltenden Kräfte des Gewichts und des Auftriebs noch deutlicher zu veranschaulichen, wollen wir etwas näher auf die Sache eingehen. Nehmen wir wieder an, das unbeladene Schiff habe seine Ruhelage in der Wasserlinie ab, Fig. 128 eingenommen. Der Deplacementsschwerpunkt ist B und der Systemschwerpunkt liegt in einem Punkte vertikal darüber. Nun ist das ganze Gewicht des leeren Schiffes durch den ganzen Auftrieb unterhalb ab gestützt. Es sollen jetzt 100 Tons Ladung in Mengen von 10, 15, 30, 20 und 25 Tons an Bord verstaut werden, sodaß keine Trimänderung entsteht und das Schiff in der Wasserlinie cd schwimmt, welche parallel zu ab ist. Es ist daher klar, daß der körperliche Inhalt des Raumes zwischen den Ebenen ab und cd gleich 100 Tons Schwimmkraft oder Austrieb sein muß. Wir haben also jetzt nicht mehr mit dem ursprünglichen Auftrieb unterhalb ab, noch mit dem leichten (d. h. unbeladenen) Gewicht des Schiffes zu thun. Diese

beiden Größen bleiben ganz außer Ansatz. Vielmehr richten wir unsere Aufmerksamkeit nur auf die 100 Tons Gewicht und auf die 100 Tons Auftrieb, welche dasselbe zu tragen haben. Es sei B¹ der Mittelpunkt dieser 100 Tons Auftrieb; der Schwerpunkt der 100 Tons Ladung muß also in der vertikalen Linie liegen, welche durch B1 geht, wobei es natürlich einerlei ist, ob die Gewichte an Deck oder auf dem Schiffsboden liegen, wenn nur der Schwerpunkt in derselben vertikalen Linie mit Bl ist.

Wir wollen nun mit dem Laden beginnen.

Die    10    Tons    seien 5    Fuß    hinter    Bl verstaut.

Vordere Momente 20 • 40 = 800 Fuß-Tons 1220 — 800 = 420 Fuß-Tons Rest.

15 • 30 = 450 30 - 24 --- 720

1220 Fuß-Tons.

Wir haben also noch ein Moment von 420 Fuß-Tons vorne nötig, um die Momente an jeder Seite von Bl auszugleichen, und wir erhalten dasselbe, indem das verbleibende Restgewicht der Ladung, 25 Tons, in eine solche Lage gebracht wird, um dieses hervorzubringen.

= der Entfernung von B\ in welcher

Fuß-Tons, daher die 25 Tons plaziert werden müssen und wir erhalten

Gewicht mal Entfernung von B¹ ist gleich dem Moment in Moment

Gewicht

490

= 16,8 Fuß für die erforderliche Entfernung.

Den meisten Schiffsoffizieren wird das Ausführen der soeben beschriebenen Methode bedeutende Schwierigkeit bereiten. Man wird fragen, wie der Schwerpunkt der Auftriebsschicht, welche durch Hin-Zufügung eines bestimmten Gewichts eingetaucht werden soll, zu finden ist. Allerdings giebt es einige Schiffsoffiziere, welche sich größere theoretische Kenntnisse angeeignet haben, und mit den Bauplänen ihres Schiffes versehen sind, aus denen sie dann die Form des ganzen oder irgend eines Querschnittes bestimmen können. Ohne einen derartigen Plan oder Aufriß kann allerdings der Schwerpunkt einer bestimmten Aüftriebsschicht nicht gefunden werden. Wir beabsichtigen indessen nicht, ein solches Verfahren als praktisch oder uls händige Methode für Seeleute vorzuschlagen. Wenn man indessen die wesentlichen Grundsätze kennt, so kann man daraus eine einfache, praktische und verläßliche Methode ableiten. Ist die Zunahme im Tiefgang nicht sehr groß, so genügt es, anstatt den Schwerpunkt der Schicht zwischen ab und cd, Fig. 128, zu finden^ für praktische Zwecke vollkommen, den Schwerpunkt der Schwimmebene ad zu kennen und diesen als angenäherte Lage des Deplacements-schwerpunktes anzusehen. Von diesem Punkte aus berechnet man dann die Momente der an Bord zu bringenden Ladung.

Sollte aber der Seemann jedesmal den Schwerpunkt der Schwimmebene* berechnen, wenn er den Trim beurteilen will, so wäre solches ein langwieriges Unternehmen und kann deswegen nicht in Frage kommen. Diese Schwierigkeit kann indessen leicht überwunden werden, denn eben so gut wie eine Deplacementskurve odereine „Tons pr. Zoll"-Kurve hergestellt werden kann, läßt sich eine Kurve der „Wasserlinienschwerpunkte" oder besser gesagt, der Schwerpunkte der Schwimmebenen, konstruieren und hieraus läßt sich der Schwerpunkt jeder Schwimmebene zwischen den Tiefgängen „un-beladen" und „beladen", also zwischen dem geringsten und dem Maximaltiefgang leicht ersehen. Eine solche Kurve könnte mit wenig Mühe in kurzer Zeit von dem Schiffsbaumeister oder Konstrukteur geliefert werden. Die Kurve 1 Figur 129 stellt eine derartige Kurve für einen Dampfer von 352' Länge, 44' Breite und 28' Tiefe dar. Die vertikale Skala vergegenwärtigt uns die Tiefgänge, dagegen die horizontale Skala die Entfernungen der Schwerpunkte der Schwimmebenen von der Hinterkante des Hinterstevens.

Die so gefundenen Schwerpunkte gelten nur für Schwimmebenen, welche dem Kiel parallel laufen und sind nur genau richtig für das Schiff auf ebenem Kiel. Wenn das Schiff indessen nur wenig „vorder"- oder „hinterlastig" trimt, so würden die erlangten Resultate auch noch für richtig gelten können. Wäre dagegen ein Schiff sehr hinterlastig, so könnte ein ziemlicher Fehler in den Entfernungen eintreten. Um der Wahrheit näher zu kommen, würde es ratsam sein, eine andere Kurve, Nr. 2 in unserm Diagramm, zu haben, welche für dieselben „mittleren" Tiefgänge berechnet ist, wobei aber der Trim des Schiffes 6 Fuß hinterlastig ist. Diese Kurve zeigt, daß die Schwerpunkte weiter nach hinten liegen. Mit diesen beiden Kurven und Aufwendung von etwas Scharfsinn ist es möglich, den Schwerpunkt irgendwelcher Schwimmebene bei jedem Trim mit hinreichender Genauigkeit für alle praktischen Zwecke zn bestimmen.

Man muß sich noch klar machen, daß, wenn ein schon an Bord befindliches Gewicht verlegt wird, das Moment der Trimänderung. einfach das Produkt aus dem Gewicht und der Entfernung, um welche das Gewicht verlegt wurde, ist. Werden jedoch Gewichte

*) Regeln für genaue Berechnungen und ausgearbeitete Beispiele finden sich ln Kapitel X bei „Schiffs- Berechnungen."

Tiefgangskala.

an Bord gebracht oder von Bord entfernt (Laden und Löschen), so werden diese Gewichte mit den Entfernungen zwischen ihren Schwerpunkten und dem Schwerpunkt der Schwimmebene multipliziert. Bringt man das Gewicht an die Vorderseite dieses Punktes, so turnt das erlangte Moment das Schiff vornüber; bringt man es auf die Hinterseite, findet das Gegenteil statt. Werden einige Gewichtsteile hinten und andere vorn plaziert, so giebt der Unterschied zwischen den vorderen und hinteren Momenten das Moment der Trimänderung. Werden Gewichtsteile vorn aus einem Schiff gelöscht, so ergiebt diese Operation ein Moment, welches das Schiff

Skala der Entfernungen von der Hinterkante des Hinterstevcns.

JO 20 30 40 50 60 70 80 90 Ffo!THO 120 130 140 ISO ISO 170 180 190

Ns

Fig. 129. — Kurven der Schwerpunkte von Schwimmebenen.

Nr. 1. Schiff auf ebenem Kiel. Nr. 2. Schiff trimt 6 Fuß steuerlastig.

hinten niederdrückt, und das Gegenteil findet statt, wenn hinten gelöscht wird. Natürlicherweise ergiebt das Löschen von Ladung eine Verminderung des mittleren Tiefgangs, während auch eine Trimänderung dabei erfolgen kann.

Die Schwerpunkte der Schwimmebenen, von welchen die Entfernungen gerechnet werden, um die Momente für die Trimänderungen zu erhalten, kann man passender Weise Drehpunkte (tipping centres) nennen, und werden wir uns in Zukunft dieses kurzen und ausdrucksvollen Wortes bedienen.

Denklich ist es uns gelungen, klar zu stellen, wie man das Moment der Trimänderung erhält; wir werden nun sehen, wie groß die genaue Änderung des Trims ist.

16

Ist ein Schiff in mäßiger Weise auf die Seite geneigt, so wird die Stabilität durch die metaeentrische Höhe gemessen; je größer demgemäß die metaeentrische Höhe ist, desto weniger Neigung wird durch die Querschiffsverschiebung eines an Bord befindlichen Gewichtes erzeugt. Betrachtet man ein Schiff sowohl in der Quer-richtung, als auch in der Längsrichtung, so wird es in einem bestimmten Ladnngs- oder Ballastverhältnis den Systemschwerpunkt auch in derselben Höhe vom Kiel haben. Ebenso liegt der Deplacementsschwerpunkt in beiden Fällen gleich hoch.

Wenden wir uns aber zu den Metacentren, so finden wir einen großen Unterschied in ihren Positionen. Querschiffs betrachtet liegt das Metacentrum bei den meisten Schiffen nur einige Zoll bis einige Fuß über dem Systemschwerpunkt; dagegen mag das Läugen-Meta-centrum für dasselbe Schiff so hoch oder höher liegen, wie das Schiff laug ist.

Punkt ist

Die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwer-

Trägheitsmommt der Schwimmebene kubisches Deplacement.

Da wir uns nur mit einem Schiff beschäftigen, so haben wir folglich auch nur ein Deplacement, daher muß der Unterschied in dem Trägheitsmoment der Schwimmebene liegen. Und doch haben wir nur eine Schwimmebene, sowohl für Querschiffs- als für Längsschiffserwägungen. Es ist daher augenscheinlich, daß das Trägheitsmoment für Längsschiffs-Neigung dem Trägheitsmoment für Quer-schiffs-Neigung nicht gleich sein kann, und so ist es auch.

Für Querschiffs-Neigung berechnet man das Trägheitsmoment um die Längsschiffs - Mittellinie der bestimmten Schwimmebene. Für eine rechteckige Schwimmebene ist das Trägheitsmoment

Länge • Breite⁸.

12

Für Längsschiffs-Neigung indessen wird das Trägheitsmoment um die transversale Achse berechnet, welche durch den Schwerpunkt der gegebenen Schwimmebene geht und für eine rechteckige Figur

Länge⁸ • Breite.

würde das Trägheitsmoment sein =

12

Angenommen, die Länge einer rechteckigen Schwimmebene sei 100 Fuß, die Breite 20 Fuß, so würde das Trägheitsmoment für

Querschiffsneigung =

⁸⁰⁰^⁰⁰-⁰- --- 66 666 sein; der Tief-

gang sei 10 Fuß. Dann wäre die Höhe des Metacentrums über

Trägheitsmoment

100 . 20

12

dem Deplacementsschwerpunkt ---3,3 Fuß.

Deplacement

66 666

100 • 20 • 10

Fig. 130.

Gewichten. Es sei Fig. 130 ein Schiff, welches in der Wasserlinie WL schwimmt; in dieser Lage ist G der Systemschwerpunkt, B der Deplacementsschwerpunkt und M das Metacentrum. Man verlegt nun ein Gewicht P in horizontaler Richtung um die Entfernung d nach T. Hierdurch ändert sich der Trim des Schiffes, sodaß die neue Wasserlinie W¹!,¹ wird, B¹ wird der neue Deplacementsschwerpunkt und Gl der neue Systemschwerpunkt, welcher sich m einer Richtung verlegt hat, welche parallel einer Linie ist, welche die Schwerpunkte des verlegten Gewichtes in der ersten und der zweiten Lage verbindet. Die Vertikale durch B¹ und Gl schneidet

16*

100³ • 20

12

Für Neigung in der Längsrichtung wäre das Trägheitsmoment = 1 666 666 und die Höhe des Metacentrums über dem 1 666 666 20 000

— 83,3 Fuß. Diese enorme

Deplacementsschwerpunkt =

Längsschiffsstabilität, welche die große Mehrzahl der Schiffe besitzt, macht es erklärlich, warum man ein Schiff so viel leichter quer-schiffs, als längsschiffs überhellen (übertrimmen) kann, entweder durch äußere Gewalt oder durch Verlegung von an Bord befindlichen

- d---

ja

\T

WJ

■Gr

G‘

B¹

die ursprüngliche Vertikale durch B und G in M, dem Metacentrum. Die Wasserlinien schneiden sich in 0, welches für mäßige Neigungen den Drehpunkt (tipping centre) bedeutet. Wir haben nun 3 Dreiecke G M G¹, W 0 W¹ und L 0 L, deren Winkel gleich sind.

P • d

GG¹-

Deplacement in Tons ferner G G¹ = G M • tang <$ M, G Gl

dann ist tang <$ M =

oder

G M

too D = Deplacement in Tons.

Ebenso haben wir im Dreieck LOL1 L L¹ = 0 L • tang < O, da aber <J 0 = < M,

G Gl

so haben wir L L¹ -- 0 L -

oder

Ebenso haben wir im Dreieck W 0 Wl W W¹ = W 0 • tang < 0

D . G M'

oder W W¹ = W 0 •

D • G M*

Für die ganze Trimändernng haben wir deshalb W W¹ + L Ll — W L • tang < 0

D . G M*

Nehmen wir nun an, daß ein bestimmtes Gewicht P, welches um eine bestimmte Entfernung bewegt wird, eine Trimänderung von 1 Fuß bewirkt, so wird ¹/li von P • d = dem Moment sein, welches den Trim um 1 Zoll ändert und dieses ist das Moment, wessen man gewöhnlich bedarf.

Die Formel wird nun sein:

) oder P • d =

jUwL-

D - GM

WL« 12

----- dem Moment um

D . GM

den Trim einen Zoll zu ändern.

Der einzige Faktor in dieser Formel, welcher dem Schiffsoffizier etwa Schwierigkeiten machen könnte, ist GM — die metacentrische Höhe der Länge nach* Diese Schwierigkeit läßt sich leicht überwinden, wenn man von dem Schiffsbaumeister oder Konstrukteur eine Kurve für das Längen-Metacentrum erhält. Diese wird genau in derselben Weise, wie die Kurve für transversale Metacenlren, ausgelegt. Figur 131 stellt eine solche Kurve dar.

Kennt man den Systemschwerpunkt im leichten Zustande und vielleicht noch bei einer oder zwei anderen Lagen, so wird es nicht schwierig sein, in angenäherter Weise die Höhe des Systemschwerpunktes in jeder anderen Lage des Schiffes abzuschätzen. Bei der großen Entfernung zwischen dem Längen-Metacentrum und dem

Systemschwerpunkt würde ein Irrtum von einem Fuß oder auch etwas mehr bei der Abschätzung der Lage des Systemschwerpunkles für das End-Resuliat von keiner Bedeutung sein. Wir geben nun einige Beispiele, welche die praktische Anwendung dieser Methoden zeigen.

900

800

•usgng m aagn uZhaH

700

600

500

[\

400

JT nr ir tut t xnr mr irr imr jtuxit irr

Tiefgangskala.

Fig. 131. — Kurve der Längen-Metacentren.

man

Um die Wirkung des Füllens und Leerens von Wasserb allast-tanks auf den Trim des Schiffes zu berechnen, muß der Schwerpunkt jedes einzelnen Tanks bekannt sein; die Lage desselben könnte leicht von den Erbauern erhalten mit dem genauen Rauminhalt eines jeden. Dasselbe bezieht sich auch auf das Füllen und Leeren von Bunkern.

I. Beispiel.

Ein Schiff sei 352 Fuß lang. Das Deplacement ist 6200 Tons bei einem Tiefgang von 20 Fuß hinten und 18 Fuß vorn. Der

mittlere Tiefgang ist daher 19 Fuß. Aus der Kurve der Längen-Metaeentren (Figur 131) findet man die Höhe des Metacentrums über dem Kiel zu 460 Fuß. Nach Schätzung ist der Systemschwer-punkt 16 Fuß über dem Kiel. Die metacentrische Höhe ist daher 460 — 16 = 444 Fuß. Die Länge der Wasserlinie ist aber ca. 352 Fuß. Das Moment um den Trim einen Zoll zu änberit

ist also

6200 . 444 352 . 12

Es werden 100 Tons Ladung aus einem Hinterraum genommen und in einem vorderen Raum verstaut. Die Entfernung, mit welche die bezgl. Schwerpunkte dieser 100 Tons auseinander liegen, sei 100 Fuß.

Gefragt wird nun, wie groß die Trimänderung ist.

Das Moment, welches uns zur Verfügung steht, ist 100 • 100

--- 10000. Also

Wäre der Drehpunkt etwa in der mittleren Länge, so würde der Betrag der Eintauchung vorn und derjenige der Austauchung hinten derselbe sein; der Tiefgang vorn wäre 3.8'0" + 7ö/₈" =* 18'77s" und hinten 20'0" — 77s" == 19'47«". Wie wir indessen gezeigt haben, läßt sich solches mit hinreichender Genauigkeit aus den Kurven für die Schwerpunkte der Schwimmebenen ersehen.

Nach Figur 129 findet man, daß der Drehpunkt 175 Fuß von der Hinterkante des Hinterstevens liegt; alsdann liegt er 177 Fuß von der Vorderkante des Vorstevens. Unter solchen Umständen wird die Eintauchung am Vordersteven gleich der Austauchung mit Hintersteven sein. Ist der Unterschied beträchtlich, wird die Einund Austauchung an den Enden den zwei Längen, welche die ganze Wasserlinie ausmachen, proportional sein.

Nehmen wir an, daß bei der Schätzung des Systemschwerpunktes ein Fehler von 2 Fuß gemacht und daß die metacentrische Höhe nicht 444, sondern 442 Fuß wäre, so würde die Wirkung auf die totale Trimänderung noch keinen halben Zoll betragen, was in der Praxis ohne Einfluß wäre.

----- 651.

10000

651

=■ 15lU Zoll ----- totale Trimänderung.

II. Beispiel.

Wir wählen dasselbe Schiff unter gleichen Verhältnissen mit demselben Tiefgang, 20' hinten und 18' vorn.

Es werde nun die Frage gestellt, wie weit wir unsere 100 Tons nach vorn zu verlegen hätten, um das Schiff auf ebenen Kiel zu bringen. Dieses bedeutet eine Trimänderung von 24 Zoll.

Wir fanden, daß das Moment, um den Trim einen Zoll zu ändern, 651 war; daher ist das Moment für 24 Zoll 651 • 24 =

15 624

15 624) die 100 Tons müssen daher verlegt werden.

100

= 156 Fuß nach vorn

III. Beispiel.

Wiederum nehmen wir dasselbe Schiff unter gleichen Verhältnissen; es soll der große Doppelboden-Tank gefüllt werden. Der Tank enthält 210 Tons Wasser. Welche Wirkung wird dieses auf den Trim haben? Der Tiefgang hat sicher zugenommen. Berechnet man die Trimänderung, welche durch Gewichtsvermehrung hervorgebracht wird, so nimmt man immer zuerst an, daß das Gewicht über dem Schwerpunkt der derzeitigen Schwimmebene gestaut sei. Hierdurch wird der Tiefgang gleichmäßig vermehrt, wenn das Gewicht im Verhältnis zum Deplacement des Schiffes nur klein ist. Das Gewicht wird dann auf seinen bestimmten Platz gebracht und die Trimänderung gefunden, wie wir in den vorhergehenden Beispielen gezeigt haben. Nehmen wir nun Einblick in die „Tons pr. Zoll"-Skala oder -Kurve, welche mit den Deplacements- und Schwergutskalen jedem Schiffe mitgegeben werden sollte, so finden wir darin die Anzahl Tons, durch welche der Tiefgang des Schiffes um 1 Zoll vermehrt wird. Es seien nun die „Tons per Zoll" zu 30 gefunden, so würde der Tiefgang durch das Füllen des Tanks um 7 Zoll zunehmen.

Der Tiefgang ist jetzt 18' 7" vorn und 20' 7" hinten. Für diesen Tiefgang nehmen wir aus der Kurve der Längenmetacentren die Höhe des Metacentrums und schätzen die Höhe des Systemschwerpunktes, indem wir die 210 Tons im Bodentank inbetracht ziehen.

Die metacentrische Höhe ist nun 434 Fuß.

----- 658.

Das Moment, um den Trim einen Zoll zu ändern, ist daher 6410 - 434 352 . 12

Die Entfernung des Tankschwerpunktes vom Drehpunkt ist 60 Fuß. Das Moment der Trimänderung ist daher 210 • 60 =

= 19 Zoll.

12 600. Die ganze Trimänderung ist also

Nehmen wir an, daß das Verhältnis der Länge der Wasserlinie vor dem Drehpunkt zur Länge hinter demselben gleich 8:7 sei, so würde die Tiefgangsänderung 10 Zoll vorn und 9 Zoll hinten sein; der schließlich Tiefgang ist also 18' 7" + 10" = 19' 5" vorn und 20' 7" — 9" == 19' 10" hinten. Die Wirkung des Einnehmens einer mäßigen Ladungsmenge oder des Füllens der Bunker würde in gleicher Weise berechnet werden.

12 600

658

IV. Beispiel.

Wir legen wieder dasselbe Schiff zugrunde und wollen sehen, welche Wirkung der Verbrauch von 200 Tons Kohlen aus einem Querbunker auf den Trim haben wird. Wir nehmen zuerst an, daß die 200 Tons aus dem Bunker recht über dem Drehpunkt plaziert seien und finden dafür die Trimänderung. Die Kohlen sollen in einem Bunker liegen, welcher sich 30 Fuß vor dem Drehpunkt befindet. Im ersten Beispiel fanden wir das Moment, den Trim einen Zoll zu ändern = 651; das ganze Trimmoment ist also 200 • 30 = 6000.

= 9 Zoll totale Trimänderung.

Die Verhältniszahlen der Wasserlinie seien wieder 8:7, so verteilt sich die Trimänderung auf 5" vorn und 4" hinten. Der Tiefgang wird also 18' 0" — 5" = 17' 7" vorn und 20' 0" + 4" = 20' 4" hinten sein.

Jetzt nehmen wir weiter an, daß die 200 Tons Kohlen in direkt vertikaler Linie aufgehoben würden und verschwänden (d. h. verbraucht würden). Der Tiefgang wird dann gleichmäßig vorn und hinten abnehmen. Die „Tons pr. Zoll" sind 30.

200

— = 6³/₄" Tiefgangsabnahme und der schließliche Tiefgang ist

17' 7" — 6s/₄" = 17' 0l/₄" vorn und 20' 4" — 6³/₄" ----- 19' 9V₄" hinten.

Wird eine mäßige Quantität Ladung gelöscht oder Wasser aus Trimtanks gepumpt, so findet man die Wirkung auf den Trim in gleicher Weise, wie beim Verbrauch von Bunkerkohlen?

Wegen weiterer Ausführungen und wirklicher Trimberechnungen siehe Kap. X.

* Mit der Hilfe von solchen Skalen oder Kurven, wie wir sie vorgeschlagen, würde die Wirkung auf den Trim beim Einnehmen von großen Quantitäten Ladung oder bergt., welche bedeutenden Mehr-Tiefgang verursachen, in ähnlicher Weise gefunden werden.

1.    Finden wir die Zunahme des Tiefgangs, parallel dem ursprünglichen Tiefgang aus der Deplaeementsskala.

2.    Entnehmen wir die Lage des Deplacemcntsschwcrpunktes der neuen Deplacemcnts-schicht aus der Kurve für die Drehpunkte.

3.    Verteilen wir die Ladung in die dafür beabsichtigten Räume.

4.    Berechnen wir das Moment der Trimänderung.

5.    Bestimmen wir das Moment, um den Trim in dieser neuen Wasserlinie einen Zoü zu öitbcnt, alsdann giebt 4 durch 5 dividiert die ganze Trimänderung.

Achtes Kapitel.

Tonnage.

Inhalt: Wichtigkeit für Schiffsreeder vom ökonomischen Standpunkt — Tonnage unter Deck — Brutto Tonnengehalt — Tonnengehalt nach Registertons — Abzüge für Registertonnage — Wichtigkeit der Abzüge für Maschinenräume bei Dampfern — Tiefe Wasserballast-Tanks — Deckladungen — Beispiele von Tonnage Berechnungen bei wirklichen Schiffen — Segelschiffe — Suez-Kanal Tonnage — Tonnage für Dachten.

Handelsschiffe.

Wichtigkeit für Reeder. Schiffsabgaben, z. B. Lootsgeld, Dockgeld, Fluß- und Hafengebühren re. werden fast immer nach Registertons bezahlt. Daher ist die Tonnage für den Schiffsreeder Dom ökonomischen Standpunkt sehr wichtig. Trotzdem giebt es über Tonnage noch viele irrige Ansichten.

Der Tonnengehalt in Netto Reg.-Tons giebt nur wenig Anhalt für die wirkliche Größe eines Schiffes, denn ein Schiff von 250 Fuß Länge kann z. B. einen Gehalt von 700 Reg.-Tons haben und ein anderes von denselben Proportionen und demselben Deplacement hat vielleicht nur einen solchen von 300 Reg.-Tons. Wir sehen hieraus, daß Register-Tons uns noch keinen Anhalt bieten, zwei Schiffe inbezug auf ihre Dimensionen, Deplacements und Ladefähigkeit miteinander zu vergleichen.

Wirft man einen Blick in das Besichtigungsattest eines Schiffes oder sieht man sich das Register einer Klassifikations-Gesellschaft an, so findet man drei verschiedene Tonnagen, nämlich: Unter-Deck-, Brutto- und Netto-Register. Da eine Reg.-Tonne gleich hundert Kubikfuß Raumgehalt ist, so erhält man aus der Unter-Deck- oder Brutw-Tonnage ehren Überblick über das Fassungsvermögen eines Schiffes. Register-Tonnage hat aber mit dem Gesamt-Rauminhalt wenig zu thun, sondern hängt von der Anordnung im Innern des Schiffes ab, von den maschinellen Einrichtungen, Mannschaftsräumen rc., wofür Abzüge erlaubt sind.

Unter-Deck Tonnage ist die ganze Tonnage bis zum Tonnageoder Vermessungs-Deck und ist derjenige Teil des Schiffes, welcher zuerst vermessen wird*

Die Unter-Deck Tonnage wird folgendermaßen vermessen:

Ist das Schiff mit gewöhnlichen Bodenwrangen gebaut, so wird die Tiefe des Schiffes von der Oberkante der Bodenwrangen gemessen, nachher wird die Dicke der Wegerung, welche meistens 2V₂ Zoll Beträgt, in Abzug gebracht. Man mißt oben bis zu einem Drittel der Rundung der Deckbalken in der Balkenmitte (siehe Fig. 132.)

Hat das Schiff einen Doppelboden, so wird die Tiefe von oben wie vorstehend gemessen (Figur 133) bis zur Topplatte des Doppelbodens, wenn keine Wegerung vorhanden ist. Falls eine hölzerne Wegerung da ist, so wird die Dicke derselben, gewöhnlich 2l/₂ Zoll, in Abzug gebracht. Befindet sich noch Raum zwischen Topplatte und Wegerung, so wird derselbe nicht abgerechnet.

*tr

_BREADt±IS--

!h___B&EADiTHS___

Ü>i

Mi

fl

ü!

Breadths — Breiten. Depths — Tiefen.

Fig. 132, 133. — Unter-Deck Tonnage; Breite und Tiefe.

Hat ein Schiff zum Teil Doppelboden und zum Teil gewöhnliche Bodenwrangen, so wird die Tiefe für jeden Teil des Schiffes in der oben beschriebenen Weise besonders gemessen. Die Breite für Vermessungszwecke rechnet von der inneren Seite der Wegerungslatten, deren gewöhnliche Dicke 2¹/, Zoll ist. Bei Schiffen, die meistens Kohlen fahren, hat man häufig statt hölzerner Latten halbrunde Eisenschienen, welche an die Gegenspanten genietet sind. In solchem Falle rechnet man die Breite zwischen den inneren Seiten der halbrunden Eisenschienen. Sind weder Latten noch Eisenschienen vorhanden, so rechnet man die Breite zwischen den Gegenspanten.

Die Länge rechnet von den Punkten an den äußersten Enden des Schiffes, wo die inneren Flächen der Wegerungslatten zusammenstoßen, oder in Ermangelung eines derartigen Arrangements von dem Punkte, wo Linien, welche über die Spanten laufend gedacht werden, zusammenstoßen würden. (Figur 134.)

* Vermessungsdcck ist das obere Deck bei allen Schiffen, welche weniger als drei Decks haben und das 2. Deck von unten bei allen anderen Schiffen.

Die Vermessungsbehörde mißt nun das Innere des Schiffes in dieser Weise aus und berechnet den Kubikinhalt nach Simpsons Regeln. Diese Methode giebt den Rauminhalt ein wenig zu klein» sodaß der Unterschied etwas zu Gunsten des Reeders ist. Haben

|X

—Jk

--

__LENGTH FOR TONNAGE__

Length for Tonnage — Länge für Tonnage (Vermessungslänge.)

Fig. 134. — Länge für Unter-Deck-Tonnage.

Schiffe ein erhöhtes Quarterdeck, so wird das Hauptdeck als Vermessungsdeck angesehen; wo das Hauptdeck aufhört und das Quarterdeck beginnt, wird das Hauptdeck verlängert gedacht (Fig. 135) und der Rauminhalt des Quarterdecks separat berechnet.

tönn agE'deck------

Tonnage Deck — Vermessungsdcck.

Fig. 135. — Vermessungsdeck.

Brutto-Tonnage. Hierunter versteht man die Unterdeck-Tonnage mit allen geschlossenen Aufbauten, in der Form von Hütten (Poops), Brückenhäusern, Backs, Spardecks, Sturmdecks. erhöhten Quarterdecks, Maschinen- und Kesselumbauten¹ re. Ausgenommen sind gewöhnlich Mannschafts-Kombüsen und Klosets, sowie überbaute Eingänge (companion).

Unter geschlossenen Aufbauten versteht man Räume, welche von allen Seiten geschlossen sind; z. B. Poops mit geschlossenen Vorderseiten von Holz oder Eisen, Brückenhäuser mit geschlossenen Enden und ebensolche Backs. Offene Poops, Brückenhäuser, Backs oder sonstige offene Aufbauten an Deck, welche nur zum Schutz für Passagiere bestimmt sind, werden nicht in die Brutto-Tonnage eingeschlossen. Sollten jedoch irgend welche geschlossene Räume oder Vorratskammern unter einem offenen Aufbau liegen, so werden dieselben zur Brutto-Tonnage gerechnet.

Register-Tonnage² erlangt man, nachdem von der Brutto-Tonnage gewisse erlaubte Abzüge gemacht sind unb da die verschiedenen Abgaben und Hafenkosten nach dieser Tonnage berechnet werden, so wird die Art dieser Abzüge den Gegenstand unserer nächsten Betrachtung bilden. Man muß im Auge behalten, daß keine Abzüge für Räume gewährt werden, die nicht in der Brutto-Tonnage enthalten sind. Die erlaubten Abzüge und die Bedingungen, welche nötig sind, um diese Abzüge zu erlangen, sind die folgenden:

1.    Mannschasts-Logis. Dieses muß für die geeignete Unterbringung der Mannschaft eingerichtet sein; geschützt gegen See und schlechtes Wetter, auch muß für Luft und Licht genügend gesorgt sein; es muß für jeden Mann 72 Kubikfuß Raum enthalten, dergestalt, daß jeder mindestens 12 Quadratfuß Bodenraum hat.— Es muß allein zur Beherbergung der Mannschaft und deren Effekten und nicht zu anderen Zwecken dienen, auch muß genügend für Klosets gesorgt sein.

2.    Raum für den Kapitän. Derselbe darf nur zur Benutzung des Kapitäns sein und kann eine angemessene Größe haben.

3.    Räumlichkeiten für Offiziere und Maschinisten. Hierin sind Kammern, Eßzimmer und W.-C's. eingeschlossen, doch darf alles nur zur eigenen Benutzung dienen.

Anmerkung: Ein Eßzimmer (messroom), welches vom Kapitän und den Offizieren gemeinsam benutzt wird, kann nicht in Abzug gebracht werden.

4.    W.-C's. Auf Passagierschiffen wird für je 50 Passagiere ein W.-C. in Abzug gebracht; jedoch im ganzen nicht mehr wie zwölf und auch nur dann, wenn sie oberhalb des Vermessungsdecks angebracht sind.

5.    Segelkoje. Dieser Raum bezieht sich nur auf Segelschiffe und darf 2!/a % der Brutto-Tonnage nicht überschreiten. Wird dieser Betrag überschritten, so kommen nur 2l/a % zum Abzug.

standen.

7.    Ruderhaus rc. Räume, welche nur für Steuergeschirr, Winden, Ankergeschirr oder zur Aufbewahrung von Seekarten, Signalflaggen, Signalkörpern und anderen Instrumenten zur Navigierung des Schiffes dienen.

6. Bootsmanns-Locker. (Kabelgat.) Für einen gewöhnlichen Frachtdampfer werden je nach der Größe ca. 10—16 Tons erlaubt.

8.    Donkey-Kessel, falls derselbe nicht mit dem Maschinen-Raum verbunden ist.

9.    Deck-Aufbauten zum Schutz der Passagiere, wenn solche nur diesem Zwecke dienen und an den Enden geschlossen sind. Dem Board of Trade muß eine Skizze dieses oder dieser Räume unterbreitet werden, wenn man die Erlaubnis haben will, dieselben von der Brutto-Tonnage in Abzug zu bringen.

10.    Maschinenraum. Unter Maschinenraum wird Maschinen- und Kesselraum, Tunnel, Donkey-Kesselraum, falls derselbe mit dem Maschinenraum verbunden ist und einen Teil desselben bildet, sowie Licht- und Luftschacht verstanden. Unter Licht- und Luftschacht wird der Raum über und um Maschinen mib Kessel verstanden, welcher in vernünftigem Maßstabe, nur dazu dient, betn Lichte und der Luft freien Zutritt zu gewähren. Solcher Raum muß sicher und fest konstruiert seht. Jeder Raum, welcher nur Licht und keine frische Luft gewährt und umgekehrt, wird nicht abgezogen. Der Maschinenraum darf nicht zur Aufbewahrung von Vorräten dienen. Vorratsräume oder Bunker an den Seiten der Maschinen oder Kessel werden nicht abgezogen. Wenn nun allen solchen Einschränkungen Folge gegeben ist, so wird Raddampfern, welche einen Maschinenraum von 20—30% der Brutto-Tonnage haben, ein Abzug von 37 % der Brutto-Tonnage gewährt. Schraubendampfer mit Maschinenräumen von 13—20 % des Bruttogehalts, erhalten einen Abzug von 32% der Brutto-Tonnage für Maschinenraum. Ist der wirkliche Maschinenraum bei Raddampfern geringer als 20 % und bei Schraubendampfern geringer als 13 %, so kann solchen Schiffen vom Board of Trade ein Abzug von 37 % bei Raddampfern und 32 % bei Schraubendampfern gewährt werden; oder auch man erlaubt bei Raddampfern einen Abzug, welcher 1% mal so groß ist wie der wirkliche Maschinenraum und bei Schraubendampfern einen Abzug gleich 1% des wirklichen Maschinenraumes. Gewöhnlich wird die letztere Methode eingeschlagen.

Ist jedoch der Maschinenraum bei Raddampfern 30 % oder mehr vom BruLto-Tonnengehalt und 20 % oder mehr bei Schrattbendampfern, so kann der Reeder wählen, ob er den Abzug nach den bezügl. 37 oder 32 % abgeschätzt oder ob er für Raddampfer das IVrfache und für Schraubendampfer das l%fache des wirklichen Maschinenraumes abgezogen haben will. — Hier kann man fragen.

was das Vorteilhafteste für den Reeder sein wird. Wir wollen sehen. Angenommen, ein Raddampfer hat eine Brutto-Tonnage von 100 Tons und einen Maschinenramn von 30V, Tons. Wählt man die 37 % Methode, so beträgt der Abzug 37 Tons. Dagegen erhält man bei der l%fachen Abzugsmethode eine Verringerung von 30V, + 15¹/* = 45% Tons, was also der ersteren Methode vom ökonomischen Standpunkt aus bedeutend vorzuziehen ist. — Ferner sei bei einem Schraubendampfer die Brutto-Tonnage == 100, der Maschinenraum sei 20V, Tons, was bei Schiffen von mittlerer Schnelligkeit durchaus nicht ungewöhnlich ist. Wählt man nun den Abzug des l%fachen Betrags, so erhält man eine Verringerung der Tonnage von l⁸/« • 20V₂ = 35⁷/₈ Tons, was wieder bedeutend günstiger ist wie ein Abzug von 32 Tons. Rechnen wir nun noch alle sonstigen Abzüge, wie Logisraum re. re., so läßt sich leicht einsehen, weshalb bei Schiffen von verhältnismäßig großen Dimensionen mit großem Maschinenraum, die Registertonnage unverhältnismäßig klein ist. Nehmen wir z. B. einen schnellen Passagier-Raddampfer von 100 Tons Brutto mit großem, mittschiffs gelegenem Maschinen-Tciimt von 40 Tons Kubikinhalt. Der Abzug würde 1% «40 = 60 Tons sein; also schon ohne alle anderen Abzüge mehr wie die Hälfte des Brutto-Tonnengehalts. Ein ähnlicher Schraubendampfer mit einem Brutto-Tonnengehalt von 100 Tons und einem zu 30 Tons vermessenen Maschinenraum, würde einen Abzug von l³/₄ • 30 = 52V2 Tons für Maschinenraum erhalten, also auch mehr wie die Hälfte des Brutto-Tonnengehalts. Dies sind keineswegs übertriebene Beispiele. Wie man leicht einsieht, werden die Abzüge verhältnismäßig um so größer, je mehr die 30 % bei Raddampfern und die 20% bei Schraubendampfern überschritten werden.

Bei den gewöhnlichen Frachtdampfern (tramps), wo aller verfügbarer Raum für Bunker und Ladung gebraucht wird, und welche meistens nur eine geringe Schnelligkeit besitzen, wird es in den meisten Fällen thöricht sein, den Versuch zu machen, 20 % der Brutto-Tonnage zum Maschinenraum zu brauchen; solches würde ein zu großes Preisgeben von Raum bedeuten, den man besser für Bunker und Ladung verwerten kann. Bei solchen Schiffen sind die 20 °/o fast nur dadurch zu erreichen, daß man so gut wie gar keine Seitenbunker einrichtet; es ist dieses ein Punkt, welcher sorgfältig vom Reeder und Schiffsbauer in Erwägung zu ziehen ist.

Aus dem Studium dieser Abzüge geht zur Evidenz hervor, daß kein Grund vorhanden ist, warum man die Wohnräume der Offiziere und Mannschaft nicht so bequem und wohnlich wie möglich anordnen sollte. Auch sieht man, daß es vorteilhaft ist, wenn irgend angängig, geräumige und gut ventilierte Maschinenräume einzurichten.

Ehe wir nun einige Beispiele der Tonnage von wirklichen Schiffen geben, mag es angezeigt sein, ein paar Punkte aus den Vorschriften des Board of Trade hervorzuheben, welche leicht mißverstanden werden könnten.

In Schiffen mit Doppelböden für Wasserballast wird die Vermessung für Tonnengehalt nur vom inneren Boden (Platten oder Wegerung) gerechnet, wenn von einem kompetenten Besichtiger (Board of trade surveyor) beurkundet wird, daß der Raum zwischen dem äußeren und inneren Boden (einerlei wie tief dieser Raum ist), nicht zum Mitführen von Ladung, Vorräten oder Brennmaterial geeignet ist.

Tiefe Wasser-Ballasttanks. Sollte ein Schiff mit einer erhöhten Plattform im Boden, d. h. mit einem tiefen Tank gebaut sein, so daß es möglich wäre, Ladung, Vorräte oder Feuerung in diesem Raume mitzuführen, so wird die Tiefe für die Tonnage durch den Tank bis zu den gewöhnlichen Bodenrangen gemessen, wobei nur die Durchschnittsdicke der Wegerung, falls vorhanden, abgezogen wird.

Vordere und Hintere Piek-Tanks werden, obgleich sie nur für Wasserballast eingerichtet und beabsichtigt sind, bei der Tonnage-Berechnung eingeschlossen, wenn nicht vom Board of Trade die Weglassung genehmigt wird; es müssen dann Skizzen dieser Tanks mit Angabe der Höhe der Topplatte und Verschlußmittel vorgelegt werden.

Deck-Ladung. Bei Schiffen, welche von auswärts mit Deckladungen (Holz rc.) kommen und diese Ladung in Räumen führen, welche nicht mit vermessen sind, wird solcher Raum nach Ankunft im Hafen vermessen und werden nach der so gefundenen Anzahl Registertons die Hafenabgaben berechnet. Zwischen dem 31. Oktober und dem 15. April ist das Führen von Deckladungen von mehr als 3 Fuß Höhe den in irgend welchen Häfen des vereinigten Königreichs verkehrenden Schiffen bei Strafe verboten.

1. Beispiel.

Kohlen fahrender Schraubendampfer (collier), 228 Fuß lang vom erhöhten Quarterdecktyp.

Beispiele.

Brutto-Tonnage:

Unter-Deck-Tonnage.....

Aufbauten:

Erhöhtes Quarterdeck . . .

Poop.........

Brückenhaus......

Lampenraum unter offener Back

680,—

60,— 47 — 120,—

5-

Übertrag 612,—

Total

964,—

Der Maschinenraum ist 210 = 21,7 % der Brutto-Tonnage, daher wählt man 1% des wirklichen Maschinenraumes.

Abzug dafür also ls/₄ mal 210 — 367,5 Tons.

Wäre der Maschinenraum kleiner als 20% der Brutto-Tonnage gewesen, so würde der Abzug nur 32 % gewesen sein, also 308,4, was einen Unterschied in der Register-Tonnage von 59,1 Tons ergeben hätte. Bei dieser Art von Frachtdampfern bleibt der Maschinenraum meistens unter 20 %• Wir werden jedoch sehen, inwiefern geräumige Licht- und Luft-Schächte über dem Vermessungs-deck dazu beitragen, die 20 % der Brutto-Tonnage zu erreichen. Mitunter sind die Kessel-Umbauten weit genug, um die Kessel herausnehmen zu können, ohne mit dem Deck in Konflikt zu kommen.

Die Abzüge für die Register-Tonnage dieses Schiffes waren

wie folgt:

Für Maschinenraum . . Kartenzinnner . . . Offiziers-Wohnräume k. Mannschaftsräume . Bootsmannslocker.    .

367,5

5-

54,—

23,-

10,—

Übertrag 612,— 36—

16—

Aufbauten und Deckhäuser auf dem Brückenhaus, resp.

Umbauten ³.............

Überschuß der Luken über % % des Brutto-Tonnen-gehalts..............

Total .    . 459,5

Brutto-Tonnage .    .    964,—

Abzüge im ganzen . 459,5

Register-Tonnage. . 504,5

2. Beispiel.

Passagierdampfer, 200 Fuß lang, Brückenhaus und Poop verbunden (sog. lange Hütte) und hohe Back.

In Schiffen von diesem Typ, welche große Schnelligkeit besitzen, übersteigt der Maschinenraum gewöhnlich 20 % der Brutto-Tonnage, wie wir gleich sehen werden:

Unter-Deck-Tonnage .... 530,—

Poop, Brückenhalls und Back. 285,—

Deckhäuser und Umbauten . .    40,—

Brutto-Tonnage . . 855,—

Der Maschinenraum ist zu 235 Tons = 27 % der Brutto-Tonnage vermessen.

Daher ist der Abzug hierfür 1% • 235 = 411 Tons (32% vom Brutto wären nur 273,6 Tons).

411-

Für Register-Tonnage werden folgende Abzüge gemacht: Maschinenraum ....

Mannschaftsräume . . .

W.-C's. für Passagiere . .

Kapitäns- und Kartenzimmer Bootsmannslocker. . . •

Total .    . 472 —

Brutto-Tonnage . . . 855,— Summe der Abzüge . . 472,—

Register-Tonnage. . . 383,—

3. Beispiel.

Segelschiff, 320 Fuß lang, mit Poop und Back.

Unter-Deck-Tonnage . .

Poop.......

Back........

Deckhäuser......

.    2900 —

.    110,5

20,4

8-

Brutto-Tonnage . . 3038,9

Abzüge für Register-Tonnage sind die folgenden: Mannschaftsräume .

Bootsmanns-Locker .

Kartenzimmer .    . .

Segelkoje ....

115,9

15,-

4-

20,—

Total

154,9

Brutto-Tonnage. . . 3036,9 Summe der Abzüge .    154,9

Register-Tonnage . . 2884,—

Bei Segelschiffen finden wir die Register-Tonnage immer sehr groß, verglichen mit der Tonnage bei Dampfern. Dieses hat seinen Grund darin, daß, weil die Abzüge für Mafchinenraum in Wegfall kommen, der ganze Raum zu Ladungszwecken zur Verfügung steht.

Suez-Kanal Torlnage. Für den Suez-Kanal befahrende Schiffe ist ein besonderes Tonnage-Certifieat erforderlich, da die Methode, die Netto-Register-Tonnage zu berechnen, in einigen Einzelheiten von dem gewöhnlichen System abweicht. Der folgende Auszug ist aus dem „Regulativ für die Befahrung des Suezkanals"

17

und ist vielleicht für diejenigen von Interesse, welche mit den einschlägigen Bestimmungen unbekannt sind:

„Hat ein Schiff, welches den Suez-Kanal passieren will, in Port Said oder Port Tewfik geankert, so muß der Kapitän sein Schiff bei beut Durchgangs-Amt (Transit Office) anmelden und alle Kosten für die Passage bezahlen, desgl., falls erforderlich, auch für Bootsgeld, Schlepplohn und Liegeplatz. Er erhält dafür einen Empfangsschein, welcher ihm gegebenen Falles als Beleg dient.

Der Kapitän hat die folgenden Ausweise zu übergeben:

„Name und Nationalität des Schiffes, welches durch Vorzeigen der hierauf bezüglichen Dokutnente zu erweisen ist.

„Name des Kapitäns.

„Die Namen der Reeder und Befrachter.

„Abfahrtshafen.

„Bestimmungshafen.

„Tiefgang.

„Anzahl der Passagiere lernt Liste. Anzahl der Mattnschaft laut Musterrolle. (Leute, welche nur während der Durchfahrt an Bord genommen werden, rechnen nicht zur Mannschaft und luerbeu in Gemäßheit des bestehenden Regulativs besteuert.)

„Raumgehalt des Schiffes nach der gesetzlichen Vermessung unter Vorzeigung des besonderen für den Kanal geltenden Certificats oder der offiziellen Schiffs-Dokumente, welche in Gemäßheit der Vorschriften der internationalen Tomtage-Kommission, welche 1873 in Konstantinopel tagte, ausgefertigt sind.

Bei der Ankunft im Kanal erhält der Kapitän eines jedert Schiffes ein Exemplar des Regulativs.

Die Unter-Deck-Tonnage wird vermessen, wie wir es bei den Fig. 132, 133 und 134 gezeigt haben, d. h. bei Schiffen mit gewöhnlichen Bodenwrangen oder mit Doppelböden und horizontaler Topplatte. Bei Schiffen, welche eine Unterbrechung oder sonstige Unregelmäßigkeiten in der Bodenkonstruktion haben, entsteht durch die Berechnungsmethode ein kleiner Unterschied. Bei Schiffen mit Doppelböden nach dem Zellensystem, welche bis zur Höhe der Kimmen aufsteigen, ergiebt die Berechnung etwa 37$ % weniger wie die englische Vermessung der Unter-Deck-Tonnage; es liegt dieses auch in einer.besonderen Bestimmung der Berechnungsmethode. Bei Schiffen mit Doppelböden nach dem Macintyre-System werden die Tiefen bis zur Topplatte des inneren Bodens, wie in England, vermessen. Unter keinen Umständen sind Piek- oder andere Tanks von der Unter-Deck-Tonnage ausgeschlossen.

Die Brutto-Tonnage schließt, zuzüglich der Unterdeck-Tonnage, jeden gedeckten und geschlossenen Raum auf und über dem Vermessungsdeck ohne Ausnahme ein. Ein geschützter Platz unter einem Schattendeck, welcher an den Seiten offen und nur von Stützen umgeben wäre, würde demnach von der Brutto-Tonnage ausgeschlossen sein.

Die Abzüge für Netto-Register-Tonnage sind folgende:

1.    Maschinenraum.

Der Reeder hat die Wahl einer der folgenden Methoden:

a.    Der Abzug kann bei Schraubendampfern l⁸/₄ des wirklichen Maschinenrauines sein und V/a desselben bei Itaddanlpfern;

b.    Die wirkliche Vermessurig des Maschinenraums, zuzüglich der wirklichen Vermessung der festen Bunker.

Anmerkung l. Versetzbare Bunker oder solche, aus denen die Kohlen nicht direkt in den Maschinen- oder Heizraum getrimmt werden können, oder in welche man auch noch auf andere Weise als durch die gewöhnlichen Kohlenschächte an Deck oder durch Thüren, welche nach dem Maschinen- oder Heizraum führen, gelangen kann, sind nicht in der Vermessung nach Paragraph b eingeschlossen. Nur bei Schleppdampfern darf der Abzug für Maschinen-rmtm 50% der Brutto-Tonnage übersteigen.

Anmerkung 2. Licht- und Luftschächte über den Maschinen und Kesseln und über dem obersten Deck bilden keinen Teil des wirklichen Maschincnraiimcs, ausgenommen, wenn sie in einem dichten Brückenhause, Poop odcr anderen Aufbau liegen.

2.    Mannschaftsräume, welche einzig und allein von der Mannschaft oder von Schiffsoffizieren bewohnt werden; ausgenommen sind die Räume, welche Kapitän, Aufwärter. Köche, Passagiere, Diener, Zahlmeister, Schreiber re. innehaben. Es werden also nur solche Räume abgezogen, welche von Personen bewohnt resp. benutzt werden, welche bei der Navigierung und bei der Bedienung der Maschinen thätig sind; nur die Kabine des Schiffsarztes wird abgezogen, d. h. wenn sich ein solcher an Bord befindet und dieselbe benutzt. Auch geschlossene Räume auf dem obersten Deck, welche der Navigierung dienen, werden abgezogen.

Für das Eßzimmer der Offiziere und Maschinisten werden nicht mehr wie vier Tons erlaubt.

Für ein zweites Eßzimmer für Bootsmann, Zimmermann 2C. werden nicht über 2l/₂ Tons abgerechnet.

Sollten Passagiere geführt werden und kein Eßzimmer für dieselben Dorhanden sein, so wird für das Eßzimmer der Offiziere mrd Maschinisten kein Abzug erlaubt.

Hat man keine Passagiere, so wird ein Badezimmer, welches nur zum Gebrauch der Offiziere und Maschinisten dient, in Abzug gebracht und auch wenn Passagiere an Bord und mehrere Badezimmer vorhanden sind, so wird eins derselben als speziell für Offiziere und Maschinisten betrachtet und abgezogen.

Für ein Badezimmer sind höchstens 2 Tons erlaubt.

3.    W.-C's., welche nur zur Benutzung der Mannschaft dienen.

4.    Rnd erhaus, Kartenhaus. Dampfwindenraum, Ausguckshaus. Wohnt der Kapitän im Kartenhaus, so sind 3 Tons für den Raum zur Aufbewahrung der Karten erlaubt.

5.    Kombüsenraum, nur für Mannschaft. Küchen für Passagiere werden daher nicht von der Brutto-Tonnage abgerechnet.

6.    Ein Donkeykesselraum, falls im geschlossenen Raum auf dem Oberdeck. Wird der Donkey zum Laden und Löschen gebraucht, so findet kein Abzug statt.

17*

In keinem Falle darf die Totalsumme dieser Abzüge, mit Ausnahme des Maschinenraumes, 5 % der Brutto-Tonnage des Schiffes übersteigen.

Für Räume, welche auf folgende Art benutztstverden oder benutzt werden könnten, findet kein Abzug statt, nämlich:

Räume zur Unterbringung von Passagieren; W.-C's. für Kapitän oder Passagiere; desgl. Waschzimmer; Gepäck- und Vorratsräume, Bootsmanns-Locker oder Segelkoje.

Auf keinen Fall wird irgend ein Raum abgezogen, welcher nicht zuerst in der Brutto-Tonnage eingeschlossen worden ist.

Jachten.

Nachten werden genau wie gewöhnliche Handelsschiffe vermessen und sind dieselben Abzüge für Register-Tonnage gestattet.

Nehmen wir z. B. eine Dampf-Jacht von 180 Fuß Länge. Die Brutto-Tonnage erhält man wie folgt:

Unter-Deck-Tonnage. . . 520,5

6,1

Deck-Häuser.....10,—

Halbe Back

Total.    .    . 536,6

Abzüge für die Register-Tonnage:

220,6

Bootsmannslocker

49,5

3,5

3,-

3,2

Total. . . 279,8

Brutto-Tonnage .    .    .    536,6

Summe der Abzüge . . 279,8 Register-Tonnage . . 256,8

Vermessung der Jachten für den „Royal Thames"-Jacht-Klub.

Man mißt die Länge der Jacht an Deck in grader Linie von der Vorderkante des Vorstevens bis zur Hinterkante des Hinterstevens. Von dieser Länge wird die größte Breite subtrahiert. Bei Eisen- oder Stahlschiffen wird diese Breite über den Platten und bei hölzernen oder Komposit-Schiffen über der äußeren Beplankung gemessen. Der Rest ist die Länge für die Tonnage. — Sollte das Schiff vorn oder hinten übergebaut sein, so muß dieser Überschuß noch zu der erhaltenen Länge addiert werden. Alsdann wird die erhaltene Tonnage-Länge mit der größten Breite multipliziert; das Produkt wieder mit der halben größten Breite und alsdann durch 94 dividiert. Der Quotient ist gleich der Tonnage.

Beispiel. Stahl-Nacht 200 Fuß extreme Länge

28 „

Breite

172 Fuß — Länge für Tonnage.

----- 717²⁶/₉₁ Tons.

„Thames Measurement" also

172 . 28 . 14

94

Neuntes Kapitel.

Frcibord.

Inhalt: Definition — Methode der Berechnung des Freibords — Schiffstyp — Wesen der Verringerung und der Vennehrung des Freibords

— Freibord-Berechnnngen für verschiedene Schiffstypen.

Definition. Unter dem Ausdruck „Freibord" versteht man die Höhe der Schiffsseite über der Wasserlinie auf der mittleren Länge, von der Oberkante des Decks an der Seite gemessen. Bei einem Holzdeck nimmt man den Freibord von der Oberkante des hölzernen Decks. In Figur 3 wird der Freibord durch X bezeichnet, welcher wie man sieht, 2 Fuß beträgt.

Auftrieb, Baustärke, Stabilität und Freibord stehen in naher Beziehung zu einander; in der That hängt der letztere fast gänzlich von den anderen dreien ab. Daher ist es notwendig, daß sich der Leser zuerst mit dem Inhalt der Kapitel 3 und 6 genau bekannt mache, ehe er die Bestimmungen über Freibord studiert.

Man giebt einem Schiffe Freibord als eine gewisse Garantie für dessen Sicherheit. Es würde einem Schiffe ja möglich sein, mit der Deckkante in der Wasserlinie zu schwimmen; da es aber in solcher Lage keine Reserve-Schwimmfähigkeit besitzt, so würde es von jeder Welle überflutet werden, von der möglichen Wirkung auf die Stabilität ganz zu schweigen.

Der Betrag des Freibords für ein bestimmtes Schiff wird geregelt durch den Typ, die Baustärke, die Deckaufbauten, den Sprung, die Rundung der Deckbalken :c. Man muß sich indessen vergegenwärtigen, daß ein solcher Freibord nur eine wirkliche Quelle für die Sicherheit des Schiffes abgeben kann, wenn die Ladung vernünftiger Weise gestaut worden ist. Die Wirkung des Freibords auf die Stabilität haben wir schon im sechsten Kapitel behandelt.

Glatt-Deck-Dampfer, ausgenommen Spar- und Sturm-Deck-Dampfer und mit einer Baustärke gleich 100 A 1 in Lloyds oder einer gleichwertigen Stärke beim Germanischen Lloyd, Veritas, British Corporation oder anderen Klassifikations-Gesellschaft müssen von 20 bis 35 % Reserve-Schwimmfähigkeit haben, je nachdem die Dimensionen sind. Dieses befähigt ein Schiff von passenden Proportionen, eine Schwergut-Ladung mit Sicherheit zu tragen, für welche seine Baustärke passend ist und die schweren Anspannungen ohne Schadeil auszuhalten, welchen es im Seegange unterworfen werden kann, wie wir schon im vierten Kapitel weiter ausgeführt haben.

Schiffe, welche schwächer wie Volldeckschiffe gebaut sind, können daher nur eine geringere Schwergut-Ladung mitführen, als ihrer Größe bei stärkerer Bauart entsprechen würde. Sie müssen eine größere Reserve-Schwimmfähigkeit haben und daher ist ihr Freibord größer. So muß ein Spardeck-Schiff größeren Freibord wie ein Volldeck-Schiff und ein Sturmdeck-Schiff wieder mehr wie ein Spardeck-Schiff haben. Segelschiffe erfordern in der Regel etwas mehr Reserve-Auftrieb, also größeren Freibord, wie Dampfer.

Skala für Kubikfuß Raumgehalt.

tzooo

4000

6000

Tiefen-Skala.

SCALE OF DEPTH S

M    5 B ?

Fig. 136. Kurve des Naumgehalts in Kubikfuß.

Ein Einblick in die Vorschriften des Board of Trade zeigt uns, daß darauf hingearbeitet wird, den Schiffen einen solchen Freibord zu geben, der sie befähigt, das Gewicht der Ladung und ihr eigenes Gewicht mit hinreichender Sicherheit zu tragen.

Wir wollen nun annehmen, daß wir ein Glatt-Deck-Schiff hätten mit der Klasse 100 A 1, dem wir einen solchen Freibord zu geben wünschen, daß es eine Reserve-Schwimmfähigkeit von 20 7o hätte. Um solches genau ausführen zu können, würde es notwendig sein, eine Kurve des kubischen Fassungsvermögens zu konstruieren; dieselbe würde mit einer Deplacementskurve gleichartig sein, ausgenommen, daß sie das ganze Volumen bis zum Deck zeigt und anstatt der oberen Tons-Skala eine Kubikfuß-Skala hat.

Fig. 136 stellt eine solche Kurve für ein Schiff von 16 Fuß Seitenhöhe dar. Sie zeigt daher die ganze Schwimmfähigkeit des Schiffes bis zum Deck. Wir wollen annehmen, der ganze Auftrieb (Schwimmfähigkeit, buoyancy) sei 20000 Kubikfuß. Es müßten also 20 % — 4000 Kubikfuß Reserve-Auftrieb oberhalb der Wasserlinie bleiben.

Für das geladene Deplacement verbleiben also 16000 Kubik-fuß und wir sehen aus der Skala, daß der Tiefgang bei diesem Deplacement 14 Fuß ist und der Freibord also 2 Fuß.

Es ist indessen klar, daß diese Berechnung viel Arbeit verursachen würde, da man dem Board of Trade oder der Registerbehörde genaue Risse und Pläne des Schiffes einsenden müßte, um den Freibord feststellen zu können; um dieses zu verhindern, schlägt man eine andere Methode ein, welche, obgleich nicht ganz genau, doch für alle praktischen Bedürfnisse genügt.

Wir haben im letzten Kapitel gesehen, wie ein Schiff für Tonnage vermessen wurde: das erlangte Resultat dieser Vermessung bildet einen der wichtigsten Faktoren, um den erforderlichen Freibord zu bestimmen.

Im ersten Kapitel haben wir gesehen, wie Völligkeits-Koefficienten des Deplacements erlangt wurden; nun erhält man in gleicher Weise einen Völligkeits-Koefficienten aus der Unterdeck-Tonnage; dieser in Verbindung mit den Dimensionen des Schiffes dient dazu, um den Freibord aus Tabellen zu entnehmen.

Der Völligkeits-Koefficient wird in folgender Weise bestimmt: Bei Voll- und Spardeckschiffen dividiere man die mit 100 multiplizierte ganze Tonnage unter dem Oberdeck (1 Ton = 100 Kbf.) durch das Produkt aus der Länge gemessen über Steven in der Tiefladelinie, der äußersten Breite über Außenhaut und der Raumtiefe.⁴ Bei Sturmdeckschiffen dividiert man die Tonnage unter dem Haupt-deck durch das Produkt aus Länge, Breite und Tiefe bis zum Hauptdeck. Bei Schiffen mit Doppelböden bringt man noch eine Korrektion bei der Berechnung des Koefficienten an. Man muß im Auge behalten, daß der erlangte Koefficient für ein Schiff mit gewöhnlichen Bodenwrangen berechnet ist.

Es sei beispielsweise die Tonnage unter dem Oberdeck eines bestimmten Schiffes = 78,4.

Die Länge ist 100 Fuß. Extreme Breite 16 Fuß. Raumtiefe ist 7 Fuß.

100 • 16 • 7 — 11 200.

----- 0,7 für den Völligkeits-Koefficienten.

78,4 . 100 = 7840 Kbkf.

7 840 11 200

Je größer nun die Tiefe des Schiffes ist, desto größer ist der Freibord. Die Tiefe, nach welcher der ans den Tabellen entnommene Freibord gerechnet wird, ist die gewallte Tiefe (Seitenhöhe), welche bekanntlich an der Seite des Schiffes auf der halben Länge von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante der Oberdeckbalken gemessen wird. Ist ein hölzernes Deck von größerer Dicke gelegt, so wird der Überschuß zur gemallten Tiefe hinzugerechnet und der Freibord von dieser so vergrößerten Tiefe an gerechnet. Wie wir schon angedeutet haben, spielt die Baustärke bei Bestimmung des Freibords eine wichtige Rolle und das stärkere Schiff erhält, wenn es passende Formen besitzt, den verhältnismäßig geringsten Freibord. Das stärkste Schiff ist das Volldeckschiff (100 A 1 in Lloyds) oder irgend ein Schiff von gleicher Stärke (die Klasse hat im Grunde genommen nichts mit dem Freibord zu thun, so lange das Schiff nur stark genug gebaut ist); auf das Volldeckschiff folgt an Stärke das Spardeckschiff und schließlich das Sturmdeckschiff.

Dieser Koefficient wird in Verbindung mit der Seitenhöhe gebraucht, um den Freibord des Schiffes aus den Tabellen zu entnehmen.

Bei der Bestimmung des Freibords werden alle solche Schiffe „Spardecker" genannt, welche diejenige Stärke oder auch etwas mehr haben, die von Lloyds für Spardeckschiffe verlangt wird, aber nicht die Baustärke von Volldeckschiffen besitzen. Die gewöhnliche Höhe eines Spardecks ist 7 Fuß. Da nun der Freibord vom Spardeck aus gemessen wird, so wird derselbe vermehrt, wenn das Zwischendeck höher und vermindert, wenn dasselbe niedriger als 7 Fuß ist.

Ebenso ist es mit einem „Sturmdeckschiff"; alle diejenigen Schiffe, welche Baustärken haben, die Lloyds Anforderungen für Sturmdeckschiffe entsprechen oder stärker sind, dagegen nicht die für Spardecker vorgeschriebenen Baustärken besitzen, werden als Sturmdeckschiffe behandelt. Der Freibord richtet sich also nach der Stärke. Wenn die Stärke des Aufbaus über dem Hauptdeck noch geringer ist, wie für Sturmdeckschiffe erforderlich ift~ so wird der Freibord noch mehr vergrößert. Daher kann das Sturmdeck einfach als ein Aufbau auf dem Hauptdeck angesehen werden, und da der Freibord vom Hauptdeck aus gemessen wird, so ist keine Beschränkung nötig in bezug auf die Höhe des Sturmdecks über dem Hauptdeck. Der Freibord von Sturmdeckschiffen, welche 100 AI Klasse haben, ist ca. Vj₂ der Seitenhöhe weniger, als der Freibord sein würde, wenn das Schiff als Voll-'und Glattdeckschiff gebaut wäre.

Die Aufbauten auf dem Sturmdeck kommen nicht in betracht; dasselbe ist mit einer einzigen Ausnahme bei Spardeckschiffen der Fall. Da die Längsspannnngen der Schiffe in der Mittschiffsgegend am größten sind, so folgt, daß ein wirksamer Aufbau über der Mittellänge die Stärke bedeutend vermehrt. Daher wird ein solcher Aufbau auch bei Erteilung des Freibords beim Volldeckschiff im vollsten Maße berücksichtigt. Ein ähnlicher Brückenaufbau über Kessel- und Maschinenraum beim Spardeckschifs, welcher sich wenigstens über ²/s der Schiffsläuge erstreckt, findet gleichfalls Berücksichtigung bei der Freibord-Bestimmung, wenn auch nicht in solchem Maßstabe, wie beim Volldeckschiff. So wird z. B. für einen solchen Aufbau auf einem Spardeckschifs von 20 Fuß Seitenhöhe bis zum Hauptdeck eine Reduktion des Freibords von 3 Zoll gewährt.

Zum besseren Verständnis wollen wir den Freibord bei einem Schiffe jedes Typs miteinander vergleichen. Jedes der drei Schiffe soll Klasse 100 A 1 (Lloyds) haben und 300 Fuß lang sein. Der Völligkeits-Koefficient sei 0,7. Die Tiefe bis zum Haupt-, Sparoder Sturmdeck sei in jedem Falle 25 Fuß und sowohl das Spardeck wie das Sturmdeck sei    7    Fuß    über dem    Hauptdeck.

für Sommerreisen haben.

Das Volldeckschiff würde    einen Freibord    von    5 Fnß    0l/₂ Zolls

Das Spardeckschifs „    „    „    „    6    „    2    „ \

Das Stnrmdeckschiff „    „    „    „    8 „    7¹/* „ )

Aber auch nachdem man den Völligkeits-Koefficienten kennt, kommen noch weitere Bestimmungen zur Anwendung, bevor man den Freibord bestimmen kann und mit diesen Bestimmungell wollen wir uns nunmehr beschäftigen.

Vorausschicken wollen wir noch, daß nur erstklassige Schiffe voll Stärke gleich 100 A 1 in betracht kommen werden. Schiffe, deren Stärke weniger beträgt, erhalten vermehrten Freibord.

1.    Bei Spardeckschiffeil, welche eiserne Spardecks und bei Sturmdeckschiffen, welche eiserne Hauptdecks haben, soll der Freibord gemessen werden, als wenn solche Decks Holzbelag hätten. Auch bei Schiffen, wo ⁷I₁₀ oder mehr des Hauptdecks durch feste, geschlossene Aufbauten bedeckt sind, sollte der Freibord, welchen man aus den Tabellen nimmt, gemessen werden, als ob das Deck von Holz wäre. Ist kein so großer Teil des Decks von Aufbauten bedeckt, so richtet sich der Freibord nach der Länge des von Aufbauten eingenommenen Deckraums. Hat ein Schiff beispielsweise Aufbauten, welche ⁶Ao des Decks ausmachen, so wird der Freibord um ⁶/io von 3'/a " (der Dicke des Holzdecks) = 2 " reduziert.

2.    Bei Glattdeckschiffen und solchen, welche Aufbauten habell, die weniger als ⁴/I0 des Decks einnehmen (d. h. alle müssen zum Typ des Volldeckschiffes gehören) und deren obere Decks aus Eisen ohne Holzbelag bestehell, zieht man die gewöhnliche Dicke eines Holzdecks von der Seitenhöhe ab und nimmt nun den Freibord aus derjenigen Spalte in den Tabellen, welche mit der so verminderten Seitenhöhe korrespondiert. So würde z. B. ein Schiff dieses Typs von 19' 10" Seitenhöhe mit Eisendeck ohne Holzbelag angesehen werden, als wenn es eine Seitenhöhe von 19' 6" hätte. Nimmt man den Völligkeits-Koefficienten zu 0,7, so würde der Freibord bei 19' 10" Seitenhöhe =3' 7V*" sein; dagegen bei der Seitenhöhe von 19 ' 6 ", mit der man jetzt eingeht, nur 3' 6l/₂". Betragen die Aufbauten mehr als ⁴/io und weniger als 7io der Länge, so macht man die Korrektion für das Holzdeck, wie wir am Ende des vorigen Absatzes auseinandergesetzt haben.

3.    Korrektion für Länge. Die Freibord-Tabellen zeigen, daß außer dem Koefficienten, welcher für jede Tiefe gegeben wird, auch noch eine bestimmte Länge vorgeschrieben ist. Ein Schiff hat z. B. einen Koefficienten von 0,7 bei einer Tiefe von 16 Fuß; hierfür ist eine Länge von 192 Fuß bestimmt. Ist nun aber die Länge unseres Schiffes nicht 192, sondern 212 Fuß, so tritt für den Überschuß von 20 Fuß eine Korrektion ein. Wird die Normal-Länge überschritten, so muß der Freibord vermehrt werden, ist die Länge weniger, wird er verringert. Je größer die Länge im Verhältnis zur Tiefe ist, desto größer muß der Freibord sein. Die Korrektion schwankt zwischen 0,7 bis 1,7 Zoll für eine Längenänderung von 10 Fuß. In unserem Falle ist die Korrektion für 10 Fuß = 1 Zoll, also für 20 Fuß = 2 Zoll, welche dem aus den Tabellen gefundenen Freibord hinzugefügt werden müssen. Wäre das Schiff 10 Fuß kürzer als 192 Fuß gewesen, so wäre der Freibord einen Zoll verringert worden. Man wird den Grund hierfür leicht einsehen, wenn man bedenkt, daß dasjenige Schiff, welches die größte Tiefe im Verhältnis zur Länge hat, am besten der Längen-Durchbiegung widerstehen kann und daher mehr geeignet ist, eine große Schwergutladung zu tragen. Haben jedoch Dampfer mit hoher Back lange Poops oder erhöhte Quarterdecks, verbunden mit Brückenhäusern, welche sich über ⁶/io der Schiffslänge oder mehr ausdehnen, so ist die Korrektion für Länge nur die Hälfte derjenigen, welche in den Tabellen angegeben ist; hätte unser Schiff diese Bedingungen erfüllt, so würde der Freibord nur um 1 Zoll vermehrt worden sein, weil durch die sich über eine solche Länge erstreckenden Aufbauten die Tiefe quasi vermehrt und daher das Verhältnis der Tiefe zur Länge verbessert worden ist.

Die Längen-Korrektion bei Spardeckschiffen schwankt von etwa 0,9 bis 1,5 Zoll per 10 Fuß und für Sturmdeckschiffe von etwa 0,5 bis 0,8 Zoll.

4.    Spru ng. Die Tabellen des Board of trade geben einen mittleren Sprung für alle Schiffstypen an. Unter mittlerem Sprung versteht man die Summe des Sprungs auf beiden Enden, durch 2 dividiert (siehe Fig. 18).

Jede Bermehrurg des mittleren Sprungs bedeutet eine Vermehrung des Reserve-Auftriebs (der Reserve-Schwimmfähigkeit) und zwar dort, wo es am größten nötig ist, nämlich an den Enden des

Schiffes; hierdurch erhalten dieselben vermehrtes Auftauchungsvermögen im Seegang und größeren Freibord. Dieser Überschuß an Austrieb wird vom Board of trade gewürdigt und den Schiffen dafür eine entsprechende Verminderung des Freibords gewährt.

Für alle Glattdeckschiffe findet man den mittleren Sprung, indem man die Länge durch 10 dividiert und zum Quotienten 10 addiert. So hat beispielsweise ein 300 Fuß langes Schiff einen

mittleren Sprung tion — + io = 40 Zoll.

Volldeckschiffe mit größerem Sprung, als dem vorgesehenen mittleren, erhalten eine Reduktion des Freibords und zwar in der Weise, daß man den Unterschied des wirklichen und des in den Tabellen vorgesehenen Sprunges durch 4 dividiert. So erhält z. B. ein Schiff von 300 Fuß Länge mit einem nnttleren Sprung von

46 — 40

46 Zoll eine Freibord-Reduktion von "    ₄~- — =    = 17a Zoll.

Spar- und Sturmdeckschiffe erhalten keine Vergütung für Überschuß an Sprung; ist jedoch der wirkliche mittlere Sprung geringer als er sein sollte, so tritt eine Vergrößerung des Freibords ein, indem man ebenfalls den Unterschied durch 4 dividiert und den Freibord um den Quotienten vergrößert.

Die erste Reihe in der nachstehenden Tabelle ist für Schiffe, welche nur kurze Poops und Backs haben oder, falls ein Brückenhaus vorhanden, solches mit ganz oder teilweise offenen Seitengängen versehen ist. Bei diesen Schiffen kommt es nicht so sehr auf den Sprung an den Schiffsenden an, denn dort ist durch die Aufbauten genügend Auftrieb vorhanden, sondern auf die übrige Länge, wo keine wesentlichen Aufbauten sind. Daher mißt man in diesem Falle den Sprung auf 7s der Schiffslänge vom Vorder- und Hintersteven. Ein Viertel des Unterschiedes zwischen dem Sprung und dem jetzigen Mittel ist etwa der Betrag der Vermehrung oder Verminderung des Freibords, je nachdem die Verhältnisse liegen.

Länge, über welche der Spmng gemessen wird.

100

150

200

250

300

350

400

Mittlerer Sprung in Zoll über der spezifizierten Länge.

Nr. 1. Nr. 2.

OO OO

CD f'— 04 04

CO CO

CO CO O« hU u>!~

00 o CO Tf

Die 2. Reihe in der Tabelle ist für Schiffe, welche nur kurze Backs haben und in solchem Falle mißt man den Sprung von Punkten welche ein Achtel Länge vom Vorsteven mit) beim Hintersteven liegen; eine Korrektion für Mehr-Sprung wird wie oben gerechnet.

Anmerkung: Bei Glattdeck-Schiffen und solchen mit kurzen Backs und Poops wird-eilte Reduktion nur für den halben Mehr-Sprung gerechnet.

5.    Balkenrundung (Balkenbucht) (round of beam). Diese Rundung ist festgesetzt für Mittschiffsbalken zu ¹U Zoll für jeden Fuß Balkenlänge. Je größer die Balkenbucht, desto größer ist die Reserve-Schwimmfähigkeit uud eine Vergütung in Freibord ist dafür erlaubt. Wenn die Balkenrundung bei Glattdeck-Schiffen größer oder geringer ist, wie nach Vorschrift, so teilt man den Unterschied in Zoll durch 2 und verringert oder vermehrt den Freibord demgemäß.

Beispiel: Die Breite eines Schiffes sei 40 Fuß und die gemessene Balkenrundung 12 Zoll. Dieses ist 2 Zoll mehr wie verlangt wird, daher kann der Freibord um § = 1 Zoll verringert werden. Ist das Oberdeck teilweise von Aufbauten bedeckt, so hängt der Betrag der Vergütung für Balkenbucht von der Größe des nicht bedeckten Raumes ab. Diese Regel für Balkenbucht gilt nur für Volldeckschiffe.

6.    Korrektionen fürDeckaufbauten. Man versteht darunter alle ganz oder teilweise geschlossenen Aufbauten auf dem oberen Deck eines Volldeckschiffes, z. B. Brückenhaus, Poop, Back, erhöhtes Quarterdeck, teilweises Sturmdeck rc. und ebenfalls starke Brückenhäuser bei Spardeckschiffen, welche die Kessel- und Maschinen-Öffnungen bedecken, falls diese Aufbauten sich über wenigstens ²/s der Schiffslänge erstrecken. Da nun derartige Aufbauten, je nach ihrer Größe, die Reserve-Schwimmfähigkeit des Schiffes bedeutend vergrößern, und ebenso die Baustärke dadurch sehr vermehrt wird, ferner Decköffnungen besser geschützt sind, so wird bei Erteilung des Freibords gehörig Rücksicht hierauf genommen. Man geht dabei von einem vollständigen Sturmdeck als Grundlage aus.

Wie wir schon erwähnt haben, rechnet man bei der Bestimmung des Freibords für ein Sturmdeckschiff den Völligkeits-Koefficienten und die Seitenhöhe nur bis zum Hauptdeck und nicht bis zum Sturmdeck; ebenso wird der Freibord vom Hauptdeck herab gemessen. Hierdurch wird das Sturmdeck sozusagen ein vollständiger Aufbau, welcher sich von vorn nach hinten erstreckt und das Hauptdeck bedeckt. Alle andern Aufbauten, welche das Schiff teilweise bedecken, bewirken Abzüge für Freibord im Verhältnis ihrer Größe zum vollständigen Sturmdeck, für welches ein bestimmter Abzug festgesetzt ist. Der Leser wird leicht einsehen, daß ein vollständiger Aufbau, also ein Sturmdeck, besser ist als ein teilweiser Aufbau, wenn man Länge für Länge vergleicht; so hat z. B. ein Aufbau, welcher drei Viertel der Länge des Schiffes bedeckt, nicht denselben

Wert, wie drei Viertel eines ganzen Sturmdecks, denn es ist klar, daß dort, wo der Aufbau aufhört und das sogenannte Welldeck beginnt, der Längsverband des Schiffes unterbrochen wird; ebenso können im schlechten Wetter große Wassermengen dort überkommen und es liegt auf der Hand, daß die Schotte durch Sturzseen einer gewissen Gefahr ausgesetzt sind. Deshalb erhält man für Aufbauten, welche drei Viertel der Schiffslänge bedecken, nicht dieselbe Freibord-Ermäßigung, wie für drei Viertel des Sturmdecks, sondern einen geringeren Bruchteil. Wir werden versuchen, dieses näber zu erläutern.

Nehmen wir z. B. ein Schiff von 204 Fuß Länge mit einem sich über die ganze Länge des Schiffes erstreckenden Sturmdeck; wir wollen nun sehen, welcher Abzug für die verschiedenen anderen Arten von Aufbauten gewährt wird im Vergleich mit dem vollen Sturmdeck. Denklich wird dann der Leser imstande sein, den resp. Wert der Aufbauten zu verstehen.

Es sei die Seitenhöhe eines Schiffes 17 Fuß und der Völligkeits-Koefficient 0,7.

Hätte das Schiff ein glattes Deck tmb den Typ eines Volldeckschiffes, so würde der Freibord 2 Fuß IO¹/«, Zoll sein.

4 Zoll.

Hütte das Schiff dagegen ein Sturmdeck, so wäre der Freibord 1 Fuß

Also wird für das vollständige Sturmdeck eine Reduktion von 2 Fuß 10¹/₂ Zoll — l Fuß 4 Zoll = 187₂ Zoll gewährt.

Anmerkung: Für ein erhöhtes Quarterdeck. 4 Fuß hoch und mit einem Brücken-Hause verbunden, welches die Maschinen- und Keffelöffnungcn deckt und ein starkes Vorder-scholt hat, wird ein Abzug gestattet, als wenn es ein Teil des wirklichen Brückcnhauses und von gleicher Höhe wäre. Der Abzug wird verringert, wenn sich das Quarterdeck über Maschinen- und Kesselöffnungen erstreckt oder wenn die Höhe weniger als 4 Fuß ist.

Die Abzüge für Aufbauten sind wie folgt:

1. Ist die Gesamtlänge der Poop oder des erhöhten Quarterdecks. verbunden mit einem Brückenhause, welches die Maschinen- und Kesselöffnungen bedeckt und mit einem starken Schott am vorderen Ende versehen ist, und eine hohe Back, zusammen gleich

a.    ⁹/io der Länge des Schiffes,

so ist der Abzug ⁸⁵/i₀₀ dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt wird; also ⁸⁵/₁₀₀ von 18y/₂ Zoll = 15³/₄ Zoll.

b.    «/io der Länge des Schiffes,

so ist der Abzug ⁷⁶/₁₀₀ dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt wird; also ⁷⁵/₁₀₀ von 187₂ Zoll = 137₈ Zoll.

c.    Vio der Länge des Schiffes,

so ist der Abzug 0,63 dessen, was für ein vollständiges Stunndeck erlaubt wird; also ⁶³/₁₀₀ von 187, Zoll ----- ll³/₄ Zoll.

d.    ⁶/io der Länge des Schiffes,

so ist der Abzug 0,5 dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt wird; also ⁶⁰/₁₀₀ von 18l/a Zoll = 9'/₄ Zoll.'

Da die vorstehenden Abzüge die größten sind. welche gestattet werden, so ist es wesentlich, daß alle Aufbauten besonders stark ge-

macht und die Decköffnungen wirksam geschützt sind, die Mannschaft ihre Unterkunft im Brückenhause habe, oder daß genügende Anordnungen getroffen sind, daß dieselbe vorwärts oder rückwärts nach ihren Quartieren kommen kann; ferner daß sich eine hinreichende Anzahl von Wasserpforten in den Schanzen befindet, um das Deck von Wasser zu befreien. Schiffen dieses Typs, welche keine hohe Back haben, wird ein geringerer Abzug im Freibord gestattet, als was sonst für dieselbe Länge von Aufbauten erlaubt ist. Wenn ferner das Brückenhaus klein ist und die Maschinen- und Kesselöffnungen nur zuni Teil bedeckt, so wird der Abzug noch mehr verringert. Für eine halbe Back, welche weniger Höhe wie die Regeling hat, findet kein Abzug statt.

Anmerkung 1. Bei Schiffen vom vorhergehenden oder Welldccktyp wird noch ein besonderer Abzug erlaubt, wenn sich die Aufbauten über ⁷/io der Länge ausdehnen, falls die Schotte der Brückenhäuser besonders verstärkt sind und wenn das Areal der Wasserpforten in der Regeling wenigstens 25% mehr, wie vorgeschrieben, beträgt. Indessen darf dieser besondere Abzug höchstens 2 Zoll feilt.

Anmerkung 2. Es können ferner noch besondere Abzüge für moderne starke Welldeckschiffe erlangt werden, bereu Aufbauten wenigstens ⁸⁶/₁₀o der Länge bedecken, von denen allein das Brückenhaus mindestens ⁵/io der Länge in Anspruch nimmt, falls alles mit Extra-Verstärkung gebaut ist, wie in Lloyds Vorschriften von 1889 festgesetzt ist. Indessen darf in feinem Falle der Freibord geringer sein, wie bei Schiffen mit vollständigem Sturmdeck.

2. Bei Schiffen mit hoher Back, kurzer Poop und einem Maschinen und Kessel bedeckenden Brückenhause, welche Aufbauten mit starken Endschotten versehen sind und deren Gesamtlänge beträgt:

a.    ⁶/₁₀ der Schiffslänge,

ist der Abzug 0,4 dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt ist; also X von 18l/₂ -- 77, Zoll.

b.    ⁵/io der Schiffslänge,

ist der Abzug 0,33 dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt ist; also ⁷/₃ von 18⁶/₂ Zoll ----- ß¹/* Zoll.

3.    Bei Schiffen, welche nur hohe Back und ein Brückenhaus haben, welche Aufbauten mit starken Endschotten versehen sind und Maschinen und Kessel bedecken und deren Gesamtlänge beträgt:

a.    ⁵/lö der Schiffslünge,

ist der Abzug 0,3 dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt ist; also ⁸/io von 18X ----- &U Zoll.

b.    ³/₁₀ der Schiffslänge,

ist der Abzug 0,25 dessen, was für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt ist; also ¹/₄ von 18¹/* — 4⁶/₈ Zoll.

b. a/₈ der Schiffslänge,

ist der Abzug ⁸/₁₀₀ dessen, was für dasselbe Schiff mit glattem Deck der Freibord sein würde; also ⁸/₁₀₀ von 34'/, = 2³/₄ Zoll.

5.    Bei Schiffen, welche nur hohe Back haben, würde der Abzug nur die Hälfte des vorigen sein; wäre der Aufbau = Vs der Schiffslänge, so würde der Abzug gleich Vioo des Freibords für dasselbe Schiff mit glattem Deck sein = l³/s Zoll.

6.    Bei Schiffen, welche nur Poop haben, wird nur die Hälfte von dem unter Nr. 5 erwähnten abgezogen. Wäre also die Länge der Poop Vs der ganzen Schiffslänge, so würde der Abzug Vioo vom Freibord des Glattdeckschiffes = ³/₄ Zoll sein.

7.    Bei Schiffen mit erhöhtem Quarterdeck, welches nicht unter 4 Fuß hoch, ist der Abzug wie bei 6.

8.    Bei allen Schiffen, auf denen die hohe Back hinten nicht durch ein gehöriges Schott geschlossen ist, wird die Länge zum vollen Wert nie für mehr als ein Achtel Schiffslänge gerechnet; dehnt sich die Back weiter nach hinten aus, so kann dieser Überschuß zur Hälfte mit in Anrechnung gebracht werden. Ein Schiff von 200 Fuß Länge hat z. B. eine offene Back von 50 Fuß, hierfür würden zur Anrechnung kommen 25 + 12Vs = 37Vs Fuß. Hat die Back ein gehöriges Schott mit einer Verlängerung hinter dem Schott, so wird der Raum vor dem Schott ganz angerechnet und der Raum hinter dem Schott wie im vorhergehenden Beispiel behandelt.

9.    Hat die Poop kein vorderes Schott, so kommt nur die halbe Länge zur Anrechnung.

10.    Bei Brückenhäusern, welche von Bord zu Bord reichen und vorn geschlossen, dagegen hinten offen sind und wo alle Decköffnungen gehörig geschützt sind, kommt drei Viertel der Länge zur Anrechnung; sind dagegen beide Enden der Seitengänge offen, so wird nur die halbe Länge gerechnet.

Anmerkung: Obgleich man auch im Sommer schlechtes Wetter haben kann, so ist solches doch hauptsächlich im Winter zu erwarten. Deswegen können Schiffe im Sommer auch mehr Ladung nehmen und der Wintcr-Frcibord wird für die Sommerreisen verringert. Man rechnet als Sommcrreisen von Europäischen und Mittelmcer-Häfen die Zeit von April bis September inklusive. In andern Gegenden wird der reduzierte Sommer-Freibord für die dortigen Sommermonate benutzt. Für den Indischen Ozean kommt während der guten Jahreszeit zwischen Suez und Singapore das Doppelte der Vergünstigung in Anrechnung. Schiffe bis 330 Fuß Länge inkl. müssen für Nord-Atlantische Reisen von Anfang Oktober 6i§ Ende März 2 Zoll Freibord mehr haben.

Wir wollen nun das oben Mitgeteilte an einigen Beispielen praktisch erläutern.

Unter den Tabellen A, B, C und D ist der Freibord zu verstehen, wie derselbe vom Board of Trade für die verschiedenen Schiffstypen festgelegt worden ist.

Tabelle    A    Glattdeckschiffe, vom Typ des Volldeckschiffes.

„    B    Spardeckschiffe.

„    C    Sturmdeckschiffe.

„    D    Segelschiffe.

1. Beispiel.

Glattdeck-Schrauberldampfer, 300 Fuß lang, 38 Fuß breit und 21 Fuß Seitenhöhe (Aufbauten sind nicht in betracht gezogen).

Sprung vorn 8 Fuß.

Sprung hinten 3 Fuß.

Völligkeit's-Koefficient 0,8.

Holzdeck auf Oberdeck 4 Zoll dick.

Fuß Zoll

Nach-Tabelle A ist der Freibord für 21 Fuß Seitenhöhe ..43 Der mittlere Sprung für ein Schiff von 300 Fuß Länge ist

300

₁₀ + 10 = 40 Zoll.

Das Schiff hat aber 8' 0" Sprung vorn und 3' 0" Sprung hinten

2) 11' 0"

5 ' 6" — 66" mittleren Sprung, welches einen Überschuß von 66 — 40 = 26 " ergiebt. Es wird aber nur für 20" vergütet⁸, daher Reduktion in Freibord

^-5-3 10

Der Freibord von 4 ' 3 " aus Tabelle A war für ein Schiff von 252' Länge. Wir müßen demnach eine Korrektion von 1,2 Zoll Pr. 10 Fuß Mehrlänge machen und diese zum Freibord addieren.

300 — 252 = 48 Fuß.

5³/₄

48

10 - 1,2 ----- 5,76 = ca. 5³/₄ Zoll

Daher Winter-Freibord von Oberkante des Holzdecks —    . 4 3³/₄

37s

Hiervon geht ab die Dicke des hölzernen Decks — Dicke der SIringerplatte (¹/₂ ")    ...............

to o

Für Sommer ge^t ab........•    . .    . ._7g

18

2. Beispiel.

Das Schiff ist gleichartig mit dem vorigen, nur hat es ein erhöhtes Quarterdeck, 4' hoch und 100' lang, verbunden mit einem Brückenhaus 80'lang, mit geschlossenen Enden und eine hinten geschlossene hohe Back von 30' Länge. Das Oberdeck ist von Eisen ohne Holzbelag.

210

300

Diese Aufbaute!: messen zusammen 100 + 80 + 30 = 210 Fuß. — Jq Aufbauten.

Sehen wir in den oben angeführten Bemerkungen wegen Aufbauten nach, so finden wir, daß für ⁷/io Aufbauten eine Reduktion im Freibord gleich ⁶³/₁₀₀ von derjenigen für ein vollständiges Sturmdeck erlaubt ist.

Fuß Zoll

67,

Nach Tabelle A beträgt der Freibord für das Glattdeckschisf . 4 3 Die Korrektion für Mehrsprung ist

3 87,

Nach Tabelle C ist der Freibord für 21' Seitenhöhe ... 2 2 (Bei Sturmdeckschiffen wird Mehrsprung nicht gerechnet.)

1 67s

Für vollständiges Sturnrdeck wird vergütet

Aufbauten.

⁶³/ioo von V 67," = ca. 117," = Vergütung für 7ia

Wir summieren nun alle Abzüge:

CD

37-

1 97,

CO CD

00

1.    Abzug für Mehrsprung............

¹

Maschinen- und Kessclumbauten bilden nur einen Teil der Brutto-Tonnage, wenn der Reeder wünscht, daß dieselben in die Berechnung des wirklichen Maschinenraumes eingeschlossen werden.

²

Uit:er Register-Tonnage ist hier immer Netto-Register-Tonnage ver

Seit dein 1. Juli 1895 ist die deutsche Vermessung mit der englischen identisch, so daß die hier gegebenen Reg'ln auch für deutsche Schiffe gelten.

Anmerk, des Übersetzers.

³

Ist der wirkliche Maschinenraum über 13% und bedeutend weniger ivtc 20 % der Brutto-Tonnage, so ist es unnötig, die Licht- und Lufl-Umbautcn über dem Oberdeck in die Tonnage einzuschließen. Ist der wirkliche Maschinenraum etwas geringer wie 13 %, so kann man mitunter durch Hinzufügen der Umbauten diesen Prozentsatz erlangen.

⁴

Die Raumtiefe, welche man bei der Bestimmung des Völligkeits-Koefficienten gebraucht, rechnet bis zur Oberfläche der Wegerung in eisernen und stählernen Segelschiffen und zur Oberkante der Bodenwrangen bei Dampfern.

⁵

   Bei Schiffen, welche nur hohe Back und Poop haben, letztere mit starkem Vorderschott und wenn die Länge dieser Aufbauten zusammen beträgt:

⁶

ist der Abzug V₁₀ dessen, was für dasselbe Schiff mit glattem Deck der Freibord sein würde; also ¹/₁₀ von 347a Zoll — Sl/₂ Zoll.

⁷

a. s/₈ der Schiffslänge,

⁸

Siehe Sprung.

2.    Abzug für ⁷/io Aufbauten...........

3.    Abzug für die Dicke eines Holzdecks (weniger Dicke der

Stringer-Platte), wenn das obere Deck aus Eisen und mit ⁷/J0 oder mehr Aufbauten bedeckt ist..............

Abzüge

Nun haben !vir noch den Überschuß an Länge in Rechnung zu bringen — 5,76; es wird aber nur die Hälfte genommen, weil das Deck mit über ⁶/i0 Aufbauten bedeckt ist; es müssen also noch 5,76 : 2 — 2,88 — 2³//' zum Freibord hinzukommen, daher sind die Abzüge = V 97» " - 2'/." = 1 Fuß 6⁸/₄ Zoll.

Freibord nach Tabelle A ist.........

Summe der Abzüge............

Folglich Winter-Freibord.....

Ab für Sommer.......

3. Beispiel.

Das Schiff hat dieselben Dimensionen wie im ersten Beispiel mit einer Poop von 50 Fuß, einem Brückenhaus von 60 Fuß und einer Back von 40 Fuß.

Eisernes Oberdeck ohne Holzbelag. Völligkeits-Koefficient 0,8.

Das Brückenhaus ist vorn durch ein starkes Schott geschlossen, dagegen hinten offen. Es kommen daher drei Viertel der Länge Zur Geltung = 7. von 60 = 45 Fuß.

1 QF>

Ganze Aufbauten sind daher 50 + 45 + 40 =    ---- 7io

Länge. 34 Zoll.

Der Mittlere Sprung auf ¹/₈ Länge von jedem Schiffsende ist

34

Reduktion

Der Freibord beträgt nach Tabelle A .    .......

Der mittlere Sprung sollte sein 24 Zoll - 24 = 10 Zoll Mehr-Sprung geben ¹⁰/₄ = 2¹/₂ Zoll

Korrektion für Länge (zu addieren)

Fuß Zoll

27»

4 07*

57.

4 67.

Nach Tabelle C beträgt der Freibord........

48

27.

2 47,

Korrektion für Länge per 10 Fuß — 0,6 Fuß giebt — • 0,6 = 2»//' zu addieren.................

Nachdem die Korrektionen für Sprung und Länge gemacht sind, ist der Freibord nach Tabelle A............

4 67.

dagegen nach Tabelle C unter Berücksichtigung der Länge .    . . . 2 4³/₄

Daher ist der Abzug für ein vollständiges Sturmdeck .    . . 2 1¹/a

CO 00

Die Reduktion in Freibord für ⁴/t0 Aufbauten ist 7s dessen, was für ein vollständiges. Sturmdeck gilt — ¹/₃ von 2' V/a" — 37a Zoll.

Nach Tabelle A ist der Freibord Abzug für Vio Aufbauten . .

3 97.

Abzug für Holzdeck ⁴/jo von 37» —.........

, Winter Freibord.......

ab für Sommer.......

17»

KD OC

• So

. 3 57.

5. Beispiel.

Sturmdeckschiff 230 Fuß lang, 32 Fuß breit und 17 Fuß Seitenhöhe bis zum Hauptdeck.

Höhe vom Hauptdeck bis zum Sturmdeck 7 Fuß. Völligkeits-Koefficient 0,8.

Mittlerer Sprung 35 Zoll.

Eisernes Sturmdeck.

Fuß Zoll

Nach Tabelle C ist der Freibord für eine Tiefe von 17 Fuß 1 57*

280

Mittlerer Sprung soll sein nach Vorschrift — + 10 ----- 33;

da nun unser Schiff einen Mehr-Sprung besitzt, so wird keine Korrektion gemacht. Dieser Freibord ist für ein Schiff von 204 Fuß Länge.

Eine Korrektion von 0,5 Zoll für jede 10 Fuß Mehr-Länge muß angebracht mit) zum Freibord addiert werden.

230 — 204 = 26.

26

174

4. Beispiel.

Spardeck-Dampfer von 260 Fuß Länge, 36 Fuß Breite und 24 Fuß Seitenhöhe.

Höhe des Spardecks über dem Hauptdeck 7 Fuß.

Das Spardeck ist von Holz 4 Zoll dick.

Völligkeits-Koefficient = 0,8.

Seitenhöhe bis zum Hauptdeck = 17 Fuß.

Fuß Zoll

Nach Tabelle B ist der Freibord für 17 Fuß Seitenhöhe — 6 47* Dieser gilt für eine Länge von 288 Fuß; es muß also eine Korrektion für weniger Länge angebracht werden, nämlich 1 Zoll auf 10 Fuß, und vom Freibord subtrahiert werden.

288 — 260 = 28

28

^ . 1 ----- 2,8 ----- ca. 2³/₄ Zoll......

Winter Freibord von Oberkante des Holzdecks -----.....

Reduktion für ein Holzdeck weniger Dicke der Stringerplatte. .

Winter Freibord.......

Reduktion für Sommer.....

Sommer-Freibord, gemessen von der Oberkante der Stringer-Platte an der Schiffsseile auf der mittleren Länge — .    .    .

2 7*

tH CO

5 10l/₄

. - 5 VU

_ . 0f5 = 17* Zoll

1 6-/*

Sommer Freibord, gemessen von der Oberkante der Stringer-platte an der Schiffsseite auf der Mittel-Länge

1 07₄

Abzug für Dicke des Holzdecks minus der Dicke der Stringerplatte, wenn das Sturmdeck aus Eisen.........

Winter Freibord.......

Abzug für Sommer......

37*

1 3¹,

*V,

6. Beispiel.

Stahl-Segelschiff, 200 Fuß lang, 34 Fuß breit und 19 Fuß Seitenhöhe.

Mittlerer Sprung 40 Zoll.

Holzdeck, 37, Zoll dick.

Völligkeits-Koefficient 0,7.

Fuß Zoll

Nach Tabelle D ist der Freibord für 19 Fuß Seitenhöhe..38

200

Der mittlere Sprung sollte sein -f- 10 = 30 Zoll. 40 — 30 = 10 Zoll Mehrsprung.

10

— 2ya Zoll Reduktion in: Freibord

27.

3 57*

Die Länge für ein solches Schiff von 19 Fuß Seitenhöhe sollte 190 Fuß sein. Es muß also eine Korrektion von 1,2 Zoll für jede 10 Fuß Mehrlänge angebracht und zum Freibord addiert werden.

200 — 190 = 10 Fuß Mehrlänge.

10

Jq • 1,2 = ca. iy₄ Zoll, muß zum Freibord addiert werden

Der Freibord von der Oberkante des Holzdecks ist also. . . 3 6³/4 Abzug für die Dicke des Holzdecks minus Dicke der Stringerplatte

Sommer-Freibord, gemessen von der Oberkante der Stringer-platte an der Seite des Schiffes auf der Mittellänge.....

iv.

3 3V,

Anmerkung: Wo in den Kapiteln über Tonnage und Freibord bestimmte Regeln in Frage kommen, muß der Leser im Auge behalten, daß dieselben den Vorschriften des „Board of Trade" für dessen Besichtiget entnommen sind.

Grad

ßNMA

Ko

tangens

10

0 .0000 5 .0043 z .0087 .0130

1    .0174 15 .0218 1J .0261 15 .0305

2    .0349 25 .0392 2z .0436 25 .0479

3    .0523 35 .0566 3z .0610 35 .0654

4    .0697 45 .0741 4z .0784 45 .0828

5    .0871 55 .0915 5z .0958 5« .1001

6    .1045 65 .1088 6z .1132 65 .1175

7    .1218

75 .1261

7z .1305 75 .1348

8    .1391 85 .1434 8z .1478 85 .1521

9    .1564 95 .1607 9z .1650 95 .1693

1736

229.1817 114.5887 76.3900 57.2899 45.8293 38.1884 32.7302 28.6362 25.4517 22.9037 20.8188 19.0811 17.6105 16.3498 15.2570 14.3006 13.4566 12.7062 12.0346 11.4300 10.8829 10.3854 9.9310 9.5143 9.1309 8.7768 8.4489 8.1443 7.8606 7.5957 7.3478 7.1153 6.8968 , 6.6911 J 6.4971 J 6.3137 I 6.1402 I 5.9757 i 5.8196 \ 5.6712 {

gvTH o o7oTc7< 05 00 00 00 <

00

00

Sinus

Ko

tangens

Grad

Grad

Sinus

Ko

tangens

Grad

■N-wK

' *H» »Hi⁵ Hw H⁻ bcjH H“ K*-» Hw

H- toH Hw    »H»-¹1

.1779 5.5300 .1822 5.3955 .1865 5.2671 .1908 5.1445 .1950 5.0273 .1993 4.9151 .2036 4.8076 .2079 4.7046 .2121 4.6057 .2164 4.5107 .2206 4.4193 .2249 4.3314 .2292 4.2468 .2334 4.1653 .2376 4.0866 .2419 4.0107 .2461 3.9375 .2503 .2546 .2588 .2630 .2672 .2714 .2756 .2798 .2840 .2881 .2923 .2965 .3007 .3048 .3090 .3131 .3173 .3214 .3255 .3296 .3338 .3379 .3420 .3461

795

79 z

79z

79

785

78z

785

78

775

77z

775

77

765

76 z

765

76

755

3.8667 75z 3.7982 755 3.7320 75 3.6679 745 3.6058 74z 3.5457 745 3.4874 74 3.4308 735 3.3759 73z 3.3226 735 3.27(8 73 3.2205 72| 3.1715 72z 3.1239 725 3.0776 72 3.0325 715 2.9886 7iz 2.9459 715 2.9042 71 2.8635 705 2.8239 70z 2.7852 705 2.7474 70 2.7106 695

SSsaaasslUSSgigS^sSsSS!!'!'!!!!!!^!!*!"^?

liiiiiiiiiiiiiiiiiiiüiiiiiilfiiiiiiiil

s äs 8! Ha a $ mm $ mts mR mi mi sag

010102050)02050)05*

COCOOOOOl—

t«HHW Hh kh H|w HhtoMHS»

Grad

Ko-

sinus

Tangens

Grad

Ko-

sinus

Tangcns

Grad

Grad

Ko-

sinus

Tangens

qm®

--

Grad - L - - 8 Z 8 8 8 8 8Z 8 8 Li Ä 8 8 8 8 8 8 V 8 L L L L8D 8 8 rZ 8 8 kZ L L L L 8 I mrnh

Hw U)|H H⁴-⁴ HwtoHH¹-¹ HwtCjMHi-⁴ Hw Kt-⁴ H-⁴ Hw »q- H-⁴ HwtoHH¹-⁴ HwieMH⁴-⁴ H“ H¹-¹ H«fot->H§ Hwts^H-⁴ Hw I

Linus

Ko

tangens

QW©

QW©

Sinus

Ko

tangens

Grad

Grad

Sinus

Ko

tangens

qrn®

.5112

.5150

.5187

.5224

.5262

.5299

.5336

.5373

.5409

.5446

.5482

.5519

.5555

.5591

.5628

.5664

.5699

.5735

.5771

.5807

.5842

.5877

.5913

.5948

.5983

.6018

.6052

.6087

.6122

.6156

.6190

.6225

.6259

.6293

.6327

.6360

.6394

.6427

.6461

.6494

.6527

1.6808

1.6642

1.6479

1.6318

1.6159

1.6003

1.5849

1.5696

1.5546

1.5398

1.5252

1.5108

1.4966

1.4825

1.4686

1.4550

1.4414

1.4281

1.4149

1.4019

1.3819

1.3763

1.3638

1.3514

1.3391

1.3270

1.3150

1.3032

1.2915

1.2799

1.2684

1.2571

1.2459

1.2348

1.2239

1.2130

1.2023

1.1917

1.1812

1.1708

1.1605

■£* ^ Hw to!*-⁴ H*⁴

Ko-

sinus

Tangens

SSSSSS§22 2 2SSSS8S8SS2 22SSgg:ggggSSg3SSSäSS

■H-.foiM.Hw H^HHw H^toHH» h^^HHw H^weHw H⁴⁴tcHHw H^d-HHw ^fojMH-o H^M-H»

-333 3333 ”333 -333 -333 ^333 3333 -333 &__

M^O5OOOW^Ui<IOO0Oi-ltOK)WCOCüCOCCWCCK)Mi-.OCD<IO5mWi-lCO(X)Uiü;i-‘OOO5WO

1.1503

1.1402

1.1302

1.1204

1.1106

1.1091

1.0913

1.0817

1.0723

1.0630

1.0537

1.0446

1.0355

1.0265

1.0176

1.0087

1.0000

.9913

.9826

.9741

.9656

.9572

.9489

.9407

.9325

.9243

.9163

.9083

.9004

.8925

.8847

.8769

.8692

.8616

.8540

.8465

.8391

.8316

.8243

.8170

.8097

-JJJ£|33 -333 -333 -333 -333-333 -333 -333 -333 -

22§§§ § SSgSgsgg3 333gggggggg2222SS SgSSSg 2 22

HwtcHH⁴-⁴ Hw^H¹-⁴ Hw to|M ^IM    Hw tcH H¹-⁴    Hw »»!«-> H⁴-⁴    Hwds^H⁴⁴ HwdsHH⁴⁴    Hw dLj" H-⁴    HmwmHh Wm d0>M

.7798

.7826

.7853

.7880

.7906

.7933

.7960

.7986

.8012

.8038

.8064

.8090

.8115

.8141

.8166

.8191

.8216

.8241

.8265

.8290

.8314

.8338

.8362

.8386

.8410

.8433

.8457

.8480

.8503

.8526

.8549

.8571

.8594

.8616

.8638

.8660

.8681

.8703

.8724

.8746

.8767

.8025

.7954

.7883

.7812

.7742

.7673

.7604

.7535

.7467

.7399

.7332

.7265

.7196

.7132

.7067

.7002

.6937

.6872

.6808

.6745

.6681

.6618

.6556

.6494

.6432

.6370

.6309

.6248

.6188

.6128

.6068

.6008

.5949

.5890

.5831

.5773

.5715

.5657

.5600

.5543

.5486

8 8

H*⁶    ^ H« * K ^ Hw    HM ‘»H Hw    H-⁴ tcH Hw    H¹-¹ teh¹ H« HH HM H⁻⁴ tu¹,* Hw H-⁴ teh Hw HK tcr⁴ Hw HM tc'H Hw

Grad

Grad

Tangens

Grad

Grad

Ko-

sinus

Tangens

Grad

qm®

Sinus

Ko

tangens

Grad

Grad

Sinus

Ko

tangens

Grad

Sinus

Ko

tangens

Grad

2©©ää|jfg§gggg33S3gggggggg22£2gggggggg22

*********

iiiiiiliilliiliiliiliiiiiliiiiiiiiiiiii

.5429

.5373

.5317

.5261

.5205

.5150

.5095

.5040

.4985

.4931

.4877

.4823

.4769

.4716

.4663

.4610

.4557

.4504

.4452

.4400

.4348

.4296

.4244

.4193

.4142

.4091

.4040

.3989

.3939

.3888

OO 00

.3738

.3689

.3639'

.3590

.3541

.3492

.3443

71} .9469 714 .9483 71} .9496

72    .9510 72} .9523 72} .9537 72} .9550

73    .9563 73} .9575 73} .9588 73} .9600

74    .9612 74} .9624 744 .9636 74} .9647

75    .9659 75} .9670 754 .9681 75} .9692

76    .9702 76} .9713 76} 9723 76} .9733

77    .9743 77} .9753 774 .9762 77} .9772

78    .9781 78} .9790 784 .9799 78} .9807

79    .9816 79} .9824 794 .9832 79} .9840

80    .9848 80} .9855 8O4 .9862 80} .9869

.3394

.3345

.3297

.3249

.3201

.3152

.3105

.3057

.3009

.2962

.2914

.2867

.2820

.2773

.2726

.2679

.2632

.2586

.2539

.2493

.2446

.2400

.2354

.2308

.2262

.2216

.2171

.2125

.2080

.2034

.1989

.1943

.1898

.1853

.1808

.1763

.1718

.1673

.1628

s s s g g» gsSfar» 5^% säv ss'äv esst?» ärssr® ärsrar®

OOCOOOCCGOGCCOOOGGGOOOOOOOOOOOGOGOOOCOGOOOOOOCQOQOOOQOOOCOOOGOCOOOOOOCOOG5

.9876

.9883

.9890

.9696

.9902

.9908

.9914

.9920

.9925

.9930

.9935

.9940

.9945

.9949

.9953

.9958

.9961

.9965

.9969

.9972

.9975

.9978

.9981

.9983

.9986

.9988

.9990

.9992

.9993

.9995

.9996

.9997

.9998

.9999

.9999

.9999

1.0000

.1583

.1539

.1494

.1449

.1405

.1360

.1316

.1272

.1227

.1183

.1139

.1095

.1051

.1006

.0962

.0918

.0874

.0830

.0787

.0743

.0699

.0655

.0611

.0567

.0524

.0480

.0436

.0392

.0349

.0305

.0261

.0218

.0174

.0130

.0087

.0043

.0000

Ko-

sinus

Tangens

Grad

S sinus

Tangens

Grad

Ko-

sinus

Tangens

Grad

Anmerkung: Indem man von rückwärts in die Kosinus und die Kotangenten werden zu Tangenten.

Tafeln geht, werden bie Sinus zu

Zehntes Kapitel. (Erster Abschnitt.)

Berechnungen.

Inhalt: Nützliche Tabellen und Regeln — Gewichlsberechnung stählerner Platten — Eiserne Stützen — Inhalt eines Wassertanks — Tons im Bunker — Deplacement eines rechteckigen Leichters und „Tons pr. Zoll"-Eintauchung — Die drei SimpsorLschen Regeln mit graphischen Erläuterungen — Berechnung des Areals eines Decks oder einer Schwimmebene — „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung der Schwimmebene eines Schiffes — Deplacement eines Schiffes — Schwerpunkt einer Schwimmebene in Beziehung auf Längs- und Querrichtung — Schwerpunkt des Auftriebs in vertikaler und Längsrichtung — Trägheitsmoment — Quermetacentrum über Deplacementsschwerpunkt — Systemschwerpunkt — Längenmetacentrum über Deplacementsschwerpunkt — Trimünderung — Flächeninhalt des Querschnitts und körperlicher Inhalt, sowie Schwerpunkt von Ein- und Austauchungskeilen — Segelsystemschwerpunkt.

Nützliche Tabellen, Regeln und einleitende Berechnungen.

Nützliche Tabellen.

1 Kubikfuß hält 6¹/, Gallons.

„ frisches Wasser wiegt 1000 Unzen oder 627„ Pfd. engl.

„ Salzwasser wiegt 1025 Unzen oder 64 Pfd. engl.

In einigen Lokalitäten, wo das Wasser eiwas brack, ist dessen Gewicht pr. Kubikfuß zwischen 1000 bis 1025 Unzen und andernorts dagegen, z. B. im roten Meer, findet man ein spezifisches Gewicht von über 1,025.

36 Kubikfuß frisches Wasser wiegen 1 Ton.

35    „ Salzwasser wiegen 1 Ton.

40—50 Kubikfuß Kohlen wiegen 1 Ton.

1 Kubikfuß Stahl wiegt 490 Pfd. engl.

Schmiedeeisen wiegt 480 Pfd. engl.

Gußeisen wiegt 454 Pfd. engl.

Daher sind Stahlplatten und Barren etwa 2 % schwerer als eiserne Platten.

Gewöhnlich wird die Dicke von Stahlplatten in zwanzigstel Zoll und diejenige eiserner Platten in sechzehntel Zoll angegeben.

Ein Quadratfuß einer Stahlplatte von 1 Zoll Dicke wiegt 40 Pfd. engl, plus 2%.

Daher wiegt ein Quadratfuß einer Stahlplatte von Vao Zoll Dicke 2 Pfd. plus 2 %.

Ein Quadratfuß einzölliger Eisenplatte wiegt 40 Pfd. Daher wiegt ein Quadratfuß VisMiger Eisenplatte 2l/₂ Pfd. engl.

Verschiedene Hölzer:

1 Kubikfuß Ulmenholz (elm)

Föhrenholz (red pine)

Pechtannenholz (pitch pine)

Gelbtannenholz (yellow pine)

Greenheartholz Pockholz (Lignum vitae) engl. Eichenholz Rigaer Eichenholz Danziger Eichenholz indisches Teakholz afrikanisches Teakholz 112 Pfd. — 1 cwt (hundred weight).

2240 Pfd. = 1 Ton.

20 cwts. — 1 Ton.

12 Zoll = 1 Fuß 3 Fuß --- 1 Aard 144 Quadratzoll — 1 Quadratfuß 9 Quadratfuß — 1 Quadratyard (Elle)

1728 Kubikzoll = 1 Kubikfuß 27 Kubikfuß = 1 Kubikyard

Erklärung:

Eine Fläche (area) wird durch Quadratyards, Quadratfuß und Quadratzoll gemessen. Körperlicher Inhalt (volume) wird durch Kubikyards, Kubik-suß und Kubikzoll gemessen. Gewicht (weight) wird durch Tons, cwts, Pfund (lbs.) 2c. ausgedrückt. Kreismaß 1 Grad — 0,01745 (d. h. wenn der Halbmesser = 1 gesetzt wird).

wiegt 34 Pfd. engl.

5555555555

36

41

28

62¹/,

83

52

43

47

55

61

| Längenmaß.

| Raummaß.

j> Flächenmaß.

Nützliche Regeln.

Die Fläche folgender Figuren zu finden:

I.

L • B = Areal. (Rechteck).

II.

III.

Flächeninhalt eines Parallelogramms (Grundlinie • Höhe).

Trapez; A~*~B - Höhe - Fläche.

IV. f

1,

->f

Dreieck; Grundlinie • Höhe durch 2;    = Fläche.

Kreis;Jnhalt — v² - 0,7854 oder r² • 3,1416 = r*n-

VI. Kreis; Umfang = D . 3,1416 ober D . 3y₇.

VII. Um bett Inhalt eines Prismas ober Cylinbers zu ftttbett, multipliziert man bte aus I—V gefunbene Grunbfläche mit ber Höhe; z. B.: Man wünscht bett Inhalt bes Körpers in nebenstehender Figur, bereit Breite stets

dieselbe ist, so hat man    • Länge ?

= Inhalt einer Grunbfläche; bieses mit ber Breite multipliziert giebt

• Länge • Breite — Kubikinhalt.

VIII. Um bett Inhalt einer Kugel, bort ber ber Durchmesser D bekannt ist, zu finben.

D³ • 0,5236 = Körperlicher Inhalt.

Nützliche Regeln und einleitende Berechnungen.

I. Beispiel.

Das Gewicht einer Stahlplatte zu finben, wie in nebenstehenber Skizze, ⁹/₂₀ bick, aus ber ein runbes Loch von 2 Fuß Durchmesser ausgestanzt ist.

— 24 Quadratfuß Flächeninhalt der Platte auf 6 Fuß Länge.

5 + 3

ist

— 10 Quadratfuß Flächeninhalt der

Platte auf 4 Fuß Länge.

Fläche des ausgestanzten Loches —

;|T ©

--60"----40--**

2² . 0,7854 ----- 3,1416 Quadratfuß. Daher Fläche der Platte (24 + 10) — 3,1416 — 30,85 Quadratfuß. 1 Quadratfuß ⁹/₂₀ hat aber 18 Pfd. Gewicht, daher Gewicht der Platte 30,85 • 18 = 555,3 + 2 % = 555,3 -f- 11 ----- 566,3 Pfd.

2.    Beispiel.

Das Gewicht einer massiven eisernen Stütze von 20 Fuß Länge und 3 Zoll Durchmesser zu finden.

3 Zoll = 0,25 Fuß.

0,25² - 0,7854 • 20 . 480 ----- 471,24 Pfd. Gewicht.

3.    Beispiel.

Das Gewicht' einer hohlen eisernen Stütze zu finden, welche einen äußeren Durchmesser von 4 Zoll, im Lichten von 2 Zoll und eine Länge von 10 Fuß hat.

Die mittlere Weite ber Platte, woraus diese Stütze gemacht ist, würde 3 Zoll • 3,1416    9,42 Zoll sein.

4. Beispiel.

Die Anzahl Gallons und Tons frischen Wassers zu finden, welche in einem Tank enthalten sind — Länge desselben 12 Fuß, Breite 6 Fuß, Tiefe 7,3 Fuß.

12 . 6 • 7,3 = 525,6 Kubikfuß Inhalt.

525,6 . 6,25 (Gallons in 1 Kbkf.) ----- 3285 Gallons.

__    ----- 14,6 Tons Wasser.

ob

525,6

5. Beispiel.

Wie viel Tons Kohlen wird ein Bunker enthalten, welcher 30 Fuß lang, 10 Fuß breit und 13 Fuß tief ist? Man rechnet 45 Kbkf. Kohlen auf eine Tonne.

----- 86,6 Tons.

30 . 10 . 13

45

6. Beispiel.

Was ist das Deplacement ein es rechteckigen Leichters, der 60 Fuß lang, 20 Fuß breit und 6 Fuß tief ist? Der Tiefgang beträgt in frischem Wasser hinten 4 Fuß, vorn 3 Fuß 6 Zoll.

= 3,75 Fuß Mittl. Tiefgang.

,    m

H----man mdth----►i¹

Weite Dicke Länge in Zoll

9,42 - 1 - (12 • 10) = 1130,4 Kubikzoll. 1130,4

1728

- 480 ----- 314 Pfd. Gewicht.

4,0 + 3,5

60 . 20 . 3,75

36

— 125 Tons Deplacement.

7. Beispiel.

Derselbe Leichter geht unbeladen einen Fuß vorn und hinten. Wie viel Tons Ladung waren an Bord?

— 33,33 Tons Deplacement unbeladen.

Er hat daher Ladung an Bord 125 — 337s — 917z Tons Gewicht.

60 . 20 . 1

36

8. Beispiel.

Wie viel Tons sind erforderlich, um den Tiefgang des obigen Leichters um 27s Zoll zu vermehren?

— 2,85 Tons pro Zoll.

Es sind also 2,85 • 27, — 7,125 Tons nötig, um den Tiefgang 27, Zoll zu vermehren.

60 .20

420

9. Beispiel.

Was würde die Vermehrung des Tiefgangs sein, wenrr 12 Tons an Bord genommen würden?

12

= 4,21 Zoll vermehrter Tiefgang.

10. Beispiel.

6-2

Den Flächeninhalt der nebenstehenden Figur zu be-rechnen, welche der Hälfte eines Schiffs-decks oder einer halben Schwimmebene ähnlich ist? Man berechnet den Inhalt 7—h h $—f-\ mittelst der sogen. Simpson'schen Regeln. *    60 0"~ -----u

Simpsons erste Regel. „Man teilt die Grundlinie in eine grade Anzahl gleicher Abschnitte ein", z. B. 6; alsdann ist jeder Teil 10 Fuß lang, „durch die so gefundenen Punkte werden Ordinaten nach der Kurve gezogen, welcheselbst-redend eine ungrade Anzahl ergeben"; in unserm Falle sind, die Anfangs- und End-Ordinaten mitgerechnet, 7 vorhanden. „Alsdann wird die Länge jeder graden Ordinate mit 4 multipliziert und jede der ungraden mit 2, ausgeschlossen sind die Anfangs- und End ordinaten, welche nur mit 1 multipliziert werden. Multipliziert man die Summe dieser Produkte mit dem dritten Teil des gemeinsamen Abstandes der Ordinaten, so erhält man den gewünschten Flächeninhalt.

Die Berechnung wird gewöhnlich in folgender Weise gemacht (wir nehmen hier an, daß die 7. Ordinate = 1 Fuß ist).

Nr. der Ordinate

Länge der Simpsons Ordinate    Multiplikator

Produkte oder Funktionen

<1 05 ^ tti CO to K

c^c^-^c^c> o o o" io“ oT ccT o7 cd t-T

rlH IM H H

Summa der Produkte 84,6 Der 3. Teil des gemeinsamen Intervalls — *% — 3,33

84,6 - 3,33

2538

2538

2538

Folglich ist die Flüche = 281,718 Quadratfuß^

Simpsons zweite Regel. „Man teilt die Grundlinie in gleiche Längen, so daß ihre Anzahl ein Vielfaches von 3 ist", in unserm Falle 6 Längen (siehe Figur). „Durch die Teilpunkte zieht man Ordinaten nach der Kurve; es müssen also so viel Ordinaten sein, daß bei der Teilung durch 3 ein Rest von 1 bleibt". Wir haben 7 Ordinaten; ⁷/s = 2; Rest = 1. „Run nennt man die 4. (und wenn mehr wie 7 Ordinaten da sind) die 7., die 10. re. Ordinate teilende Ordinaten und die andern, ausgenommen die erste und letzte, Zwischenordinanten. Man addiert die erste und letzte Ordinate, nimmt die teilenden Ordinaten zweimal und die Zwischenordinaten dreimal. Die Summe wird mit ³/₈ des gemeinsamen Intervalls multipliziert und das Produkt wird nahezu gleich dem Flächeninhalt der Figur sein".

Man führt die Berechnung gewöhnlich in folgender Weise aus:

Nr. der Ordinate

Ordinate

Simpsons

Multiplikator

Funktionen oder Produkte

t—*    05 OJ CO o

O O O O to 00 o

H CO CO (N CO rt h

18,6

14,0 18,0

12,0

1,0

75,0

s/₈ des gemeinsamen Intervalls — ⁸/₈ von 10 — 3,75

375

525

225

Fläche = 281,25 Quadrats.

Wie man sieht, weicht das Resultat nur wenig von dem nach t>er ersten Regel gefundenen ab; die erste Regel ist indessen vorzuziehen, wenn die Anzahl der Ordinären das Anwenden derselben erlaubt.

Simpsons 3. Regel benutzt man, um den Flächeninhalt eines Teils einer Figur zu finden, wie solche nebenstehend angedeutet ist.

*

-/so"-15 'cf-*    ®

Gesucht wird der Flächeninhalt von C AEF (die 14 Fuß Ordinate sei GH.)

A E sei 15 Fuß; mein mache E G auch == 15 Fuß und ziehe G H bis zur Kurve.

Die Berechnung stellt sich wie folgt: 8-5 — 40 12 - 8 = 96

Summe — 136

-r JA

Rest = 122

³/ia des gemeinsamen Intervalls = ¹⁵/ia — 1,25

Regel: Man nehme die nächste Ordinate (AC) 5 mal und die mittlere Ordinate (EF) 8 mal. Von der Summe dieser beiden Produkte wird die größere End-Ordinate (GH) subtrahiert und der Rest mit V₁₂ des gemeinsamen Intervalls multipliziert. Das Produkt ist die gesuchte Fläche."

610

244

122

Flächeninhalt von CAEF — 152,50 Quadratfuß.

Durch die folgenden graphischen Darstellungen wird die Begründung und Anwendung der Sirnpson'schen Formeln deutlich besser verständlich werden.

Erste Regel. Wir haben hier eine Figur, welche einen Teil vom Deck eines Schiffes darstellen könnte; AB ist die Mittellinie in der Längsrichtung, während D C die Seitenkurve darstellt. Um nun den Flächeninhalt nach Simpsons erster Formel zu q^Tj finden, teilen wir AB bei E in 2 gleiche \

Interval

Teile und ziehen die Ordinate EG. Bei dieser Regel werden die Endordinaten immer mit 1 multipliziert und die zweite Ordinate (grade Ordinate) mit 4. Dann multiplizieren wir die Summe der Produkte mit Vs des gemeinsamen Intervalls, also Vs von AE oder EB. '

AD - V₃ von AE — Fläche von ADJK. EG - Vs von AE —    „

Führen wir diese Operationen nach einander aus, so erhalten wir:

„ GEHE.

Nun muß aber nach der Formel die zweite Ordinate EG mit 4 multipliziert werden.

4 (EG • Vs von AE oder EB) = Fläche der 4 Rechtecke, welche in OKLS enthalten sind.

Schließlich ist BC • V« von EB ----- Fläche von LBCM.

Die Summe dieser drei Teile giebt aber den Flächeninhalt der ganzen Figur ABCD.

Man wird bemerken, daß bei dieser Berechnung ein Teil der Fläche über dem Rechteck AKJD verloren geht; dagegen gewinnt man aber wieder ein Stück in dem Rechteck MLBC am andern Ende der Figur. In gleicher Weise wird ein Teil der Fläche über den beiden Rechtecken GL LS verloren, wogegen ein Stück innerhalb der beiden Rechtecke OKEG gewonnen wird. Die Flächen der verlorenen und gewonnenen Stücke gleichen sich so ziemlich aus.

Während nun das Resultat der Wahrheit ziemlich nahe kommt, ist es doch nicht genau richtig. Indessen genügt diese Berechnung für alle praktischen Schiffsrechnungen vollkommen, da der Fehler so gering ist, daß mau denselben ruhig vernachlässigen kann.

Wird eine Figur in eine beträchtliche gerade Anzahl gleicher Räume abgeteilt, so wird die Regel in gleicher Weise angewandt. Für die ersten beiden Flächen sind die Multiplikatoren 1, 4, 1 und ebenso für die beiden zweiten Flächen 1, 4, 1, und so weiter.

1    4

daher

14    1

14    1

142424241 Es sei z. B. AB = 18 Fuß, AD = 4 Fuß, EG = 6 Fuß, BG — 7 Fuß. Das gemeinsame Intervall zwischen den Ordinalen ist — =

9 Fuß und Vs desselben also 3 Fuß.

4 • 3 —    12;    Fläche von AD JK.

4    (g « 3) —    72;    sind die 4 Rechtecke, welche    in OKLS stecken.

7 . 3 =    21;    Fläche von LBCM.

105 Quadratfuß ----- ganze Figur.

In der gebräuchlichen Form stellt sich die Rechnung wie folgt: Nr. der Ord. Ord. 8. M. Prod.

T—I CI CO

24

35

V₃ des gemeinsamen Intervalls — 3

105 Quadratfuß, also Fläche wie oben-

D: E* ti

($ § 1? /ZX y" CT

³ ° a s § a.

o^§

OM    2-*>

B i^s OM

a.-r ^5 so c» 8 2.

iiäi

^xb³” == 3 iS³'

-tr

CD

’ 8 g

I| t

§ &R-

“s a

D;

Pt

CD

« W

ro "| S« &

ilßi

S*S »

ord/nate

ojrdinata

ordinale

____interva.!_______interväJ_______interval___J/

*SI ! f—i v    PSII|I!

pB4 1    !|    Ii|5*sr"

n    \    :$    ^:ZssU-

a!« . ZZ    \__________',5    H 8§L«^.Z.r ww

§ 's <J"S lg 4-37e37ZK75-⁵ 4k-    g'l®«» ~sl

I......    | 3    .^S'to.oS =>2 <=»S

7i2i«ä    tr    |»1    ilflsfflSsj.

1... _j!|    glsily|gäl?|

^flsSO^    H    Z>ä    ’S*§t

§«3jt HU⁸⁵ I .,«//*>*» i^- AZ^As

-2 S a "«•g-

ii-g$^si i| i isiii i *% | s e; *; =-r:i

|s"A-=$p-<r »,= Isls=;«li"#il*'ll-s|l

25 5 *X E -25 ~ G 00 ^    ^ o> SS QO <J >_. cl> y ->Q ■»    -4-»

§ 3J2 s*g g'g'g .    c S-efo §o.y ctzrs"

=#9S 5^ „ «    sw e|-^l

>Isä.§8S“ y.§ e S*.^q<m =-y    SSÜ^SSl-s’S®?

®Ps^®-s®t„lsrT.!3 - g®=fä.i E§ft-|.Ä.S

Ssl« 1 g S B-S ¹¹ =g.So--=„^ B sgoh>851| «

QU jCt Ä .4-; TP    ^WjQPQ DJ'jQ /} ct^WWH^lO E §3 y=>

ST S

K|:

<-r

fl

L.S

^uQ

bei einander liegen, oder mit andern: Worte, in je mehr Intervalle eine Fläche eingeteilt wird, desto größere Genauigkeit bei der Berechnung erzielt wird. Setzen wir den Fall, das Deck eines Schiffes von 200 Fuß Länge sei in 12 Intervalle geteilt, so ist klar ersichtlich, daß auf etwa drei Viertel Länge in der Mitte die Berechnung recht gut mit dem wirklichen Flächeninhalt stimmen wird; die knappen Kurven in der Nähe des Vor- und Hinterstevens, namentlich bei vollgebauten Schiffen, machen die Berechnung dieser Endflächen aber ungenau.

Die nebenstehende Figur soll die hinteren 337₃ Fuß dieses Decks

------16-66— ~

ten diejenigen Flächen, welche man bei der Berechnung gewinnt. Wie man sieht, kann auf solche Weise von großer Genauigkeit keine Rede sein; doch läßt sich durch eine geringe Abänderung in der Berechnung eine größere Genauigkeit erzielen.

Wie wir schon oben bemerkten, wird die Genauigkeit um so

— 16 66- -

darstellen und deckt 1 genau zwei Intervalle. Die schwarzen Keile bezeichnen die Flächen innerhalb derDecklinien, welche j verloren werden, da-^ gegen die gestrichel-

1 half £? half 1%who/e    whoJe    /

)<■ —inlerval-—>j<—-interval—---— interval--->—«---intervaI---

größer, je näher die Ordinaten zusammenfallen. Bei Anwendung der ersten Regel teilt man nun das letzte Intervall in zwei Unterabteilungen und mißt eine Ordinate im Teilungspunkte. Die Multiplikatoren werden nun die Hälfte der ursprünglichen, nämlich 7₂, 2 7*. Sonst wird die Rechnung ganz in der gewöhnlichen Weise ausgeführt.

Siehe die nebenstehenden Diagramme.

Die Multiplikatoren werden nun:

7r 2 V,

7.    2    17,    4    1

Durch diese „Methode der Untereinteilung wird das Mißverhältnis zwischen Überschuß und Verlust an Fläche ausgeglichen, und der Fehler kann durch weitere Einteilung noch mehr verringert werden.

11. Beispiel.

Eine Fläche zu berechnen durch Einführung von geteilten Intervallen. Die halben Ordinaten für die Schwimmebene eines Schiffes in der Tiefladelinie seien 2, 8*, 12, 14, 16, 17; 16,6, 15, 11, 7*, 0 und zwar sind die Ordinaten 8 und 7 Sub-Ordinaten. (Unter halben Ordinaten versteht man Ordinaten für die halbe Weite der Schwimmebene). Gemeinsames Intervall ist 18 Fuß. Es soll die Fläche der ganzen Schwimmebene gefunden werden.

Nr. der Ordinate.

Vs Ordinate.

Simpsons

Multiplikatoren.

Produkte.

IV.

CM 00

IO

16

’J

18 .

CO

S¹/*

t> O

Ol Tji 7-i CM

56

32

68

33,2

60

16,5

14

314,7

Vs des gemeinsamen Intervalls =* ¹⁸/₃ -----

Halbe Schwimmebene = 1888,2 Multiplikator für beide Seiten ------

Areal der ganzen Schwimmebene 3776,4 Quadratfuß.

12. Beispiel.

Es sollen die „Tons pr. Zoll"-Eintauchung für das obige Schiff beim beladenen Tiefgang gefunden werden.

3776,4

420

----- 8,99 „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung.

Vermittelst der Simpson'schen Formeln kann das Areal irgend einer Schwimmebene, eines Decks oder eines Querschnittes von einem Schiffe leicht gefunden werden, einerlei in wie viel Intervalle die Fläche eingeteilt wird.

In der nebenstehenden Figur ist die Fläche in 11 Intervalle

IO II 12

eingeteilt und es kann also weder die erste noch die zweite Regel für die ganze Länge angewendet werden; indessen kann man die Fläche durch Anwendung der dritten Regel bestimmen. Benutzt man die erste Regel, kann man die Fläche bis zur

11. Ordinate bestimmen und durch Anwendung der dritten Regel findet man die Fläche zwischen der 11. und 12. Ordinate. Die Summe beider Resultate giebt die ganze Fläche.

?o

£9JL

___

20!

!8

IS

13. Beispiel.

Dieses Beispiel zeigt eine weitere Anwendung von Simpsons Regel, um das Fassungsvermögen eines Querbunkers zu bestimmen. Der Bunker ist 20 Fuß lang und sein Querschnitt in der ganzen Länge derselbe. Die Quer-Ordinaten sieht man in der nebenstehenden Skizze. Es soll die Quantität Kohlen bestimmt werden, welche der Bunker fassen wird, bei einem Durchschnittsgewicht von 45 Kubikfuß Pr. Ton. Das untere Intervall ist zweiteilig.

Nr. der Ordinate

Ordinate

Simpsons

Multiplikator

Produkte

o O

o cT o o cT oo co

<M <N CO (M (M r- rH

20

05 00 Oo'

30,15

36,00

297,35

¹/₈ des gemeinsamen Intervalls x/₃ von 3 —

297,35

Multiplikator für beide Seiten 2

Fläche für beide Seiten 594,70 Quadratfuß. Länge des Bunkers_20 Fuß.

11894,0 Kubikfuß.

11 894

Folglich Fassungsvermögen —— = 264,31 Tons Kohlen.

Nachdem wir nun gezeigt haben, wie man die Simpson'schen Regeln zur Berechnung des Flächeninhalts von Decks, Wasserlinien und Schiffs-Querschnitten verwenden kann, wollen wir zeigen, wie das Deplacement eines Schiffes für eine bestimmte Wasserlinie in ähnlicher Weise gefunden wird.

14. Beispiel.

Das Deplacement eines Schiffes zu berechnen, erste Methode. Dasselbe habe einen Tiefgang von 20 Fuß, von der Oberkante des Kiels an gerechnet. Man teilt diese Tiefe in eine Anzahl gleicher Intervalle, für die Anwendung der ersten oder zweiten Simpson'schen Formel passend. Beispeilsweise 5 Intervalle, jedes von 4 Fuß und das unterste in zwei Unterabteilungen. Man berechnet nun die Fläche jeder Wasserlinie, wie wir früher gezeigt haben.

Es sei die Fläche von:

5'/»

Nr. 1 = 20 000 Quadratfuß. „ 2 = 19 500 „ 3 = 18 000 „ 4 = 14 000 „ 5 = 8000 „ 5z = 4 000 „ 6 = 1000

Die Flächen werden mit Simpsons Faktoren und die Summe der Produkte wird mit Vs des gemeinsamen Intervalls multipliziert (bei Anwendung der ersten Regel); man erhält alsdann das Deplacement in Kubikfuß. In gleicher Weise kann man die zweite Regel anwenden, wenn die Intervalle passend gewählt sind.

Nr. der Fläche

Fläche

Simpsons

Faktoren

Produkte

tH <M CO Tsi O O* O

20 000 19 500 18 000 14 000 8 000 4 000 1 000

tO    i—*■

20 000 78 000 36 000 56 000 12 000 8 000

500

210 500

i des gemeinsamen Intervalls — f

35) 280 666 KuLikfuß. Deplacement —    8 019 Tons.

15. Beispiel.

2. Methode, das Deplacement eines Schiffes zu berechnen. Man teilt alsdann die Länge des Schiffes in eine passende Anzahl gleicher Intervalle. Die Flächen der erhaltenen Querschnitte werden auf die gewöhnliche Weise berechnet und diese Flächen alsdann ebenfalls als Ordinaten aufgefaßt und mit Simpsons Faktoren multipliziert, ganz wie im vorigen Beispiel.

Es sei ein Schiff von 200 Fuß Länge in 12 Intervalle geteilt und die Flächen jedes Querschnitts wie folgt gefunden: 5, 200, 280, 350, 400, 400, 390, 370, 330, 280, 240, 180, 18.

200

Das gemeinsame Intervall zwischen den Flächen ist — 16,16 Fuß.

Nr. des Querschnitts

Fläche

Simpsons

Faktoren

Produkte

OCDOOOOCn^CüKJR

^COCOtOWOOtOCÜGCtOOOWi-^

6n0

840

700

1200

1200

780

1110

990

560

720

540

18

H Von 16,66 —

9263

6.24

35) 57801,12 Kubikfuß. 1651,46 Tons.

Deplacement —

16. Beispiel.

Es soll der Schwerpunkt einer Schwimmebene oder eines Querschnitts vom Deplacement eines Schiffes gefunden werden. Im zweiten Kapitel haben wir gesehen, wie man den Schwerpunkt einer Anzahl von Gewichten findet, welche an einer Stange befestigt, von einem gegebenen Punkte einen bestimmten Abstand haben. Dieser Grundsatz paßt auch für alle anderen Schwerpunkts-Berechnungen.

Es soll die nebenstehende Figur das halbe Deck eines Schiffes darstellen, von dem man die Fläche wissen will. Die Länge der Ordinaten sehen wir aus dem Diagram und ebenso die Intervalle.

Wären 1, 10, 12, 8 und 0 Gewichte auf Deck, jo würde man den Schwerpunkt derselben finden, indem man jedes mit der Entfernung oder dem Hebelarm von einem Ende des Decks multipliziert und die Summe der auf solche Weise erhaltenen Momente durch die M Summe der Gewichte dividiert. Obgleich nun die Ordinaten keine Gewichte sind, so dienen sie doch demselben Zweck, indem sie angeben, wo die Flächen am größten und kleinsten sind. — Aber ebenso, wie wir die Simp-sonsichen Regeln anwenden, um für die Fläche eine größere Genauigkeit zu erhalten, als wenn wir nur das Mittel aller Ordinaten nehmen würden, brauchen wir auch dieselben Regeln, um den Schwerpunkt des Decks zu finden. Die Berechnung geht in folgender Weise vor sich:

'S!

Nr. des Ordinaten

\ Ordi- Simpsons naten Faktoren

Produkte

Entfernungen resp. Hebelarm

Momente

O 00 IO O

O CD CM

CO

Ü* to tO <1 00 ^

0 03 0000

97

1104

1104

-97“ = 11,38 Fuß.

Der Schwerpunkt des Decks ist 11,38 Fuß von der linken Endordinate. In der Praxis ist es gebräuchlich, nur die Nummer der Intervalle als Hebelarme zu benutzen und nachher die Summe der Momente mit dem Intervall zu multiplizieren. Hierdurch wird die Multiplikation etwas vereinfacht und die Rechnung würde sich folgendermaßen gestalten.

Nr. der Ord. '/₂ Ord.

Hebel

arme

Simpsons

Faktoren

Produkte

Momente

184 - 6

97

O 00 KJ O

rH o CM ⁰

97

O H (N CO ^

184

17. Beispiel.

Es soll der lotrechte Abstand des Schwerpunkts einer halben Schwimmebene querab von der Längsschisfs-Mittellinie gefunden werden. Regel: Man nehme die halben Quadrate der Ordinalen und multipliziere sie mit Simpsons Faktoren, als ob sie Ordinalen für eine neue Kurve seien. Die Fläche dieser angenommenen Kurve ist das Moment der Figur in Beziehung auf die Längsschisfs-Mittellinie. Dividiert man dieses Moment durch die wirkliche Fläche der halben Schwimmebene, so erhält man den lotrechten Abstand ihres Schwerpunktes von der Längsschisfs-Mittellinie der Schwimmebene.

Das folgende Beispiel wird die Sache deutlicher machen; das gemeinsame Intervall zwischen den Ordinalen sei 18 Fuß.

Nr. der Ordinaten

Ordinaten

Simpsons

Faktoren

Produkte

Quadrate der Simpsons Ordinaten Faktoren

Produkte der Quadrate der Ordinaten

Qt 00 h0

© ^ 00 Üt to

T-i Th Ol rh T-<

Ol O CO CO © Ol H H

128

64

54

296

18

A des gern. Intervalls =

324

Halbe Quadrate 148 j des gern. Intervalls 6

Moment 888

888

— 2,74 Fuß — lotrechter Abstand des Schwerpunktes von der Längsschisfs-Mittellinie.

324

18. Beispiel.

Den Mittelpunkt des Auftriebs d. h. den Deplacements-schwerpunkt zu finden. Wir wollen zuerst annehmen, daß verlangt würde, die Höhe des Schwerpunktes über dem Kiel zu finden.

Der Tiefgang (gemessen von der Oberkante des Kiels) wird in eine Anzahl von gleichen Abschnitten eingeteilt, wie bei der Berechnung des Deplacements. Die Fläche jeder dieser Schwimmebenen wird vermittelst einer Simpson'schen Formel berechnet. Diese Flächen werden dann wieder mit Simpsons Faktoren multipliziert. Bis soweit gleicht die Berechnung derjenigen des Deplacements und man kann dieselbe hier benutzen, wie es auch in der Praxis gethan wird. Wird der Abstand des Deplacementsschwerpunktes von der Oberkante des Kiels gewünscht, so werden die Flächenprodukte mit ihren resp. Abständen von der Oberkante des Kiels multipliziert.

Die Summe dieser Momente, dividiert durch die Summe der Flächenprodukte, ergiebt die Höhe des Deplacementsschwerpunktes über der Oberkante des Kiels. Man verfährt in dieser Berechnung ebenso wie in dem vorigen Beispiel, um den Schwerpunkt einer Schwimmebene zu finden, nur daß die Flächen der horizontalen Schwimmebenen den Platz der Ordinaten der Schwimmebene einnehmen.

Als Beispiel wollen wir annehmen, es solle der Deplacementsschwerpunkt oberhalb des Kiels von dem Schiffe gefunden werden, dessen Deplacement wir im vierzehnten Beispiel berechnet haben.

Fläche

Hebel

arme

Nr. der horizontalen Fläche

Simpsons

Faktoren

Produkte

Momente

co T+I 40

20 000 19 500 18 000 14 000 8 000 4 000 1 000

20 000 78 000 36 000 56 000 12 000 8 000

100 000 312 000 108 000 112 000 12 000 4 000

500

648 000

210 500

Gemeinsames Intervall

210 500) 2 592 000

Mithin Deplacementsschwerpunkt oberhalb des Kiels 12,3 Fuß.

19. Beispiel.

Um den Deplacementsschwerpunkt in der Längsrichtung zu finden, gebraucht man dieselbe Methode, jedoch mit vertikalen Flächen. Zur Übung wollen wir den Deplacementsschwerpunkt des Schiffes im 15. Beispiel berechnen.

Nr. der vertikalen Fläche

Fläche

Simpsons

Faktoren

Produkte

Hebel

arme

Momente

coco^iocor-coctiOT-iotco

T—I T—I tH 1—4

200

280

350

400

400

CO CO co

280

240

180

18

t-iCOCOC<ICOCO(MCOCOC<ICOCOi—I

600

840

700

1200

1200

780

1110

990

560

720

540

18

CD

K)

CO

CD

OCOQD-<I05:j*>P.COtO^O

to

600

1680

2100

4800

6000

4680

7770

7920

5040

7200

5940

216

53 946 - 16,66

9263)898 740,36

Deplacementsschwerpunkt von Flache 1 = 97,02 Fuß.

20. Beispiel.

Es soll das Trägheitsmoment einer Schwimmebene gefunden werden (man gebraucht dieses, um die Höhe des Quer-Metaeentrums über dem Deplaeementsschwerpunkt zu bestimmen) in Bezug auf die Längsachse, welche durch den Schwerpunkt der

6 s?

Schwimmebene geht. Stellen wir uns vor, die Schwimmebene sei in eine unendliche Anzahl von Flächen-,    einheilen geteilt. Multiplizieren wir

|    nun jede Flächeneinheit mit dem

so re L

Quadrat der Entfernung von der Längsachse der Schwimmebene, so £    ist die Summe dieser Produkte das

Aff ax/s

-~t    gesuchte Trägheitsmoment. Die

|    nebenstehende Figur soll dieses ver-

|    anschaulichen und wir wollen an-

I    nehmen, dieselbe stelle den mittleren

Teil einer Schwimmebene dar. Sie ist 6 Fuß lang und 9 Fuß breit; Ä    d. h. 4V₂ Fuß an jeder Seite der

Längs-Mittellinie. Die Fläche sei eingeteilt in Flächeneinheiten von je einem Quadratfuß.

Wir multiplizieren nun jede dieser Flächen mit den Quadraten ihrer bezügl. Entfernungen von der Achse, wie folgt:

T-H r—1 r—! rH

x /    —/

CO CO CO CO CO

0,25²) -----    0,1875

l²) ----- 6,0000 2²) = 24,0000 3²) ----- 54,0000 4²) = 96,0000

180,1875 — Trägheitsmoment für halbe Schwimmebene. . 2 — Multiplikator für beide Seilen.

360,3750 — Ganzes Trägheitsmoment.

Man berechnet das Trägheitsmoment zuerst für die halbe Schwimmebene in Bezug auf die Längsachse, wie im vorhergehenden Beispiel. Dann multipliziert man das Resultat mit 2 und erhält so das ganze Trägheitsmoment — beide Hälften sind bei aufrechter Lage des Schiffes gleich.

So haben wir an einer Seite:

6 halbe Flächeneinheiten in einer Entfernung von */₄ Fuß, dann 6 ganze

2    „ u. s. m.

Natürlicherweise kann das Resultat nur ein angenähertes sein, da unsere Flächeneinheiten nicht unendlich klein sind. Je kleiner die Flächeneinheiten und je größer infolge dessen ihre Anzahl, desto-größere Genauigkeit wird man erhalten. Es ist ersichtlich, daß eine solche Methode nicht wohl für eine so ungemein große Fläche, wie die Schwimmebene eines Schiffes ist, angewandt werden kann.

Regel für Berechnung der Schwimmebene eines Schiffes. Man teilt die Längs-Achse in eine Anzahl gleicher Intervalle, zur Anwendung einer von Simpsons Formeln passend. Alsdann werden die halben Ordinaten bei den Teilungspunkten gemessen und jede von ihnen zur dritten Potenz erhoben. Man nimmt dann den 3. Teil dieser Potenzen, sieht sie als Ordinaten einer zu berechnenden Fläche an und multipliziert sie mit Simpsons Faktoren. Die Summe der so gefundenen Produkte ist das Trägheitsmoment für die halbe Schwimmebene. Das Trägheitsmoment der vorigen Figur würde sich nach dieser Methode folgendermaßen berechnen lassen:

V, Ordinaten 3. Potenzen

Simpson's

Faktoren

Produkte

91,125

364,500

91,125

91,125

91,125

91,125

Vs der 3. Potenzen 3) 546,750

182,25

Vs des gemeinsamen Intervalls — s/₈ —

182,25 — Trägheitsmoment den . 2 halben Schwimmebene

364,5 = Ganzes Trägheitsmoment.

Wie man sieht, weicht das frühere Resultat von diesem letzten, genauen Resultat etwas ab.

In einem früheren Kapitel haben wir schon gezeigt, daß das Trägheitsmoment einer rechteckigen Schwimmebene ist:

Länge der Wasserlinie - Breite ^ 12

dieses auf unsere Figur angewendet, giebt 6 • 9⁸

i = ³⁶⁴-⁵

also dasselbe Resultat, wie oben.

Berechnung des Trägheitsmoments für die Schwimmebene eines wirklichen Schiffes. Das Schiff hat seinen beladenen Tiefgang und die halben Ordinalen sind 0, 2,5, 6, 9, 11, 12, 10, 7, 5, 2 und 0,5.

Das gemeinsame Intervall zwischen den Ordinalen ist 9 Fuß.

Nr. derOrdi- Vs Ordi- 3. Potenzen der Simpsons naten

naten

halben Ordinaten Faktoren

Momente

CCQ0“JO2O'rf^C0K)M

^<1 _0 VO CO 02 Iso o

U¹ O o'o’ooo'ooo'o

t-⁴ CO O ■<] co *<i to

tO-CtOCOtCHrA ,© ^OO _0* ^CO    OD >—¹ CO 02 Ol o

I-* O O O O O O o O 05 O

toooooooooto

0,0

62,48

432,00

2916,00

2662,00

6912,00

2000,00

1372,00

250,00

32,00

0,12

7₃ der 3. Potenzen 3) 16638,60

5546,2

Vs des gemeinsamen Intervalls = ⁹/s =

16638,6

33277,2

Trägheitsmoment der halben Ebene — Multiplikator für beide Hälften

Ganzes Trägheitsmoment —

21. Beispiel.

DieHöhe des Metacentrums über dem Deplacements-schwerpunkt zu finden.

— Höhe des Metacentrums

Trägheitsmoment der Schwimmebene Kubisches Deplacement über dem Deplacementsschwerpunkt.

Als Beispiel nehmen wir an, das Trägheitsmoment des vorigen Exempels sei für ein Schiff von 300 Tons Deplacement bei der Tiefladelinie. Dann würde die Höhe des Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt sein:

33277

33277

300 - 35    10500

22. Beispiel.

Die Lage des Systemschwerpunktes in Bezug aus das Metaeentrum durch Versuche zu finden.

Diesen Gegenstand haben wir behandelt und ein Beispiel im 6. Kapitel (1. Abschnitt) gegeben.

Es sei "W — Gewicht, welches quer über Deck bewegt wird,

d ----- Entfernung, um welche man das Gewicht bewegt,

D ---- Deplacement in Tons,

W . d

—p— —GG* (Verschiebung des Systemschwerpunktes querschiffs),

Länge des Fadenlotes in Zoll Mittlere Abweichung des Fadenlotes in Zoll,

GGT. Kotangens des Neigungswinkels = GM (melacentrische Höhe),

Kotangens des Winkels —

= GM.

W . d Länge des Fadenlotes in Zoll D ' Mittl. Abweichung des Fadenlotes in Zoll

23. Beispiel.

Den Systemschwerpunkt eines Schiffes zu finden, indem man die Entfernung des Gewichtsschwerpunktes von der Unterkante des Kiels berechnet. Man multipliziere jedes Gewicht im Schiffe mit seiner Entfernung von der Unterkante des Kiels. Die Summe aller dieser Produkte oder Momente wird durch die Summe aller Gewichte (also durch das Gewicht des ganzen Schiffes) dividiert und der Quotient ist die Höhe des System--schwerpunktes über der Unterkante des Kiels.

24. Beispiel.

Die Höhe des Längen-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt zu finden. Man berechnet das Trägheitsmoment der Schwimmebene in Bezug auf eine Quer-Achse, welche durch den Schwerpunkt der betreffenden Schwimmebene geht. Hat man dieses Trägheitsmoment gefunden, so dividiert man es durch das kubische Deplacement und das Resultat ist die Höhe des Längen-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt.

Das Trägheitsmoment ist wieder gleich der Summe der Produkte jeder Flächeneinheit der Schwimmebene, multipliziert mit dem Quadrat der bezüglichen Entfernung von der Quer-Achse. Wäre die Schwimmebene rechteckig, so würde man das Trägheitsmoment

in genau derselben Weise finden, wie bei den ersten zwei Berechnungen im 20. Beispiel, nur daß die Länge hier zur Breite und die Breite zur Länge wird; das Trägheitsmoment wäre also

Breite • Länge⁸

12

^ --»

Da jedoch die Gestalt der Schwimmebene eine andere ist, so erfährt die Regel eine Einschränkung.

Man wendet nun die folgende Methode an:

1. Man muß das Trägheitsmoment der Schwimmebene in bezug auf das eine Ende derselben bestimmen. Regel: Die Längs-Achse wird in eine Anzahl gleicher Intervalle, passend für die Anwendung einer von Simpsons Formeln, eingeteilt. Durch die Teilpunkte zieht man Ordinaten nach der Kurve. Dann Multipliziert man jede halbe Ordinate mit dem zugehörigen Faktor. Darauf wird jedes dieser Produkte mit dem Quadrat der Anzahl der ganzen Intervalle, um welche es vom Ende der Schwimmebene entfernt ist, multipliziert. Die Summe dieser Momente, multipliziert mit Vs oder s/₈ der 3. Potenz des ganzen Intervalls (je nachdem, welche Formel angewandt ist), giebt das Trägheitsmoment der halben Schwimmebene in bezug auf die erste Ordinate. Durch Multiplikation mit 2 erhält man dann das Trägheitsmoment für die ganze Schwimmebene.

Da wir jedoch das Trägheitsmoment für den Schwerpunkt der Schwimmebene haben wollen, so wird noch eine Korrektion notwendig.

2. Das Trägheitsmoment der Schwimmebene in Bezug auf eine Quer-Achse, welche durch den Schwerpunkt der Schwimmebene geht, zu finden. Regel: Man multipliziert die Fläche der Schwimmebene mit dem Quadrat ihrer Entfernung von der ersten Ordinate. Subtrahiert man dieses Produkt von dem Trägheitsmoment in bezug auf die erste Ordinate, so erhält man das Trägheitsmoment in bezug auf die Achse, welche durch den Schwerpunkt der Schwimmebene geht.

Wenden wir diese Regel auf die Figur am Anfang des 20. Beispiels an, so werden wir sehen, daß sie dasselbe Resultat Ergiebt, wie

Für beide Hälften 2

324

Nr. derOrdi-naten.

Vs Ordinate

Simpsons

Faktoren

Produkte

Quadrate der Intervalle

Momente

2o

^

tQ b bi b

1-¹ ^ 1-^

co

iS

CO

00 GO CD 02 O t—1 1—1 CO

Moment inbezug auf die erste Ordinate — 648 Fläche der Schwimmebene • (Entfernung des Schwerpunktes

von der ersten Ordinate)^ — (9 • 6) • 3² = 486 Trägheitsmoment in bezug auf die Querachse durch den

Schwerpunkt der Schwimmebene — 162

Wie wir schon gesagt, giebt das Trägheitsmoment, dividiert durch das kubische Deplacement in Fuß die Höhe des Längenmetacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt.

Berechnung der Höhe des Längenmetacen trums über dem Deplacementsschwerpunkt. Nehmen wir an, die halben Ordinaten der Schwimmebene eines Schiffes seien 0, 4, 7, 9, 10, 8, 5, 2, 0. Das gemeinsame Intervall sei 12 Fuß und das Deplacement 150 Tons.

Nr. der Ordi-uaten.

Va Ordinate

Simpson's Faktoren

Produkte

Hebelarm

Produkte der Momente

Hebelarm

Produkte für Trägheitsmoment

toocxioottf^ootoi-¹

OMCnOOOtO^ll^O

000SS88KS

00*vlO2Crctf»-CöCOi—»•©

©02000000002

OO-JCiCn^OOCOi-i©

16

56

324

320

800

360

392

186

Vs des Längen-Jntervalls to/₃ — 4

. 12 (Gem. Intervall-» ==^576

Beide Hälften_2

Fläche der Schwimmebene 1088

544    136)6096

44,82 = Entfernung des Schwerpunktes der Schwimmebene von der ersten Ordinate.

1306368

. 2 beide Hälften

2612736 ^Trägheitsmoment inbezug auf die erste Ordinate.

Das Resultat am Fuß der vierten Reihe ist die Fläche der Schwimmebene. Anstalt die durch Anwendung von Simpsons Faktoren erlangten Produkte gleich mit dem Quadrat der Nummer des Intervalls zu multiplizieren, thut man solches in zwei Operationen, wie in der fünften und siebenten Reihe gezeigt wird. Dieses setzt uns in den Stand, die sechste Reihe zu gebrauchen, um die Lage des Schwerpunktes der Schwimmebene zu bestimmen, wie in der Berechnung gezeigt worden ist.

Fläche der Schwimmebene • Quadrat der Entfernung des Schwerpunktes von der ersten Ordinate = 1088 • 44,82² = 2 1 85 609.

Trägheitsmoment in bezng auf die erste Ordinate — 2 612 736

— 2 185 609

Trägheitsmoment für die Querachse der Schwimmebene —    427 127

Kubisches Deplacement — 150 Tons • 35 — 5250.

= 81,35 Fuß — Höhe des Längen - Metacentrums über dem

427 127

5250

Deplacementsschwerpunkt.

25. Beispiel.

Trimänderung. Man gebraucht die Höhe des Längen-Metacentrums hauptsächlich, um die Trimänderung zu bestimmen, welche durch Laden, Löschen und Umstauen von Ladung an Bord verursacht wird. Die Grundsätze, wonach die Trimänderungen berechnet werden, sind ausführlich im siebenten Kapitel auseinander gesetzt, worauf der Leser verwiesen wird. Verschiedene Beispiele sind am Ende dieses Kapitels berechnet.

Das Moment, den Trim einen Zoll zu ändern, wenn das Schiff einen bestimmten Tiefgang hat, ist hiernach:

D — Deplacement.

GM — metacentrische Höhe.

WL = Länge der Schwimmebene.

Setzen wir den Fall, daß im vorigen Beispiel, wo die Höhe des Längen-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt zu 81,35 Fuß gefunden wurde, ein Gewicht von 8 Tons, welches 30 Fuß vor dem Schwerpunkt der Schwimmebene läge, gelöscht würde. Welchen Einfluß würde solches auf den Trim des Schiffes haben?

D . GM W L . 12

Das Moment der Trimänderung ist 8 • 30 = 240 Fußtons. Die „Tons pr. Zoll" betragen — 2,59 Tons.

Die Abnahme im Tiefgang ist daher — 3,08 Zoll.

Das Moment, den Trim einen Zoll zu ändern, ist:

150 . 82,35 GM. (unter Voraussetzung, daß der Systemschwerpunkt einen Fuß unterhalb des Deplacementsschwerpunktes 4117,5 38,4

Die Trimänderung ist daher —

96 - 12

gefunden wurde) —

---- 10,72.

240

= 22,38 Zoll.

10,72

Wir nehmen nun weiter an, das Schiff hätte vor der Entlöschung des Gewichts bei einem Tiefgang von 6 Fuß auf ebenem Kiel gelegen. Durch die Entlöschung der 8 Tons aus dem Vorraum hat das Schiff feinen Trim vorne sowohl wie auch hinten um 11,19 Zoll geändert.

Tiefgang vom Tiefgang hinten

6' 0"

11,19"    +

6' 0"

11,19"

5'    0,81"

Der mittlere Tiefgang hat um 3,08"

abgenommen -f-

Tiefgang nach Entlöschung der 8 Tons — 4' 9,73"

6' 11,19"

3,08"

3,08"

6' 8,11"

26. Beispiel.

Trimänderung infolge von Beschädigung der Vor-piek durch Kollision. Als ein weiteres Beispiel der Trimänderung wollen wir annehmen, unser Schiff habe ein vorderes wasserdichtes Schott, 15 Fuß vom Steven entfernt. (Die Länge vom Vorsteven nach dem Hintersteven ist 96 Fuß.) Der Tiefgang sei wie früher 6 Fuß auf ebenem Kiel. Infolge einer Kollision ist diese Vorpiek beschädigt und das Wasser hat freien Zutritt. Eine sehr wichtige Frage in einem solchem Falle ist: „Was wird die Trimänderung sein, nachdem das Schiff wieder seine Ruhelage eingenommen hat?"

Es ist ganz klar, daß infolge des Auftriebsverlustes der Borpiek der mittlere Tiefgang zugenommen haben muß. Nachdem das Wasser freien Zutritt in die Vorpiek erhalten hat, endigt die Schwimmebene des Schiffes an der Hinterkante des Kollissionsschottes, da der Teil vor dem Schott weder Auftrieb noch Trägheitsmoment gewährt.

Der Verlust an Auftrieb in der Vorpiek muß wieder eingebracht werden durch vergrößerten Tiefgang, indem das Schiff sozusagen eine Anleihe bei dem Reserve-Auftrieb an der Hinterkante des Kollisionsschottes macht.

Wir müssen den Betrag des verlorenen Auftriebs ausfindig machen. Dieser ist natürlich gleich dem körperlichen Inhalt der Vorpiek unterhalb der 6 Fuß Ladelinie. Obgleich ein beträchtlicher Raum oberhalb der 6 Fuß Linie in der Vorpiek sein mag, so hat derselbe doch nicht als Austrieb, sondern nur als Reserve-Auftrieb gedient. Nun aber die Piek beschädigt ist, so ist dieser Raum auch

20

kein Reserve»Auftrieb mehr, sodaß nur der Austrieb unterhalb der 6 Fuß Linie in Betracht kommt. Dieser räumliche Inhalt läßt sich leicht durch eine der Simpson'schen Formeln berechnen und wollen wir denselben zu 6 Tons oder 210 Kubikfuß annehmen. Alsdann muß der Schwerpunkt der Schwimmebene zwischen Hintersteven und Kollisionsschott gefunden werden und ebenfalls der Deplaeements-schwerpunkt der Vorpiek. Hierauf addieren wir die Entfernung des Schwerpunktes der Schwimmebene vom Kollisionsschott, sage 38 Fuß, und die Entfernung des Deplaeementsschwerpunkts der Vorpiek vom Schott, sage 5 Fuß. Diese 43 Fuß entsprechen dem Hebelarm, welchen wir zur Bestimmung des Trimänderungs-Moments benutzen.

Das Moment der Trimänderung ist 6 • 43 = 258 Fuß-Tons.

Die Länge der Schwimmebene ist nun 96 — 15 — 81 Fuß.

Die Schwimmebene wird ebenfalls geringer geworden sein und wollen wir dieselbe zu 1030 Quadratfuß annehmen.

Durch die Verringerung der Schwimmebene wird die Höhe des Längen-Metaeentrums ebenfalls verringert und soll dieselbe jetzt 74 Fuß sein.

150 . 74

Das Moment, den Trim einen Zoll zu ändern, ist 3700

81 - 12

324 “ 11,42,

Ganze Trimänderung also

22,6 Zoll oder 11,3 Zoll an

258

11,42

jedem Ende der wirklichen Schwimmebene.

1030

Die „Tons Pr. Zoll" sind ----- 2,45.

Zunahme des mittleren Tiefgangs ---- 77^ ⁼ 2,45 Zoll.

Der neue Tiefgang wird sein: hinten

Vor der Kollision ----- 6

to o

vorn 6' 0" 2,45

6 ' 2,45 " — 11,3 6 ' 2,45 " 4- 11,3

5'    3,15 "

7'    1,75"

Nun ist aber der vordere Tiefgang von 7' 1,75" am Kollisions-schott und wir wollen den Tiefgang 15' weiter nach vorn am Vorsteven wissen.

Die Länge vom Schwerpunkt der Schwimmebene bis zum Steven ist 38 + 15 = 53 Fuß.

11,3 - 53

38

----- 15,7".

6 ' 2,45 "

1 ' 3,7 "

27. Beispiel.

Die Fläche einer keilförmigen Figur zu finden, wie z. B. A B C in der nebenstehenden Zeichnung. Man kann annehmen, daß dieselbe einen Ein- oder Austauchungskeil eines schlingernden Schiffes darstellt, B C ist eine einfache Kurve. Der Winkel bei A sei 40 o. Man teile nun denselben in eine solche Anzahl gleicher Intervalle, daß man auf die Anzahl der Radien eine von j Simpsons Regeln anwenden kann. /

<0,

! ,A

Regel: Man mißt die ! / / Länge eines jeden Radius und !/ >: nimmt die halben Quadrate der-

' '\

,V ! '

'    ' I

i i V

/ Z Z\/>.'

A?/

/ / /

' />

ck

selben. Diese halben Quadrate ; werden als Qrdinaten einer Kurve angesehen und mit Simpsons Faktoren multipliziert. Wendet man die erste Simpson'sche Formel an, so muß die Summe der halben Quadrate mit Vs des gemeinsamen Winkel-Intervalls multipliziert werden; man muß dieses als Kreis-Maß auffassen.

Anmerkung: Kreis-Maß für 1 Grad ist 0,01745.

Die Berechnung stellt sich wie folgt:

\l

Nr. des Radius

Radien

Quadrate der Radien

Simpsons

Faktoren

Produkte

20,0

20,5

21,0

21,5

22,0

400,0

420.2 441,0

462.2 484,0

400,0

1680,8

882,0

1848,8

484,0

Division durch 2 wegen halber Quadrate 2) 5295,6

0 1745

7s des Kreismaßes für 10° = —■    = 0,0581

Fläche --- 153,8

2647,8

28. Beispiel.

Den körperlichen Inhalt eines Ein- oder Austauch ungskeils zu finden. Nehmen wir an, die Figur im

vorigen Beispiel sei ein Teil eines Eintauchungskeils von 100' Länge. Teilt man nun die Länge dieses Keils in eine passende Anzahl gleicher Intervalle und berechnet die Fläche jedes Querschnitts bei den Teilungspunkten, so kann man diese Flächen als Kurven-Ordinaten ansehen. Wendet man auf diese wieder eine der Simpsonffchen Regeln an, so erhält man den körperlichen Inhalt des ganzen Keils.

29. Beispiel.

Den Longitudinal-Schwerpunkt eines Keils, etwa gleich dem vorigen, zu finden. — Regel: Man multipliziert die Fläche jedes Querschnitts mit seiner Entfernung von einem Ende (x) des Keils. Die Produkte werden als Ordinaten einer neuen Kurve angesehen, welche die Länge des Keils (100 Fuß) hat, und auf dieselben dann eine der Simpsonffchen Regeln angewandt; das Resultat ist das Moment des Keils in bezug auf das eine Ende (x). Dividiert man dieses Moment durch den körperlichen Inhalt des Keils, so erhält man die Entfernung des Schwerpunktes von x.

30. Beispiel.

Die lotrechte Entfernung des Schwerpunktes des oben erwähnten Keils (siehe Figur im 27. Beispiel) in bezug auf die Längsebene ZAS, welche lotrecht zum Radius AC ist, zu finden.. — Regel: Man teilt den Keil in eine Anzahl von Längsebenen, welche von der Kante Aa in gleichwinkeligen Intervallen auskaufen. Dann suche man das Trägheitsmoment jeder dieser Ebenen (5 in Anzahl, siehe Figur) in bezug auf A a, wie im 20. Beispiel ausgeführt ist. Hierauf multipliziert man jedes dieser Momente mit dem Kosinus des Winkels (siehe die Tabelle für Sinus, Kosinus re.), welchen ihre Ebenen mit der Ebene AC bilden und wende auf die Resultate die Faktoren der ersten Simpson'schen Regel an. Die Summe dieser Produkte wird mit Vs des gemeinsamen Intervalls (man gebrauche Kreismaß) multipliziert. Das Resultat ist das Moment des Keils in bezug auf die Ebene ZAS. Dieses Moment, dividiert durch den körperlichen Inhalt des Keils, giebt die Entfernung des Schwerpunktes des Keils von der Längsebene ZA 8.

Wenn man den Keil-Schwerpunkt berechnen will, findet man den körperlichen Inhalt des Keils gewöhnlich in folgender Weise (31. Beispiel).

31. Beispiel.

Den körperlichen Inhalt eines Ein- oder Austauchungskeils zu finden. Der Keil ist in 5 Längsebenen^

welche von A a auslaufen, eingeteilt. Diese Ebenen werden, wie im vorigen Beispiel, in der Längsrichtung in eine Anzahl gleicher Intervalle, für Simpsons Faktoren passend, eingeteilt. Man mißt die Ordinären und berechnet die halben Quadrate. Diese halben Quadrate werden als Ordinate« einer neuen Kurve angesehen, mit Simpsons Faktoren multipliziert und die hypothetische Fläche in der gewöhnlichen Weise berechnet. Die Resultate sind die Momente für jede der Längsebenen.

Diese Momente werden nun wieder als Ordinalen angesehen und mit Simpsons Faktoren multipliziert. Die Summe der so erhaltenen Produkte wird mit ¹/₃ des Winkel-Intervalls multipliziert und ergiebt alsdann den körperlichen Inhalt des Keils, welcher mit dem Resultat aus Beispiel 28, wo wir mit Querschnitten zu thun hatten, übereinstimmen muß.

32. Beispiel.

Rechnung, um die Lage des Segelsystemschwe'r-punktes in bezug auf den Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes zu finden. Als Beispiel wollen wir den dreimastigen Schoner, Kapitel 6, Abschnitt 7, nehmen. Die Segel werden gezählt, wie auf der Skizze gezeigt. Das Verfahren ist in demselben Abschnitt vollständig erläutert.

Nr. des Segels

Fläche

in Quadratfuß

Entfernung der Schwerpunkte der Segel vom Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes

Momente

Vorn Hinten

Fuß

Fuß

Vorn Hinten

Höhe des Segelschwerpunktes über dem Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes

Vertikal-

Momente

CO 00 <1 05 O’ 00 to

1000 12

300

1100

350

15

o o

CO <M

21 600 19 600 17 400 12 000 4 500

25

24

22

28

50

12 000 13 440 12 760 26 000 15 000 30 800 17 850 39 000 17 000

Da die Momente vor dem Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes überwiegen, so ist es klar, daß der Segelshstemschwerpunkt an der vorderen Seite vom Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes liegt, und die Entfernung ist:

----- 1,83 Fuß.

75 100 — 63 700

6210

Die Höhe des Segelsystemschwerpunktes über dem Schwerpunkt des seitlichen Widerstandes ist:

---- 29,92 Fuß.

185 850

6 210

Rail

-PSSjde

Simpsonb Multipliers

™T

Ng. 137.

Profil und Querschnitte (Longitudinalplan und Spantenriß) zur Berechnung des Deplacements re.

Dimensionen des Schiffes:

Länge zwischen den Perpendikeln = 150 Fuß 0 Zoll.

-----    24

=    15

Konstruktionsbreite

Seitenhöhe

Displacement 2

Sec Ho ns

Load WaterI/ne 12 O above Kee!

3.

-t

1h

V^terIinei_lpio'[_

I

! , ,

_6__0_7

W,

v.

J.

9/ J

.3'.

.g'.oi

7/'»

"I

--

io

//

12

Dlo? of Sectio ns

I I I 1 I I i I I 1 s

0 12 3 4 5 6 7 8 3 10 II 12 Sca/e of feet

lirrmiiri

Deck at Side — Decklinie an der Seite.

Rail = Rcgeling.

Displacement — Deplacement.

Sections — Querschnitte. Simpsons Multipliers = Simpsons Faktoren.

Load Waterline 12' 0" above Keel = Lade-Wasserlinie 12 Fuß 0 Zoll über Kiel.

Waterl ine — Wasserlinie.

Die Entfernung der Querschnitte (Gemeinsames Intervall) beträgt 12 Fuß.

5

f

.

'

.

Zehntes Kapitel. (Zweiter Abschnitt.)

Eine Reihe von Schiffs-Berechnungen nach wirklichen Riffen ausgearbeitet.

Inhalt: Deplacement — Längen-Deplacementsschwerpunkt — Senkrechter Deplacementsschwerpunkt — Höhe des Quer - Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt nach zwei verschiedenen Methoden berechnet — „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung — Eingetauchte Oberfläche und Deplacement der Außenhaut Längen-Metacentrum über Deplacementsschwerpunkt — Resultate von Kurvenberechnungen — Stabilitätsberechnung.

Im ersten Abschnitt dieses Kapitels haben wir eine Reihe von Tabellen, Regeln und ausgearbeiteten Beispielen gegeben, mit denen man zu thun hat, wenn man wirkliche Schiffsberechnungen nach Rissen ausarbeitet.

In diesem Abschnitt wollen wir eine Reihe von wirklichen Schiffsberechnungen durcharbeiten und alle Dimensionen rc. den Rissen Fig. 137 und 141 entnehmen.

Obgleich damit eine größere Arbeit verbunden ist, so ist dieselbe in Wirklichkeit doch nicht schwieriger, als die einleitenden Rechnungen, welche wir im ersten Abschnitt dieses Kapitels ausgeführt haben.

Da die Berechnungen von kurzen Erklärungen begleitet sind, so geben wir uns der Hoffnung hin, daß auch Leser, welche nur geringere mathematische Kenntnisse besitzen, imstande sein werden, die Berechnungen zu verstehen. Dieselben sind in solcher Reihenfolge geordnet, wie sie gewöhnlich in der Praxis ausgearbeitet werden.

Deplacement und Schwerpunkt der Länge nach bei Anstriebs-Berechnungen.

(Siehe Zeichnung Fig. 137.)

1. Methode der Anordnung.

Längen-Schwerpunkt des Auftriebs

$ = S»S5lg»gS§5Sg§ = eg§gg”'s§@„'tsg”sSss

l’g- § =3;r-|Sff 1^5,5 g^lcQggSMog^^yge^«.^ »

fllilll ä“l!B S!älll»s p!»üf; Iisilii Hfl flimy Ii-l iii 1II1M

3)U3Ul02fl$

260,56

493,80

1959,60

1480,00

2376,24

5439,28

2388,60

Ö co

CJ

Pro-

butte

-L -T

uotzviL 'tzlvh

U3IVjM3q 13Q UOJfJimß

Deplacement__

Schwinnnlinien (Wasserlinien)

12' 0"

W. L.

10' 0"

W. L.

W. L.

„0 i 9

W. L.

14' 0 "

W. L.

Simpsons Faktoren

Ws

W. L.

W. L.

„0,1

W. L.

Ober

kante

Kiels

Vs

Or-l<NCOti<iOCOt>

20 05 3 3

8

cs>

,601 2.00

2,00

260,56

i? 46,90

653,20

370,00

782,88

396,04

WILL

363,64

623,72

250,16

TU (M    03 TjH 03

65,14

123,45

163,30

195,72

198,02

194,26

181,82

155,93

119,43

62,54

K

CO

|    |4972,28|| |29626,2|

8,71 34,84 8,71

19,76 10,65 21,30 10,65

45,04 11,40 45,60 11,40

23,52 11,75 23,50 11,75

47,80 11,90 47,60 11,90

24,0011,98 23,96 11,98

47,60 11.85 47,40 11,85

22.90 11,51 23,02 11,51

40,92 10,50 42,00

10,50

18,20 8,46 16,92

9F8

4^98119,92

,44

4.98

,44

,44

,12    ,12    ,14    ,14| ,60

3,00 12,00 <60 18,40

12,00

7,40 14,80 8,80 17,60

29.60    17,60

10.14 40,56 10,85 43,40 40,56    21,70

11.36    22,72 11,65 23,30

45,44    23,30

11,90 47,60 11,98 47,92

47.60    23,96

11,90 23,80 12,00 24,00 47,60    24,00

11.71    46,84 11,85 47,40

46,84    23,70

11,02 22,04 11,31 22,62 44.08    22,62

9.34 37,36 9,85 39,40

37.36    19,70

6,93 13,86 7,60 15,20

27.72    15,20    36,40

12.68 3,80    15,20    4,24 16,96    4,65    18,60

15,20    8,48    18,60

0,00    ,20    ,20    ,30    ,30    ,36    .36

,80    ,60|    1,44

|    3,72|    168,221    218,241    248,581    268,541    297,101    316,64|    336,421

2.40

67827,12

27.12

9,88

9,20

39,52

11,26

45,04

11,76

47,04

11,95

47.80

12 00

48,00

11,90

47,60

11,45

45.80

10,23

40.92

9,10

,48

,121 ,12

7,56

,18

1.89

<83

5,70|11,40

8.55

8.80 35,20 13,20

10.51    21,02

15,76

11,44 45,76 17,16

11.51    23,02 17,26

11.25 45,00 16,87

10,38 20,76

15.57

8.46 33,92 12.72

12,10

89 9 Zt'i fZ‘

Zl‘ z\‘

2.84

4.76 9,52

59 6

7,9231,68

15,84

9,80119,60

19.60

10,87 43,481 21,74

11,05 22,10

22,10

10,80 43,20

21.60

t 9,74 19,48

19.48

,121,121    ,12    ,12    ,12    ,12

,24    ,12

,12,48    ,65    2,60    1,08    4,32

,06    1,30    1,08

,12,24    2,15    4.30    3,65    7,30

,06    4,30    3,65

,12,48    4,45    17,80    6,60 26,40

6,60

8 65 17,30 8,65

9,90 39,60

9.90

10,22 20,44

10,22

9.90    39,60 j 9,90

8.70    17,40

8.70

,06

27,40 7,86 31,44 15,72

9,44 5,54 11,08 6,05 11,08    9,07

8,92 2,80 11,20 3,17 5,60    4,75

0,00 0,00 0,00 0.00

o'oo

0,00

24,20 6,85 6.85 6,72 4,72 4,72 5,40 2,23 2,23

0,00 0,00

0,00

068

2    ,12 ,24    6,70 13,40

.06    13,40

4    ,12,48    7,80    31,20

,06    15,60

2    ,12,24    8,40 16,80

,06    16,80

4    ,12,48    7,92 31,68

,06    15,84

2    ,12,24    7,00    14,00

.06    14,00

4    ,12,48    6,05

,06    12,10

2    ,12,24    3,36

,06    6,72'

4 0,00,00 1,35 0,00    2,70

1 0,00,00 0,00 0,00

loo'o

gUiu^jaono

m M

03 CO ^    *«    ©

00    05    ©    3    03 CO

29626,20 = Summe der Momente.

12 = Gemeinsames Intervall.

71,49= Entferung des - Deplacementsschwerpunkles von Querschnitt I.

Summe der Produkte - 4972,28)355514.40

Mnltplikator für y _ .. ,,0 das Deplacement / u,iö^

994456

2486140

497228

Tons 755,78656 Deplacement.

336,42    348,60

1345,68    348,50

1345,68 316,64 2961,55

4972,37

0,152

994474 2486185 j 497237

755,80024

7,3

Tons

Total 763.10 Ts. bei 12' 0“ Wasserlinie.

297,10    316,64

1188,40    316,64

1188,40 268,64 1187,97

2961,55

0.152

592310

1480775

296155

450,15560

5,5

Tons

Total 455,65Ts. bei 8' 0" Wasserlinie.

248,58    268,54

V.

497,16    134,27

497,16 109,12 447,42

1187,97

0,152

237594

593985

118797

Tons 180,57144 = Tons 3,7

Total 184.27 Ts. bei 4' 0 " Wasserlinie.

Summe 6er)

de'E°r7z°n-s 3,72    168,22    218,24

taten Halbflächen Simpson's Faktoren

Prodntke 1,86    336,44    109,12

336.44

98'I

Summen der Produkte - 447,42 Multiplikator für Deplacement = 0,152

89484

223710

44742

Tons 68,00784 Siehe folgende Seite für Deplacements der Außenhaut    /

SÄÄ

£^ÄTSSÄÄwSlSJ3H2-“--«• ------«

».ä    ’äSSSXSRw SÄ ÄS* »ftÄÄS??!S?S*W5K«RS"?.S!'«,!S

mul, pliziert wird. Man erhält diese Zahl auf folgende Weise, Erstens sollte die Summe der Funktionen der wVnMmÄ    A

Bon 12 multipliMrt werden. Ferner sollte die Summe der Biclsachen der Funktionen mit -/- des vertikalen Intervalls = y₃ von 2 muliipttziert werden. Daraus must wicdcr^mN ^zl?multivNziÄen^und^wtr^crlMlten"da^r^ 5(1,101 ffa b”S mi,C Deplacement ist daher, weil vorläufig nur das halbe Deplakeäent berechnet wurde, noch

3-3-35 ⁼ 15? = 0,162

Da dieses Deplacement nur über Spanten berechnet wurde, MUß noch das Deplacement der Beplattung hinmaddiert werden. Siche darüber folgende Seite, ah £ft,    "l der Praxis mitunter davon Abstand nimmt, sollte eigentlich auch noch das Deplacement des Kiels, des Vor- und Hintcrstevcns sowie deS Schrauben-

12*2*2

Eingetauchte Oberfläche itnb Deplacement der Außenhaut.

Bis 4 Fuß Wasserlinie.

Bis 8 Fuß Wasserlinie.

Bis 12 Fuß Wasserlinie.

Nr. des Querschnittes

Halbe

Umfänge

Limpson's

Faktoren

Produkte

Nr. des Querschnittes

Halbe

Umfänge

Simpson's

Faktoren

Produkte

Nr. des Querschnittes

Halbe

Umfänge

Simpson'ö

Faktoren

Produkte

COtOH*'OCOOO«<l05CJi4^COlOt-k

!-l4^K)^t04^tO4^L0rf^t0 4^H^

©^ ^ ^ cq_ co ^ co co o co co o 7t* co ^ o ro t-7 co .-T co cT »c" cT o"

COX-lOO'^WtOM

OH(NCO

.4^ KJ 05 •<! -<l -<I 03 ►£* tO CO 00

o 4* To co 'h* "© "co © h* Vj co ^ '©

O CO COQO(MOCDO(MC1^cdo

⁰⁰ S SS 8 gi g 2 § £ 5 Z s ^

wtOKOcooo^aü’^cotoK

oo 2 jo Jo jo 2 jo 2 ©Jj! co © io © o '© 'io © © © lo To ^ ^ "bl

Vs des Längen- \ Jnteravlls = /

330,5

487,2

640,5

1322,0

2644,0

Quadratfß.

Beide Seiten

Ganze Fläche der cin-> getauchten Oberfläche/

1948,8

Fläche = 3897,6

_Quadratfuß.

2562,0

Fläche = 5124

_Quadratfuß.

Die Durchschnitlsdicke der Beplattung bis zur Ladelinie sei ®/₂₀ Zoll.

Da die Plattengänge abwechselnd an- und abliegend sind, || so ist die mittlere

Dicke von den Spanten bis zur äußeren Oberfläche der Platten —

¹² O ff

20 ⁼ 20 ³°öe 2644

— Kubikfuß Deplacement.

12 w 1    1 ry ,

2Q x Y2 — 2Ö

2644 J_

1 ' 20

. 35 = 3,7 Tons Deplacement in der 4 Fuß Wasserlinie.

20

3897    , ,

——— • 35 = 5,5    „

20

^ : 35 = 7,3

„ „12 „

Bemerkungen über die Berechnung der eingetauchten Oberfläche. Die halben Umfänge der Spanten von der Oberkante des Kiels bis zur bestimmten Wasserlinie, für welche die Flächen berechnet werden sollen, werden bei jedem Querschnitt gemessen. Man sieht dieselben als Ordinaten einer neuen Kurve an und bestimmt die Flächen durch Anwendung einer von Simpson's Formeln in der gewöhnlichen Weise. Hierzu kann man dann noch die Areale des Kiels, des Vor- und Hinterstevens und des Schraubenrahmens hinzuaddiercn.

Berechnung des Deplacements der Außenhaut. — Die Fläche der eingetauchten Oberfläche multipliziert mit der mittleren Dicke von den Spanten bis zur äußeren Oberfläche der Beplattung, ergiebt das Volumen des Deplacements.

20

Berechnung der Höhe des vertikalen Deplacements-Schwerpunktes über der Oberkante des Kiels.

1. Methode der Anordnung.

Summe der Funktionen der horizontalen Halb-Flächen (der Deplacements-Berechnung entnommell).

V 0" W.L 2' 0" W.L. 3' 0" W.L. 4' 0" W.L. 6' 0" W.L. 8' 0" W.L ll0'0"W.L 112'0"W.L.|

218,24    248,58    268,54    297,10 I 316,64 I 336,42 I 348,50

168,22

6    — Hebelarm

1682,1    2091,00

Simpsons 1    — Faktoren

6728,4    2091,00

6728,40 1266,56 6769,58

4972,37)16855,54    = Momente

3,38

6,76

bei 12' Wasserlinie

218,24    372,87    537,08    891,3    1266,56

84,11

CO O 00 Th o c^o l> ccT irT cT

co co co o

(N O lO T iH CO rH

3565,2

2961,55)6769,58

2,28

4,56

bei 8' Wasserlinie

iÖ_ I> CO cd *£ cs r> co rr o i-

(N I> th (N

745,74

1187,97)1400,74

1,17

2,34

\ bei 4' Wasserlinie

OJ O hCJO

cs cd cd o co

168.22

Oberkante des Kiels

3,72

00*0

OO'O

Summe der Vielfachen!,

der Funktionen    /^47,42^277,34

,61

Vertikales Intervall

Höhe des Deplacementsschwerpunktes über Oberkante Kiel

1,22

S•§

7.WZZ

|:sni

•c- s s a 'S

~gl§~

uln

=lltS

"ZE

t®#tr

^rS-£ L

!f SI§> IfSSl

i:ip

|!?Ist

jf⁵ J1 I

KZ§ZZ|

iiliii

8

5 5r* _ W vo

s«t=«

y=> v*-t " rr

llfl|8

liiili

®iü&l

g

l-illl

i-Jt-S

.LZ-HT-H

«O tv 5 vo S

co

Kennt Ihr Euer Schiff?

Berechnung der Höhe des Quer-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt.

1. Methode der Anordnung.

12' 0" Wasserlinie

8' 0" Wasserlinie

4' 0" Wasserlinie

2' 0" Wasserlinie

Funktionen der Kuben

8,00

2643,08

2415,88

5926,16

3244,46

6740,60

3438,74

6656,00

3049,68

4630,48

1210,98

494,00

80

'L 'S

Kuben der Ord.

Funktionen der Kuben

'L 'T

Funkrionen

d-r Kuben I Ord. I der Ord.

uZanU

'L •©

Kuben der Ord.

Ord.

§s ES

l'S

sä

to>=>

'L •©

Kuben der Ord.

•<pg

.130 U}ß

8,00 1

660,77 4 1207,94    2

1481,54    4

1622,23 2 1685,15 4 1719,37    2

1664,00 4 1524,81    2

1157,62 4

605.49    2

123.50    4 ,08 1

3)40458,14

13486,04

53944,16

26453,00)107888,32

4,07

Fuß

dieses Kapitels.

oo'o

389,32

1362,91

5109,12

3162,32

6877,48

3456,00

6656,00

2893,46

3822,68

877,94

304,88

0,02

,002 1

4.60    97,330    4

8,80    681,470    2

10.85    1277,280 4 11,65 1581,160 2 11,98 1719,370 4 12,00 1728,000 2

11.85    1664,000 4 11,31 1446,730 2

9,85 955,670 4

7.60    438,970    2

4,24    76,220    4

,020 1

,14

os‘

ggggg § js g g £ § SB § o

ö‘i>'crurf'r7od‘arirrcDO:c<ii>o

CNir'-oitMOO’^csc'Qro-tf'oi

COI>«050CD(N^^H

(M <M »st CO iO CM CN

gg2S82S88S38§.. °-”gSi£SS2§5S⁰

riCOi-I^O'^HCDDl

2 Z g Z s 5 s g K x o q o

‘ 1H Ist oo“ o“    rn *1 d“ oo‘ co CO o

97,24

1149,96

1294,42

3881,16

2134,92

3881,16

1317,00

1285,64

210,30

44,32

o S ^ OJ_ § S ^ o o_ c^T-^a^r^r^ot^ooo —

Tfco^r^cor-intNO^ OJCDOJOaOMH

ZLZAZ^L^Zo

" t-T co" ccT cd' cT o" cs oo cd ^ oi" cT

H(MM^»OC0l>00C5OH^IC0

3)34912,16

11637,38

46549,52

15755,25)93099,04

5,90

Fuß

und 21. Beispiel, Abschnitt

3)25425,08

i der Kuben 3)15301,12

8475,02

6319,95)67800,16

ZU 01

<M

*£

ff

«sf

5100,37

20401,48

(M

^>-0

g a

Z B#@

I Hi -

g §»»

ZZK-S.

2s|jS

<a>    :<-• CE w-i

vQ & sG> C2

H« H

2380)40802,96

Deplacement

17,14

Metacentrum über De-

lEC.

«g-

ÖD

3-

sS

Ä-

Deplacement — Kubikfuß.

Deplacements-Berechnung.

Zweite Methode der Anordnung.

Nr. der Ort).

Ober

kante

Kiel

V0"

W. L.

2' 0"

W. L.

3' 0"

W. L.

4' 0"

W. L.

„0 's

W. L.

8' 0"

W. L.

10' 0"

W.L

12' 0"

W. L.

10

12

(M (M <M (M (DJ O

rlHnrlHO

I-¹ 03 ^1 <1

ag'ss'&s

1,08

6,60

9,90

9,90

6,85

2,23

1,42

7,92

10,87

10,80

7,86

2,80

hVmVodoo

'    0< O CD

'go'qo'-^'o 'm'o

O 1^ H O ^ O

CD ¹ h-L O ^ MOOQOCO 00'o3

Ol Ol 00 cn O

6,78

8,71

O IO O CO to CM CD

11,40

11,90

11,85

10,50

4,98

.60    28,22    36,56    41,67    45,03    49,89 53,37    56,77 59,34

2a

(v₂)l

CO l© 05

56,44    73,12

,06

2,15    3,65

,06

6,70

8,65

8,40    10,22

11

7,00

8,70

(V₂)13

3,36 4,72

0,00 0,00

_co

'Ö'cnVi'o'ooVi'o'iy)

O    CH o 03 g3

0 03 OKOCn O O O 02 Ox 'cn '-O 'o O OÜIOOHHOffiO

^ßßßßßßß.

03    l>* r-l r-l CO

'i-¹ OdUU Vl ÜiOHOCnOOf.

gßßßßßßß^

co T-i r-T oT

QOQ.O»OQOt-IcO<M

00 r-T 0~ r-T r-T r-T CO rH HHHH

Simpsons lz₂ Faktoren

1,86    84,11 109,12    124,29 134,27    148,55 158,32    168,21 174,25 — Summen

der Funktionen der 2 V₂ horizontalen Halbflächen-

Va

V.

V.

.46    84,11    27.28    124,29    33,56    297,10 79,16    336,42 87,12

84,11    124,29    297,10    336,42

27,28    67,13    79,16

111,85    296,98    740,37

,46

Summe der Vielfachen > m Rr der Funktionen > ¹¹ 'ö Faktor für Deplacement

,608

89480

671100

Tons 68,00480

296,98

740,37

1243,07

,608

,608

,608

237584

1781880

592296

4442220

994456

7458420

180,56384

450,14496

755,78656

Deplacement der Außenhaut ist zu addieren. Siehe Seite 314.

Berechnung der „Tons Pr. Zoll"-Eintauchung.

2' 0" W. L.

4'v" W.L.

8'0" W.L.

12'0" W.L.

2-2-12

109,12

134,27

158,32

174,25

16

16

16

16

-r

Summe der Funktionen der horizontalen Halbflächcn.

420)1745,92

420)2148,32

420)2533,12

420)2788

Flächen der Wasserlinien..

Tons Pr. Zoll 4,15

5,11

6,03

6,63

ist der Faktor für das Deplacement — 0,608, namltch 0,152 • 2 (für /₂ horizontale) 2

(ffa    MelSe jeder besonderen Schwlmmebene. wenn man

die Summe der Funktionen der horizontalen Halofttichen mit 2 ro.,8” ®‘m»fon8 Autoren, und tritt 2, wegen der anderen Hälfte, ferner mit Vs des gemeinsamen Hangen-Intervalls multipliziert —    ₂ . ₂ . ;12

318

Berechnung der Höhe des vertikalen Deplacementsschwerpunktes über der Oberkante des Kiels.

Zweite Methode der Anordnung.

Summen der Funktionen der horizontalen Halbflächen (aus der Deplacements-Berechnung).

12' 0" W. L.

10' 0" W.L.

8' 0"

W. L.

ii0 ,9

W. L.

4' 0"

rI ’AV

3' 0"

W. L.

2' 0"

W. L.

V 0"

,rr *av

Oberkante des Kiels

— Hebelarm.

174,25

1045,50

168,21

841,05

158,32

148,55

134,27

124,29

109,12

84,11

98'I

633,28

445,65

268,54

186,43

109,12

42,05

oo'o

= Simpsons Faktoren, ta

— Momente.

1682,10 522,75 1682,10 316,64 1692,38

891,30 316,64 891,30 134,27 350,17

CO CO 00 CO

!>" CO Ci CO 00 04 CO

186,43

00 O O (NO © l> 04 CD 04

42,05

o'oo

1243,07)1213,87

3,38

6,76 Fß

12' Wasserlinie.

740,37)1692,38

296,98)350,17

Summe der \

Vielfachen der } 111,85)69,33 Funktionen )

2,28

LVl

0,61

Vertikales Jntewall 2

4,56 Fß.

2,34 Fß

8' Wasserlinie Siehe Anmerkungen Seite 316,

4' Wasserlinie

Höhe des Deplace- -mentsschlverpmrktes über der Oberkante des — l,22Fß. Kiels bei 2' Wasser-

linie

Berechnung der Deplacements-Schwerpunkte der Länge nach.

2. Methode der Anordnung.

Nr. der

Ord.

Hebel-

arm

Oberkante Kiel

V 0 2 0"3' 0" 4' 0" 6' 0" 8' 0" 10f 0'r 12' 0"

W.L. W.L. W.L. W.L. W.L. W.L. W.L. W.L.

MO(»C5)MO

H- so <1 Ol CC h-¹

PI-¹

”88888

SSS598

S8SS3"

KJ05 C5 1^ M H¹ SO CO SD M

SWS88

CO •<] O¹ t\3 ^o^ojoljp.50 I-* QoVl'bl'co^l "if^

O^OOIOM

CG ^1 -O Oi t\0 05 OO *<1 05 H

CD OO Oi CO

00 © SD Oi © O 0<1 O M O

^ OO OO Ol CO ,05 OD.fcöCO Cö »p» "© "bs "so lo "bi "cji Ol Oi O Ol o

crf oo ofgocfrH oo ist oc Ol iO

rIOOlOOOO

OÖ" -*df of cf    rf

00 ist 00 Ci ist

3,001177,74 1225,86 256,67    275,43    300,75    315,29    326,83    334,64

ONrüOCOOCa

H CO ist l> 02 r-j CO

6,00    355,48    451,72    513,34    550,86    601,50    630,58    653,66    669,28

9,60| 526,58 671,74 761,68    816,90    891,80    935,06 977,22    988,78

Vi

V«

Vi

V.

V.

V.

Simp-— sons Faktoren

2,40 526,58 167,93 526,58

2,40

Summe der )

Vielfachen der > 111,85)696,91 Funktionen ' Längen-Jntervall — Deplacements-Schwerpunkt vom ersten Querschnitt

761,68 204,22 761,68 167,93 696,91 296,98)1830,74

1783,60 467.53 1783,60 408,45 1830,74 740,37)4490,32

1954,44 494,39 1954,44 467,53 4490,32 1243,07)7406,68

6,23

6,16

6,06

5,95

12

12

12

12

74,76

73,92

72,7

71,40

Fuß

Fuß

Fuß

Fuß

Deplacements-Schwerpunkt der Länge nach. In dieser Berechnung werden die Ordinalen (siehe Deplacements-Berechnung) für die verschiedenen Schwimmebenen mit ihren zugehörigen Hebelarmen (Intervallen) von der ersten Ordinate aus multipliziert und die so erhaltenen Momente wieder mit Simpsons Faktoren. In obiger Rechnung ist der Deplacements-schwerpunkt für 4 verschiedene Tiefgänge berechnet und erhält man vier verschiedene Resultate.

Nach der Multiplikation mit Simpsons Faktoren wird die neue Summe durch die Summe der „Vielfachen der Funktionen" (aus der Deplacements-berechnung) dividiert. Das Resultat, mit dem gemeinschaftlichen Intervall multipliziert, giebt die Entfernung des longitudinalen Deplacements-schwerpunktes von dem ersten Querschnitt.

Berechnung der Höhe des Quer-Metacentrums über dem Deplacements-Schwerpunkt.

2. Methode.

2' 0" W. L. 4' 0" W.L

8' 0" W.L. 12' 0" W.L.

Nr. der Ord.

Kuben der Kuben der halben Ord. halben Ord.

Kuben der Kuben der halben Ord. halben Ord.

1,25

287,49

970,29

970,29

321,41

11,08

6,75

681,47

1497,19

1423,82

609,80

31,85

97,33

1277,28

1719,37

1664,00

955,67

76,22

660,77

1481,54

1685,15

1664,00

1157,62

123,50

2561,81

4250,88

5789,87

6772,58

2a

(4)1

5123,62

0,00

8501,76    11579,74

13545,16

11

(4)13

48,62

647,21

1067,46

658,50

105,15

0,00

0,00

0,00

185,19

1160,93

1524,84

1118,38

221,44

681,47

1581,16

1728,00

1446,73

438,97

4,00

0,00

0,01

1207,94

1622,23

1719,37

1524,84

605,49

,04

Funktionen ) der Kuben /

7650,56

12712,54    17456,08

20229,07

5,33

5,33

5,33

2295168

2295168

3825280

2380^40777,4848

M.C.ü.Dep.l Schwerst. — /

17,13'

6319,60¹

5236824 5236824 8728040    ^

_5,33 — Faktor

6068721 für Trägh.-6068721 Moment 10114535

3813762 3813762 6356270

)67757,8382 § )93040,9064 ^)107820,9431 = Trägh.-

Moment

10,72' S

in

5,90' Z

CO

4,07'

= 5,33.

3 ist für 4 der Kuben.

3 ist für 4 des Längenintervalls.

123

IT*

Berechnung der Höhe des Liingen-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt.

4' 0" Wasserlinie.

Produkte für Trägheitsmoment

1USUl0Ulß?12tz

-6vLL -Ä 3§P0jPlS

Produkte

der

Momente

uiat)pg3§

a«nqm*

imoHüß

guojctmis

uaiomqiQ!

39P§

•q^a

aaq -aiL

— Vs des Längen-Jutervalls, in die 3. Potenz

—    Beide Seiten.

_ Trägheitsmoment der Schwimmebene in bezug

—    auf die 1. Ordinate.

—    Trägheitsmoment der Schwimmebcne für die

durch den Schwerpunkt derselben gehende Achse.

—    Längen-Metacentrum über Deplacementsschwerpunkt.

0,00

7,56

45,60

316,80

336,32

1144,00

828,72

2205,00

1328,64

2747,52

1210,00

1534.28

o!oo

11704,44

576

7022664

8193108

5852220

6741757,44

©WCMCO'^iOCOfr-OOC2©WC<l

ZZZZZZ^8ZKZÄ§

o" i>c<fio W 00* ancT© usw crTo

(MOCONCOHOONM

tH nhwhothh

OHCQCOiUOO^ODOiOHN

NtOOONtOOlOCONOflOO

H§RSu5^ON00^Oh8 ©Wo cdo W W W ©

00 CO CO©

Hcqco-#LO©t>oo©©T-icQcc

— 5329    13483514,88

) • 2148,32 — 11448397,28

35 — 6319,95) 2035117,60

Fuß 322,01

89

268,54

89,30

268,54)19605,60

73,00 Fuß.

ul!

ili

«'(so

IS) -o

73 • 73

So

55

öS

.5

ii I    3

91« ^    "

73 Längen-Jntervall

Beide Seiten

st

ZT

SS

OZ

L,tt

S§

g«

”"3-

Berechnung der Höhe des Längen-Metacentrums über dem Deplacementsschwerpunkt.

8' 0" Wasserlinie.

Produkte für Trägheitsmomente

3M0M0Ms;i3h

-bvrL 33q afoöjpigs

Produkte

der

Momente

mavpg^H

3;jnqoi^

it3.io)avß

guojctmi©

Ud)Dmqi(5

sg>vH

•q-'O

aaq -aiß

— Vs Längen-Jntcrvall zur dritten Potenz

__ ( Trägheitsmoment der Schwimmebene für die erste X Ordinate.

Trägheitsmoment der Schwimmebene für die durch den Schwerpunkt derselben gehende Achse. — Längen-Metacentrum über Deplacementsschwerpunkt.

8 §3 8 88 88 SßSßß

©cd© ©ciao nnw'oimco'

r-tC^C5L'-aiCO<MT*C5CNJiOT*

COCOHOOfO'fHiOO

tH nhcohw

OH(MC0-^lOCßt>00 05Or^Ca

05_§

rH NHCCHCOHH

OrlNM^jÜOO t>* CO 05

O CG i>-‘~CO CO t>~ VL'~"‘(M oTlOtOO r-li-l'd<(M^(MTj1CSlC0r-lr-l

w w § © §^c8

cT rjT 00 o" t-T r-TccTr-T r-T HHHHHW

r-KMCQ'd1lCtOt>000)

OrHOaCO

13491,24

1870,12

12

8094744

9445868

6745620

316,64)22441,44

70,87 Fuß

7770954,24

Schwerpunkt der Cchwimmebene von Ordinate 1.

316,64

Vs Längen-Intervall — ^ — 4

1266,56 Beide Seiten_2

Fläche der Schwimm- 2533,12 ebene in Quadratfuß.

15541908,48 2533,12 • (70,87)² — 12722739,83

Deplacement in Kubikfuß — 450,15 • 35 — 15755,25) 2819169,15

Fuß 178,93

2=

Berechnung der Höhe des Längeu-Metacentrums über dem Deplacements-Schwerpunkt.

12' 0" Wasferlinie.

Produkte Faktoren Produkte für fürTrägh.- für Lrägh -Momente Momente Momente

Produkte Hebelarm

Simpsons

Faktoren

Halb-

Ordinaten

Nr. der Ordinate»

S9-

CO

.2i

-E

ss

ö?

«ft

Trägh.-Mom. der Schwimmebene für die 1. Ordinate.

1 4

S 5

ZLZ

sh^b d

«sr Z-

if I

s* e

bI «

o

üfl

12

f#S

«II

.b ts

f® s

511

II §

O^OOOOCDOOOOO<MCD ^ o_CD^©_ ©^ CO_ 00

cTrjTo © cd~ © c<Tcm“co oTcm“cT co

H r— CD CD (M C'- O 05 ■^COrHOOW^^cO^

CM

CO 00

— CD

<M — CO T-i

14322,56

CD

to

8593536

10025792

7161280

8249794,56

CM

OH(Nco^iOcoi>ooa)

O H Dl

tH tH t-i

16499589,12

O^OOOOCOOCOOOCMOO 0_ 00 CD_ 00^ 0_ ©_    G0__ tt ©^ CM__ Y-^ C<^

cT ^jT oT CD*" 00 C0 »■*“ CD Oi oT ist

CODCO^COOOC-©h 1-h CM T-I ro T-H co ri Dl

©t-h(MC0^lO©1>00©

OHN

O^OOOOCDO(MO(M(M^ °0 00^ CD Ict_ cq^ ©    ©_ 0_

of Tjn" ist CO⁻ Lt CO l> C0 Cd“ CO* oT ©‘

rJH (N TJI Ol t}I tH r-

C0 <M CM

r-iTtf<M'^<M'stiCMrti<MTti<MTTT-i

2,00

8,71

10,65

11,40

11,75

11,90

11,98

11,85

11,51

10,50

8,46

4,98

0,44

CO'tftOCOr-OOOSOiHCMOO

1977,56

348,50

rh

2I-"

73 Langen-Jntervall

348,50)23730,72

1394,0

s

oll

00 ?S ”11

Ss

IS) 2

I. Ord.

b

(6)

2788 . (68,09)2 = 12925859,70

CM

cT

CO

o

CO

CO

tO

"tfl

cc

I>

135,09 Fß.

CM

2788

.E

II

Beide Seiten

Quadratfuß

SV

■S"

einzelnen Schritte in dieser Berechnung sind ausführlich im 24. Beispiel im 1. Abschnitt dieses Kapitels beschrieben.

9!<£

Vermittelst der in den vorhergehenden Berechnungen erhaltenen Resultate lassen sich Kurven konstruieren, siehe Figur 138 und 139, wie wir solches schon früher beschrieben haben. Hierdurch kann man irgend welche Zahlen und Entfernungen für zwischenliegende Tiefgänge finden.

Man muß nicht vergessen, daß, während die Tiefgänge von der Unterkante des Kiels gemessen werden, die Berechnungen für die von der Oberkante des Kiels gemessenen Schwimmebenen gemacht sind und dieser Umstand daher bei der Konstruktion der Kurven in Rechnung gezogen werden muß. Trimmt ein Schiff vorder- oder

V)

JE

JE

IK

TIE

JE

Scale of Tons

_ 300 i m _ ___    _ ___

1111111MI n n I r 11111 n 111 n 1111 (111111111 ii 1111111 nTT7111 (111111111111 Tim

100

200

500

£00

700

ea

__JS

«■

\t

il

TT

JY

TL

Displacement over Shell Plating = Deplacement über Beplattung. Longitudinal Contres of Buoyancy — Deplacementsschwerpunkte der Länge nach. Mean Draughts — Mittlere Tiefgänge. Scale of Tons — Tonnenskala. Tons per mch Immersion — Tons per Zoll-Eintauchung.

Fig. 138. — Devlacementskurven. Tons per Zoll - Eintauchung. Deplacementsschwerpunkte der Länge nach von der Hinterkante des Ruderstevens gerechnet.

Anmerkung: 100 auf der horizontalen Tons-Skala ist gleich einer Tonne für die „Tons per Zoll"-Eintauchung und gleich 10 Fuß für die Longitudinalen - Deplacementsschwerpunkte.

I? IS f 1 lf

syiliLhlihhhJiE itilPM'iÜ

ms ³ Ss " * l gir|^r§.gs^S3 SlfsrBp a®sf »Ä

LZ td sf>    Z 3

¹ Is^tosS ^11 S§ro~

-J g=i^,|@s Ir« 2C3 f 3

Iflplfsrf«#!

ts=l Illsll'! li»li i®tff

11 Hl tili;

3 ^.er

Heiqhts aböve top of Kee!

0,

fr,

«'-Bf

Itjsf-⁸ lt|i J

E-ss ss

>>

>a

I---

-6

fr”

s.

8-

hi, 1

J_L

l.f.l

ri ,

r JT JJT JC

Iscauf ofJ&aäalFte

Heighs above top of Keel — Höhen über Oberkante des Kiels. Longitudinal Metacentres — Metacentren der Länge nach. Scale of Draughts — Tiefgangskala. Transverse Metacentres — Quer-Metacentren. Vertical Centres of Buoyancy — Vertikale Deplacements-

Schwerpunkte.

Gr ist der Systemschwerpunkt des Schiffes und seine Lage hängt von der Menge und der Stauung der an Bord geführten Ladung ab.

Der Hebelarm der Statischen Stabilität ist daher:

BR — BC = GZ; BO--BO. Sinus 14°

Das Moment der Statischen Oberstächen-Stabilität ist B R X Deplacement

in Tons.

Das Moment der Statischen Stabilität ist GZ • D (D = Deplacement

in Tons.)

gh und g' h' sind senkrecht zu W' L\

B' ist der Ort des Deplacementsschwerpunktes bei 14° Neigung. g imb g' sind die Schwerpunkte der Ein- und Austauchungskeile.

BBf = y» ggr

BR = V. hh'

GZ = V • hh'

— BG • Sinus 14°.

Aufrichtendes Stabilitätsmoment --- D •

/ V - hhr

X 5

(BG-Sinus 14)°}

■41

Wi

Gj-y.

Bt

Ug. 140.

Figur 141 zeigt die Querschnitte unseres Schiffes für die Stabilitätsberechnung fertig. Man zerlegt die Berechnung in zwei Teile, von denen der erstere von mehr vorbereitender Natur ist,

indem man durch denselben Resultate erlangt, welche später in die kombinierte Tabelle des zweiten Teils eingesetzt werden.

Von den Stabilitäts-Querschnitten mißt man die Ordinaten für die aufrechte Lage und für die beiden geneigten Lagen der Schwimmebenen, sowohl für die eingetauchten als auch für die ausgetauchten Keile und setzt sie dann in die passenden Spalten der einleitenden Rechnung ein.

Die drei Resultate der einleitenden Rechnung lassen sich leicht verstehen, da wir ähnliche Beispiele im 1. Abschnitt dieses Kapitels gegeben haben.

1.    Multipliziert man die Ordinaten mit Simpsons Faktoren, so erhält man die ganze Fläche der neuen horizontalen Schwimmebene, W¹ LT (Figur 140), die eingetauchten und ausgetauchten Seiten werden addiert. Es ist dieses nur erforderlich für die dritte Schwimmebene in unserer Berechnung. Siehe Beispiel 10 im 1. Abschnitt dieses Kapitels.

2.    Multipliziert man die halben Quadrate der Ordinaten mit Simpsons Faktoren, so findet man, auf welcher Seite der geneigten Schwimmebene die Momente überwiegen. In unserm Falle ist dieses aus der eingetauchten Seite der Fall. Der Schwerpunkt der Schwimmebene liegt daher nach dieser Seite zu. Zieht man die ausgetauchte Seite von der eingetauchten Seite ab und teilt dann wegen der halben Quadrate durch 2, multipliziert darauf mit 7a des Längen-Jntervalls, so findet man das überwiegende Moment. Dividiert man dieses durch das Areal der geneigten Schwimmebene, so erhält man die Entfernung, um welche der Schwerpunkt von der Längsmittellinie nach der eingetauchten Seite zu nach auswärts verlegt ist. Siehe 17. Beispiel.

Man wird nun einsehen, daß der Flächeninhalt gebraucht werden mußte, um den Schwerpunkt in der Querrichtung der ganzen geneigten Schwimmebene zu berechnen.

3.    Indem man die halben Ordinaten der drei Ebenen in die dritte Potenz erhebt und schließlich ein Drittel davon nimmt, erhält man das Trägheitsmoment, welches man zur Berechnung der Keil-Momente braucht. Siehe 30. Beispiel.

In Figur 141 sind die Ein- und Austauchungskeile gezeichnet, als wenn die Ebenen aller Schwimmflächen bei jedem Neigungswinkel sich in der ursprünglichen Längsschiffslinie der Schwimmfläche bei aufrechter Lage schnitten. In Wirklichkeit ist dieses nicht der Fall, wie der Leser leicht einsehen wird; denn die auf solche Weise erlangten Eintauchungskeile würden jedenfalls an körperlichem Inhalt von den Austauchungskeilen abweichen; es ist deshalb eine Berichtigung notwendig, um ein genaues Resultat zu erhalten.

Ist der Eintauchungskeil größer als der Austauchungskeil, so ist es klar, daß das Schiff tiefer gehen wird in der Zeichnung als in Wirklichkeit. Teilt man den Unterschied des körperlichen Inhalts der zwei Keile, wie man denselben durch Berechnung gefunden hat, durch die Fläche der Schwimmebene, so erhält man die Dicke der Schicht, welche man von dem Tiefgang abziehen muß. Wäre der Eintauchungskeil kleiner als der Austauchungskeil, so würde der Unterschied an körperlichem Inhalt, dividiert durch das Areal der Schwimmebene, die Dicke der Schicht ergeben, welche zum Tiefgang addiert werden muß. In der Kombinations-Tabelle ist der körperliche Inhalt der Keile in der Weise berechnet, wie im 31. Beispiel auseinandergesetzt wurde und so die Dicke der Ergänzungsschicht gefunden.

Wie wir sehen, übersteigt bei unserm Schiffe der Inhalt des Eintauchungskeils denjenigen des Austauchungskeils um 89,75 Kubikfuß und die Dicke der Ergänzungsschicht ist 0,03 Fuß. Da nun der Schwerpunkt der geneigten Schwimmebene, welcher dem Schwerpunkt der Ergänzungsschicht entspricht, 0,25 Fuß (siehe einleitende Tabelle) nach der eingetauchten Seite zu verschoben ist, so weist das Moment der Keile einen Überschuß auf und das Moment der Ergänzungsschicht muß daher von dem Moment der Keile abgezogen werden. Wäre der Schwerpunkt dieser Schicht an der entgegengesetzten Seite gewesen, so hätte man das Moment derselben addieren müssen.

Die letzte Operation in der Kombinationstabelle besteht darin, daß man das Moment der Keile findet. Wir haben die Berechnungsart ausführllich im 30. Beispiel erklärt. Die Summen für die Funktionen der Kuben der Ordinaten für die Schwimmebenen beider Keile nimmt man aus den einleitenden Tabellen. Die Funktionen werden mit Simpsons Faktoren multipliziert und auch mit dem Kosinus der Neigungswinkel, wodurch man „Funktionen der Kuben für Keil-Momente" erhält. Die Summe dieser Funktionen wird durch 3 dividiert, da 7s der Kuben der Ordinaten für das Trägheitsmoment von Schwimmebenen erforderlich ist. Das Resultat wird mit einem Drittel des Winkel-Intervalls multipliziert und darauf auch mit einem Drittel des Längen-Jntervalls. Hierdurch erhält man das Moment der Keile inbezug auf eine Ebene, welche durch xNy senkrecht zu W'NL' geht. (Siehe Fig. 140.) Bon dem Moment der Keile wird das Moment der Ergänzungsschicht subtrahiert und wenn man den Rest durch das Deplacement dividiert, so erhält man die Strecke LR. (Figur 140), welche durch die Verlegung des Keils WNW' nach L'NL in der Entfernung hh' hervorgerufen wird.

Um den aufrichtenden Hebelarm GZ zu erhalten, subtrahiere man BC von BR (B C = B G multipliziert mit dem Sinus des Winkels BGC, welcher-- 14° ist).

G Z • Deplacement = Aufrichtendes Moment in Fußtons.

Als eine Kontrolle für GZ bei kleinen Neigungswinkeln (ehe die Deckkante unter Wasser kommt), welche 10° bis 15° nicht überschreiten, hat man:

GM • Sinus des Winkels — GZ.

2 Fuß . 0,2419 — 0,4838, welches nahezu richtig ist.

Anmerkung: Das Metacentrum wurde zu 4,07 Fuß über dem Deplacements sch werpunkt gefunden und die metacentrische Höhe zu 2 Fuß angenommen.

Um eine Stabilitätskurve zu konstruieren, müßte eine Reihenfolge von Berechnungen in gleicher Weise wie die eben beschriebene, gemacht werden. Hierbei müßten für das Schiff der Reihe nach die verschiedenen Neigungen angenommen werden, um das Stück GZ für jeden Neigungs-Winkel finden zu können.

13

Upries ht Water Plane

'^WeSqe /

il

Wiker Plane

7°

12,

U)

\4

10/

3/

0*1 2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Scale of feet

Fußskala.

Upright Water Plane — Schwirnmcbenc bei Emerged Wedge — ausgetauchter Keil.

Immersed Wedge — eingetauchter Keil. aufrechter Lage.

Fig. 141. — Schnitte zur Berechnung der Statischen Stabilität.

Nr. des Querschnitts

Ordi

nären

toren

Fullkti-

onen

dcrOrd.

Stabilitäts-Berechnung für ein Schiff

(Siehe Fig. 141 Einleitende Grade

Eingetauchter Keil

Quadrate der Ord.

Fak.

roren

Funkt.

der

Quadrate

Kuben der Ord.

Fak

toren

Funktionen der Kuben

welches 14° übergcncigt ist.

wegen der Aufriffe.

Tabelle I.

Schwimmebene.

Ausgetauchter Keil

Nr. des Querschnitts

ig

q!

Fak

toren

Funkti

onen

derOrd

SQ

Fak

toren

fll

|s

§3

Fak

toren

rf

II

CD00«JO5üi^C0K)l-¹-

oTod"brH

4,00

11,90

11,98

^00 0

44

75,86

113.42 129,96 138,06 141,61 143,52

140.42 132,48 110,25

71,57

24,80

4,00

8,00

303.44

226.84

519.84 276,12

566.44 287,04 561,68 264,96 441,00 143,14

99,20

19

,19

660,77

1207,94

1481,54

1622,23

1685,15

1719,37

1664,00

1524,84

1157,62

605.49

123.50

8,00

2643,08

2415,88

5926,16

3244,46

6740,60

3438,74

6656,00

3049,68

4630,48

1210,98

494,00

Dasselbe wie der eingetauchte Keil

,08

,08

3693,89

40458,14

80916,28 für l beide Keile

Einleitende

Schwimmebene geneigt

Tabelle II.

in einem Winkel von 7°.

Eingetauchter Keil

Ausgebuchter Keil

WW^O©00<105Ü’^Wt0K

t—L^k(—I I-Jkl—1 K h^ I—¹

Cj» oo O

b.To^J^ibsTooo'bobsboaibi-

K M M H»■ (-* t—'k|—t.

to <1 K CC^^i^OOWtO0

^ — -• ^ — — — — 1-‘005^Ü'0500WÜ’OK)<1

5,7

13,8

13,8

360,8

242,0

538,0

278.4 576,0 288,0

566.4 269,0 457,6 151,2 108,0

857,3

1331,0

1560,8

1643,0

1728,0

1728,0

1685,1

1560,8

1225,0

658.5

140.6

,1

,0

3429.2 2662,0

6243.2 3286,0 6912,0 3456,0 6740,4 3121,6 4900,0 1317,0

562,4

,0

00 Ä CO Cfc ^ H <D »st T* C» t-T t-T © r-T t-T oT öl csT *-T cT oo

)—l    11—L|—L|—1|—Lt—¹

K)*JOCCi^i5.^iMOOO ^ O 00 W 05 05 H* 5> 05 to W

to

M ^ Kl Üt to ÜUO U’ K) to CO^OCOl^lCOOOOOh-ir-A^

05    05    W® WO W

l-k'oob^b'.obobs'tobsbsbslo

1—

^CDWtOW-J^OOOOCDO

^ P    ,W y

b ® oo Qo b b ü« k ü» <i b oo

5,8

1972,0

2185.4 5926,0

3370.2 7086,0 3543,0 6912,0 3041,6

4499.2

1185.4 470,4

,0

3841,2

42643.6    Einge-

taucht.Keil 40197,0 Ausge-

taucht.Keil

82840.6    Summe

für beide Keile

3655,9

40197,0

ßn;utz>jrsn^

m 'W

Ordinaten

Faktoren

Funktionen

der

Ordinaten

Quadrate

Stabilitätsberechnung für ein Schiff

Einleitende

(Schwimmebene geneigt

welches 14° übergeneigt ist. — Fortsetzung.

III. Tabelle.

in einem Winkel von 14°.

Eingetauchter Keil

AusgeLauchter Keil

der

Ordinaten

Faktoren

Funktionen

der

Quadrate

Kuben

der

Ordinaten

Faktoren

Funktionen der Kuben

ßNiutzjasnn Zoq ujß

Ordi-

naten

Faktoren

Funktionen

der

Ordinaten

Quadrate

der

Ordinaten

Faktoren

Funktionen

der

Quadrate

Kuben

der

Ordinaten

Faktoren

Funktionen der Kuben

COOO-JOSOi^OObOl-¹

O t-J co

OiCOMHtOWlCtCM H o ÜJ

^^7o7-*'colo'k)'oooo7^.oj7-^

^OO^OOOO^QO^^ltOH^CC

^O^^OOOO^OOtOQOtOi-

C0005(NOOOOOOCO(MCOt-it-i

05 CO 05 05 Tt* ^ 00 OO H CO ^T¹ 05

h‘i-khUK)Ü'tOC^K)Ü’tOi^

h-*aCD00CDCD«400CnO’K)

05 CO tO 00JJi_^l^p5_00_O5jD_^-_CO 7^1^To7»lo'to'b5'o'o'bo'bo'oo5

29,7

29,7

1092.7

1481.5 1643,0 1728,0 1728,0

1815.8 1815,8 1685,1

1367.6 778,6 157,4

4370,8

2963,0

6572,0

3456,0

6912,0

3631,6

7263.2

3370.2 5470,4

1557.2 629,6

,0

,0

COCCOistH^^tMOOOMO!^ HhOHlNCKNlMHOOO^ -1—ItHt-Ii—li—li—Ir-Ir-1

thCICO^iOCO^GOOOhCI w

CO 05 tO O3^00^^CO^_C75_PJÖ_h^ H 05'o05’bo0o'b5'k>o'o'k>'05

^c^G^c^L^r-t^oq^c^o^ooG^-»-^

oT co ©~ co*' co co“ oo 05“ ©“ oo

iOOM^iOO^COncO(3 t—I i—4 rH tH w—I H H tH

2,5

4,0

4,0

212.8    389,0

200,0    1000,0

528.8    1520,8

292.8    1771,5

614.8    1906,6

307.4    1906,6

595,2    1815,8

278.4    1643,0

440.8    1157,6

137,6    571,7

96,0    117,6

,1

,0

1556,0

2000,0

6083.2 3543,0

7626.4

3813.2

7263.2 3286,0

4630.4

1143.4 470,4

,0

Summe d.l Einget. 368,1 Einget. Seite . 4068,7 ^kn d!O°d/Ausg-t. 346,4 Ausg-t. Seit- . 3707/2

Total 714,5 FiirVsQuadrate 2) 361,5 Unterschied */₃ Längen-Intervall    4

Ganze Schwimm-___ Ä

ebene 2858,0

180,75ÜberschußderV2

Quadrate aus der einget.Seite

46225,7 Einget. Keil 41419,2 Ausget.Keil

87644,9 Summe für beide Keile

346,4

3707,2

41419,2

Vg Längen-Intervall 4 Ganze 1

Schwimm-1*2858)723,00 Schwerpunkt —    0,25 Fuß nach der eingetauchten Seite.

Moment

Nr. des Querschnitts

Ordi

nären

toren

Fullkti-

onen

dcrOrd.

Stabilitäts-Berechnung für ein Schiff

(Siehe Fig. 141 Einleitende Grade

Eingetauchter Keil

Quadrate der Ord.

Fak.

roren

Funkt.

der

Quadrate

Kuben der Ord.

Fak

toren

Funktionen der Kuben

welches 14° übergcncigt ist.

wegen der Aufriffe.

Tabelle I.

Schwimmebene.

Ausgetauchter Keil

Nr. des Querschnitts

ig

q!

Fak

toren

Funkti

onen

derOrd

SQ

Fak

toren

fll

|s

§3

Fak

toren

rf

II

CD00«JO5üi^C0K)l-¹-

oTod"brH

4,00

11,90

11,98

^00 0

44

75,86

113.42 129,96 138,06 141,61 143,52

140.42 132,48 110,25

71,57

24,80

4,00

8,00

303.44

226.84

519.84 276,12

566.44 287,04 561,68 264,96 441,00 143,14

99,20

19

,19

660,77

1207,94

1481,54

1622,23

1685,15

1719,37

1664,00

1524,84

1157,62

605.49

123.50

8,00

2643,08

2415,88

5926,16

3244,46

6740,60

3438,74

6656,00

3049,68

4630,48

1210,98

494,00

Dasselbe wie der eingetauchte Keil

,08

,08

3693,89

40458,14

80916,28 für l beide Keile

Einleitende

Schwimmebene geneigt

Tabelle II.

in einem Winkel von 7°.

Eingetauchter Keil

Ausgebuchter Keil

WW^O©00<105Ü’^Wt0K

t—L^k(—I I-Jkl—1 K h^ I—¹

Cj» oo O

b.To^J^ibsTooo'bobsboaibi-

K M M H»■ (-* t—'k|—t.

to <1 K CC^^i^OOWtO0

^ — -• ^ — — — — 1-‘005^Ü'0500WÜ’OK)<1

5,7

13,8

13,8

360,8

242,0

538,0

278.4 576,0 288,0

566.4 269,0 457,6 151,2 108,0

857,3

1331,0

1560,8

1643,0

1728,0

1728,0

1685,1

1560,8

1225,0

658.5

140.6

,1

,0

3429.2 2662,0

6243.2 3286,0 6912,0 3456,0 6740,4 3121,6 4900,0 1317,0

562,4

,0

00 Ä CO Cfc ^ H <D »st T* C» t-T t-T © r-T t-T oT öl csT *-T cT oo

)—l    11—L|—L|—1|—Lt—¹

K)*JOCCi^i5.^iMOOO ^ O 00 W 05 05 H* 5> 05 to W

to

M ^ Kl Üt to ÜUO U’ K) to CO^OCOl^lCOOOOOh-ir-A^

05    05    W® WO W

l-k'oob^b'.obobs'tobsbsbslo

1—

^CDWtOW-J^OOOOCDO

^ P    ,W y

b ® oo Qo b b ü« k ü» <i b oo

5,8

1972,0

2185.4 5926,0

3370.2 7086,0 3543,0 6912,0 3041,6

4499.2

1185.4 470,4

,0

3841,2

42643.6    Einge-

taucht.Keil 40197,0 Ausge-

taucht.Keil

82840.6    Summe

für beide Keile

3655,9

40197,0

Kombinationstabelle für Stabilität bei 4° Neigung.

Eingetauchter Keil

Ausgetauchter Keil

Neigungs

winkel

Funktionen

Funktionen Funktionen der Quadrate Fak- der Quadrate der der Quadrate Fak-Ordinalen

für Keil-Volumen Ordinalen

der

Ordinaten

Loren

der

toren

Funktionen der Quadrate der Ordinalen für Keil-Volumen

0°

3693,8

15364,8

4068,7

23127,3

22024,6

3693.8

3655.9 3707,2

3693,8 3841,2 4068,7

Eingetauchter Keil. . .

Ausgetauchter Keil . .

Für halbe Quadrate . . 2) 1102,7 Unterschied.

7°

14°

3693,8

14623,6

3707,2

22024,6

£ Winkel-Intervall . .

551,35 Überschuß der halben Quadrate im eingetauchten Keil.

0,0407

385945

2205400

22,439945

£ Lüngen-Jntervall . .

Überschuß int Volumen des eingetauchten Keils 89,759780 Schwimmebene . .    . 2858)89,759

Ergänzungs-Schicht.

89,759 • 0,25 (Schwerpunkt der Schwimmebene nach der eingetauchten Seite. Siehe einleitende Tabelle III.)

— 22,439 = dem Moment für die Ergänzungsschicht.

0,03 Fuß Dicke der Ergäuzungsschicht.

Beide Keile.

Neigungs-    Fak-

winkel

der Ordinaten

Produkte der toren Funkt, der Kuben

Kosinus der Neigungswinkel

Funkt, der Kuben für Keil-Momente

0°

7°

14°

80916,28

82840,60

87644,90

I-* r-L

80916,28

331362,40

87644,90

0,9702

0,9925

1,0000

78504.9 328877,1

87644.9

£ der Kuben

3)495026,9

£ des Winkel-Intervalls . .

165008,9

0,0407

6715,8

£ des Längen-Jnlervalls ....

Moment der Keile......

(Abgezogen) Korrektion für Ergänzungsschicht ......

Kubisches Deplacement .    .    . 26452,3)26840,8

BR =

BG . Sin. des Winkels--2,07 • 0,2419 =

26863,2

— 22,4

01

Aufrichtender Arm GZ ==

Aufnchtendes * Stabilitäts-Moment — GZ • Deplacement in

Tons = 0,505 . 755,78 = 381,66 Fuß-Tons. Aufrichtendes Moment bei 14° Neigung — 381,66 Fuß-Tons.

0,505

¹

— Kubisches Deplacement.

Nach den früheren Auseinandersetzungen brauchen wir nur noch eine Erklärung für den Faktor 5,33 in dieser Berechnung.

12 . 2 . 2

3 . 3

Hier bedeutet 12 das Längen-Jntervall.

2 ist für die halben Simstson'schen Faktoren. 2 ist für beide Hälften der Schwimmebenen.

Anhang A.

Zum Schlüsse wünscht der Verfasser die Aufmerksamkeit derjenigen seiner Leser, welche einige mathematische Kenntnisse besitzen, auf eine Vorlesung zu richten, welche am 12. Januar 1892 von John A. Nowe, Esq., Besichtiger des Board of Trade¹ vor dem Institute of Marine Engineers (Gesellschaft der Seeschiffs-Maschinisten) gehalten wurde. Aus dieser Vorlesung, welche dem Verfasser bereitwilligst zur Verfügung gestellt wurde, hat derselbe den folgenden Auszug gemacht, welcher von großem Interesse ist:

Dynamische Stabilität und Schlinger-Bewegung im Seegange.

„Die meisten von Ihnen wissen, daß bei der Berechnung der Schlinger-Periode eines Schiffes — d. h. der Zeit in Sekunden, welche dasselbe braucht, um von der aufrechten Lage überzuholen und in dieselbe zurückzukommen — man dasselbe mit einem Pendel vergleicht. — Von einem gewissen Standpunkt aus ist dieses auch vollkommen richtig. Indessen sind viele sonst tüchtige Leute durch etwas in Verwirrung gekommen, was ein Widerspruch zwischen Theorie und Praxis zu sein scheint. So wissen z. B. die meisten von Ihnen, daß die Periode T eines Linsen-Pendels in Sekunde!: ist:

T -- 3,1416

0,554 - VlT

L bedeutet Länge des Pendels in Fuß.

In dieser Formel ist es klar, daß die Periode des Pendels sich ändert wie die Quadrat-Wurzel seiner Länge.

Für die Schlinger-Periode eines Schiffes in ruhigem Wasser ist die Formel etwas verschieden, nämlich wie folgt:

T = 3,1416 |/

Der Radius der Kreisbewegung und die metaeentrische Höhe sind in Fuß angenommen.

Untersucht man diese Formel, so sieht man, daß die Schlingerperiode sich im direkten Verhältnis zum Radius der Kreisbewegung

Radius der Kreisbewegung ins Quadrat

Schwere • Metacentrische Höhe

0,554 • y

B¹

GM

<₇

p«

ul

G<

XX

x X \Nx.

DIRECTION _ \BUOYANT FORCE.

Buoyan?^: =°fÄSi^    b"

— Richturrg der Schwingung.

Direction of Buc

Direction of Oscillation

ändert und im umgekehrten Verhältnis wie die Quadratwurzel der metacentrischen Höhe. Wird GM größer, so wird die Periode kürzer und das Schiff stärker schlingern wie früher. Praktische Leute, welche die Diagramme studierten, haben nun folgendermaßen geurteilt:

„Die Länge von G M ist die Entfernung zwischen dem Schwingungspunkt und dem Schwerpunkt des Schiffes. Giebt es irgend welche pendelartige Bewegung im Schiffe, so muß dieselbe jedenfalls um G oder M in der Länge GM sein."

Indessen zeigt die Formel T ----- 0,554 •    klar genug, daß,

was auch die gleichgeltende Pendellänge sein möge, dieselbe nicht GM, sondern etwas ganz anderes ist. Die folgende Figur ist entworfen worden in der Hoffnung, daß sie einige nicht allgemein begriffene Punkte etwas deutlicher machen möge.

Man sieht das Schiff aufrecht auf dem Wellenabhange. In dieser Lage ruft die Kraft des Auftriebs, welche rechtwinklig zur Wellen-Oberfläche wirkt, wie sie auch rechtwinklig zur Oberfläche ruhigen Wassers wirkt, einen aufrichtenden Hebel, GZ, hervor. Dessen Länge in Fuß, multipliziert mit dem Gewicht des Schiffes in Tons, haben wir das aufrichtende Moment des Schiffes in Fußtons genannt. In der Lage, in welcher wir das Schiff sehen, ist es klar, daß diese Kraft, welche man gewöhnlich als Wiederaufrichtungskraft ansieht, das Schiff ins Rollen bringt; könnten wir der See eine glatte Oberfläche geben, sobald das Schiff rechtwinklig zum Wellenabhang steht, so würde es durch den Winkel GMO an jeder Seite der Vertikalen schlingern und allmählig wegen des durch die Reibung des Wassers hervorgerufenen Widerstandes die Schwingungen verringern und schließlich zum Stillstand kommen.

Betrachten wir GO und MT als rechtwinklig zu GM und TO parallel GM, so erhalten wir ein Parallelogramm der Kräfte, dessen Resultante MO die Auftriebskraft des Wassers darstellt und welche dem Gewicht des Schiffes gleich ist. Die Komponenten derselben sind GM und MT. Da nun GM nach oben durch die Mittellinie des Schiffes wirkt, so können wir dasselbe vernachlässigen und unsere Aufmerksamkeit vor allem auf die Linie MT richten, deren Richtung durch einen Pfeil angedeutet und deren Betrag ==MÖ mal Sinus des Neigungswinkels ist.

Der wirkliche Winkel des Wellenabhanges sei 9°, das Gewicht des Schiffes 10000 Tons, die metacentrische Höhe 6 Fuß. Man suche das Dreh-Moment für den Systemschwerpunkt des Schiffes G.

Die Komponente MT ist gleich MO • Sinus 9° ---- 10 000 Tons • 0,156 ----- 1560 Tons.

22

-- 1560 Tons - 6 Fuß --- 9360 Fußtons.

Diese Kraft von 1560 Tons wirkt am Ende des Hebels GM = 6 Fuß; daher ist das aufrichtende oder in diesem Falle das Dreh-Moment

Das aufrichtende Moment des Schiffes ist aber das Gewicht des Schiffes, multipliziert mit dem aufrichtenden Hebel. Was giebt uns nun dieses Produkt?

GZ, der aufrichtende Arm -- GM. Sinus 9° = 6 .0,156 = 0,936 Fuß. Aufrichtendes Moment also 10000 Tons - 0,936 Fuß = 9 360 Fußtons.

Durch beide Rechnungen erhalten wir daher das aufrichtende Moment = 9360 Fußtons.

Es ist demnach das Gewicht des Schiffes, multipliziert mit dem aufrichtenden Arm GZ = der Komponente MT, multipliziert mit der metacentrischen Höhe. Denken wir uns nun Y als den Mittelpunkt der Kreisbewegung, so werden wir imstande sein, die Natur der Kraft, welche auf die Bewegung hinarbeitet und auch den Charakter des dagegen wirkenden Widerstandes kennen zu lernen.

Wir wollen einmal annehmen, G sei ein fester Punkt, der Stützpunkt (fulcrum) des Schiffes. Ferner betrachten wir das Schiff als Teil eines großen Rades (eines Schwungrades), dessen Dreh-Radius GY sei.

Eine Untersuchung der Figur zeigt uns, daß je größer MG (mit einer gegebenen Horizontalkraft MT) ist, desto größer aucb das Drehmoment sein wird; ferner, je kleiner der Drehungs-Radius GY, desto kleiner ist der Widerstand und desto schneller wird die Schwung-Bewegung sein.

Um große Stabilität und schnelle Bewegungen zu erhalten, müssen wir den Hebel GM vergrößern und die Pendel-Länge G Y verkleinern; um mäßige Stabilität, aber langsame Bewegung, also ein bequemes Seeschiff und stetiges Geschütz-Deck zu erlangen, müssen wir den Hebel GM verringern und die Länge von GY vermehren.

In bezug auf GY, welches man erhält, wenn man das Trägheitsmoment des Schiffes für G durch die Summe der Gewichte dividiert und hieraus die Quadratwurzel zieht, ist es klar, daß dasselbe nur von bedeutender Länge bei großen Schiffen sein kann. In einem kleinen Schiffe kann GY vergrößert werden, wenn man schwere Ladungsstücke oder sonstige Gewichte nach den Seiten zu staut. Solches wird aber nicht hinreichend sein, um den Drehungs-Radius groß genug zu machen, daß er langsame Schwingungen zur Folge hat. Eine ruhigere Bewegung bei kleinen Schiffen kann man erhalten, wenn man GM verkürzt, aber hierdurch kann wieder die Stabilität nachteilig beeinflußt werden. Daher die Schwierigkeit, ein in allen Beziehungen vollkommenes Schiff zu bauen. Die Schiffbauer haben sowohl die Scylla, als auch die Charybdis zu meiden;

und was am schlimmsten ist, sie wollen gern den Reedern gefällig sein, welche nur wenig von den Schwierigkeiten des Schiffsbaus verstehen und ferner wollen sie sich selbst zufrieden stellen; dieses Bestreben hat dann oft das Resultat, daß sie es keinem recht machen.

^ Die Wirkung der Wellen auf Schiffe speichert Wellen-Energie in denselben auf bis zu einem Betrage, welcher von ihrem Gewicht und der Länge des aufrichtenden Hebelarmes abhängt; man bestimmt nun den Betrag der in dem oben erwähnten Schiffe aufgespeicherten Arbeit wie folgt:

Die Kraft MT ----- 1560 Tons wird ----- 0, wenn das Deck des Schiffes parallel dem Wellenabhange oder parallel ruhiger See ist. Daher ist die mittlere Kraft, welche darauf hinwirkt,' das Schiff

1560

—— = 780 Tons.

MT

bei M um den Mittelpunkt Gr zu drehen -----

Die mittlere Kraft wirkt durch MT — M G • Tangens des Neigungswinkels — 6 Fuß - 0,158 ------ 0,948 Fuß. Und 780 Tons • 0,948 Fuß

= 739,44 Fußtons dynamischer Stabilität. . .

Sturmwellen rufen heftiges Schlingern bei den größten schwimmenden Schiffskolossen hervor und mitunter kommen diese großen Körper zur Ruhe wegen einer plötzlichen und vollständigen Verausgabung ihrer aufgespeicherten Energie. Und je größer die Energie in dem Schiff, d. h. je schwerer das Schiff und je schneller die Bewegung, desto gewichtiger ist der Stoß, welchen es einer anrollenden Welle giebt. Wird indessen dem Moment der heranrollenden Welle nicht allein von dem Schiffskörper, sondern auch von der dynamischen Energie des Schiffes Widerstand geboten, so erfolgt mitunter eine Krisis, welche sich darin offenbart, daß das Schiff aufhört zu schlingern (seine Energie ist erschöpft) und nun bricht sich die Welle über Deck und reißt manchmal alles irgend Bewegliche mit sich fort. Der Verfasser wünscht diese eben geschilderte Sachlage, wie sie sich ereignen soll, durch die vorhergehende,,Skizze zu veranschaulichen. Die Pfeile geben die Richtung des Überholens, sowie des Vorrückens der Welle an".

Die Borsprünge KK auf beiden Seiten des Diagramms sind kurze Mulden, welche nach Mr. Rowes Meinung das Schlingern verhindern würden. Sie haben offene Enden und die Dimensionen müßten je nach der Größe resp. dem Gewicht des Schiffes und der metacentrischen Höhe verschieden sein. Dieselben möchten vielleicht dazu dienen, Torpedoboote zu besseren Seeschiffen zu machen, besonders bei unruhiger See und stürmischem Wetter? (Aus einer Vorlesung über „Stabilität und Bewegungen eines Schiffes im Seegange" von John A. Rowe, II. Teil, Seite 10 re.)

* Indem sie sofort die Energie erschöpfen, welche dem Schiffe von jeder Welle erteilt wird. Liese Mulden würden die Ansammlung von Energie hindern und damit die Wirkung Ler Wellen auf dasjenige Maß beschränken, welche durch das Passieren einer Welle unter dem Schiffsboden hervorgerufen wird.

22*

Anhang B.

Einige Bemerkungen über Klassifikation von Schiffen.

Da die Bedingungen der verschiedenen Klassifikations-Gesellschaften in den von den betreffenden Gesellschaften herausgegebenen Vorschriften auf das Genaueste enthalten sind, so will ich mich hiev nur auf das Allernotwendigste beschränken und verweise diejenigen, welche sich weiter über diesen Gegenstand unterrichten wollen, auf die erwähnten Vorschriften.

Für deutsche Schiffe kommen eigentlich nur Germanischer Lloyd, Englischer Lloyd unb,Bureau Yeritas in Frage. Diese drei Gesellschaften haben insofern Ähnlichkeit, als sie alle eine Zahl für die Bestimmung der Querverbände und eine solche für die Längsverbände vorschreiben. Indessen weichen die Vorschriften hinsichtlich der Erlangung dieser Zahlen beträchtlich von einander ab.

Leitzahlen des Englischen Lloyd. Wir wir gesehen haben, erhält man die erste Zahl, welche zur Bestimmung der Querverbände dient, wenn man den halben Umfang (Vs Girth) des Hauptspants, gemessen von der Mitte der Oberkante des Kiels bis zum Hauptdeckstringer, ferner die halbe Konstruktionsbreite (V₂ moulded Breadth) und die Höhe von der Oberkante des Kiels bis zur Oberkante der Hauptdeckbalken inkl. Balkenbucht (Lloyds Depth) addiert. Für Dreideckschiffe wird von der erhaltenen Summe 7 Fuß subtrahiert.

Multipliziert man diese erste Zahl mit der Länge, so erhält man die zweite Zahl für die Kennzeichnung der Längsverbände.

In Zeichen ist also ^ + y + T Me erste Zahl,

(t + 2" + L Me zweite Zahl.

Leitzahlen des Germanischen Lloyd. Während der Englische Lloyd die erste Zahl aus 3 Summanden erhält, nimmt der Germanische Lloyd nur zwei, nämlich: Halber Umfang des Hauptspants und halbe Konstruktionsbreite. Die Summe dieser beiden, multipliziert mit der Länge, giebt die zweite Zahl.

In Zeichen ist also y + y Me erste Zahl,

(y + -f) L die zweite Zahl.

Leitzahlen des Bureau Beritas. Hier wird einfach die Seitenhöhe* H (Depth moulded) und die Breite zusammenaddiert; dieses giebt die erste Zahl. Im Gegensatz zu den beiden ersteren Gesellschaften multipliziert man nun nicht die erste Zahl mit der Länge, um die zweite Zahl zu erhalten, sondern man multipliziert die Seitenhöhe mit der Breite und das Produkt dieser Faktoren mit der Länge.

In Zeichen ist also H + B Me erste Zahl,

H • B • L Me zweite Zahl.

Diese Zahlen gelten indessen eigentlich nur für Glattdeckschiffe, und die Abmessungen der Verbände sind je nach dem Typ des Schiffes und den Fahrten, für die es bestinlmt ist, besonderen Modifikationen unterworfen. Alle diese näheren Bestimmungen hier anzuführen, würde indessen weit über den Rahmen dieses Buches hinausgehen und müssen wir dafür auf die speziellen Vorschriften der Klassifikations-Gesellschaften verweisen.

Klassenzeichen der drei obigen Gesellschaften für eiserne oder stählerne Schiffe.

Englischer

Lloyd

Germanischer

Lloyd

Bureau

Veritas

100 A

100 A 1

I. Division

95 A 1

95 A

90 A

90 A 1

II. Division

85 A 1

85 A

II. ³/₃ 1 1

80 A

80 A 1

III. Division

75 A 1

75 A

III. */. 1 1

Die 1 hinter dem Klaffenzeichen des Englischen Lloyd, sowie die letzte 1 hinter demjenigen des Bureau Veritas bezieht sich lediglich auf die Ausrüstung und nicht auf den Schiffsrumpf.

Die kleinen Zahlen unter dem A beim Germanischen Lloyd beziehen sich auf die speziellen Besichtigungen. So bedeutet 85 A,

daß ein Schiff mit diesem Klassenzeichen sich alle 3 Jahre einer Spezial-Besichtigung zu unterwerfen hat.

* Seitenhöhe wird gemessen von Oberkante Kiel bis Oberkante Hauptdeckbalken an der Seite in der Mitte der Schiffslänge (Fig. 36).

Ein Schiff kann nun entweder von vorn herein für eine niedrigere Klaffe gebaut werden, oder es hat ursprünglich eine höhere Klaffe gehabt und nachdem die Platten re. durch Rost und Abnutzung an Stärke verloren haben, wird dem Schiffe die ursprüngliche Klasse entzogen. Hier weichen die Vorschriften der einzelnen Gesellschaften wieder von einander ab. Beim Englischen Lloyd müssen beispielsweise alle Teile, welche ¹U ihrer ursprünglichen Stärke verloren haben, durch neue ersetzt werden, wenn das Schiff die Klaffe behalten soll.

Außer den oben angegebenen Klassenzeichen giebt es nun noch eine Reihe anderer, von denen wir die hauptsächlichsten kurz anführen wollen.

Beim Germanischen Lloyd bedeutet:

L = Lange Fahrt mit einer Mindest-Größe von 200 Brutto-Reg.-Tons und Minimalklasse 90 A;

Atl ----- Atlantische Fahrt mit einer Mindest-Größe von 100 Brutto-Reg.-Tons und Minimalklasse 85 A;

K ----- Große Küstenfahrt; k ----- Kleine Küstenfahrt;

[E] ----- Besondere Eisverstärkung im Bug.

Ferner ist noch zu bemerken, daß bei der Klaffe 90 A die

Platten re. 5 % geringere Querschnitte haben, wie bei 100 A.

Bei 80 A ist der Querschnitt 10 % geringer wie bei 100 A.

8    4

Bei der letzten Klasse, welche oben nicht mehr verzeichnet ist, 70 A, ist der Querschnitt 15 °/„ geringer, wie bei 100 A.

2    4

Beim Bureau BeritaS bedeutet:

L Lange Fahrten; Mindest-Größe 250 Reg.-Tons.

A Atlantische Fahrten; Mindest-Größe 100 Reg.-Tons.

Gr Große Küstenfahrt; Mindest-Größe 70 Reg.-Tons.

P Kleine Küstenfahrt.

Soll ein Dampfer das Zeichen 1 haben, so muß er mindestens zu 1250 Brutto-Reg.-Tons vermessen sein.

Bei allen drei Gesellschaften bedeutet ein ■£, daß das betreffende Schiff unter besonderer Aufsicht des Experten der Klassifikations-Gesellschaft erbaut ist.

Demgemäß bedeutet: * 100 A ein eisernes oder stählernes

Schiff, welches die höchste Klasse des Germanischen Lloyd besitzt und unter besonderer Aufsicht desselben erbaut ist.

Der Vollständigkeit halber sollen hier noch die Klassenzeichen für hölzerne Schiffe folgen:

Germanischer

Lloyd

Englischer

Lloyd

Bureau

Veritas

A 1*

AE 1

I. Klasse

II. Klasse

III. Klasse

7a 3 2

V. ³²

Wie man sieht, werden die hölzernen Schiffe auch in drei Kategorien eingeteilt und es heißt in den Vorschriften des Englischen Lloyd:

A 1 sind solche Schiffe, welche jede Art von Ladung nach allen Ländern führen dürfen.

A 1* sind solche Schiffe, welche dieses auch dürfen, indessen den A 1-Schiffen nicht gleichwertig erachtet werden, sei es wegen ihres Alters oder aus andern Ursachen.

M 1 sind Schiffe, welche zwar alle Ladungen führen dürfen, jedoch nur auf kurzen Reisen.

E 1 sind Schiffe, welche nur noch solche Ladungen führen dürfen, die dem Verderb durch Seewasser nicht ausgesetzt sind.

ver-

Zum Schluß sind noch die Bedingungen der drei verschiedenen Gesellschaften in Bezug auf die speziellen Besichtigungen, welchen ein Schiff sich unterwerfen muß, wenn es nicht seine Klasse lieren will, hier wiedergegeben; die Bedingungen sind den Vorschriften der betreffenden Gesellschaften entnnmmen.

I. Germanischer Lloyd.

Spezielle periodische Besichtigungen.

Zur Aufrechterhaltung der ihnen ursprünglich zuerteilten Klasse sind eiserne und stählerne Schiffe nachstehenden speziellen Besichtigungen Nr. 1, 2 und 3 in Perioden zu unterziehen, deren Dauer je nach der Stärke und Solidität der Schiffe und der denselben erteilten Klaffe, bezw. nach Vereinbarung bestimmt wird. Dieselben sind entweder im Trocken- oder Schwimmdock, auf einem Helgen oder Rost vorzunehmen, und die Schiffe dabei so hoch zu stapeln, daß der Kiel und die Bodenplatten genau untersucht werden können.

Bei Schiffen, welche mit Doppelboden versehen sind, ist bei den Besichtigungen 1, 2 und 3, mindestens aber alle vier Jahre

* Dasselbe Zeichen A l, aber in roter Schrift.

einmal, die darauf ruhende Wegerung aufzunehmen und der Doppelboden in Gegenwart des Besichtigers mit einer Wassersäule gleich der Höhe der Tiefladelinie in allen seinen Abteilungen auf Dichtigkeit zu prüfen. Erhöhte Wasserballast-Tanks sind ebenfalls mit einer Wassersäule gleich der Höhe der geladenen Wasserlinie auf Dichtigkeit zu prüfen.

Vorbereitungen zu Nr. 1. Die Füllungen der Wasserläufe neben dem Mittelkielschwein und außerdem ein vollständiger Gang der Bodenwegerung sind auf jeder Seite des Schiffes und in jeder wasserdichten Abteilung desselben in ihrer ganzen Länge loszunehmen, damit die innere Fläche der Bodenplatten untersucht werden kann.² Die Kohlenbunker sind möglichst vollständig von Kohlen zu entleeren und wenigstens ein Gang der darin etwa vorhandenen Wegerung loszunehmen.

Vorbereitungen zu Nr. 2. Die Füllungen der Wasserläufe neben dem Mittelkielschwein und zwei bis drei Gänge der Bodenwegerung sind auf jeder Seite des Schiffes und in jeder wasserdichten Abteilung desselben in ihrer ganzen Länge loszunehmen.² Die Kohlenbunker sind vollständig zu entleeren und wenigstens zwei Gänge der darin etwa vorhandenen Wegerung loszunehmen.

Vorbereitungen zu Nr. 3. Die Laderäume und Kohlenbunker müssen gänzlich geleert werden, damit das Schiff in allen seinen Teilen zugänglich ist. Die dichte Wegerung im Raum ist mindestens zur Hälfte, auf Verlangen des Besichtigers auch vollständig loszunehmen, damit die inneren Flächen des Kiels und der Außenhaut gründlich untersucht werden können.²

Der Rost ist von der äußeren und inneren Fläche der Außenhaut, den Bodenwrangen, Spanten und Gegenspanten, den Balken, Kielschweinen, Stringern, Maschinen- und Keffelträgern,³ den wasserdichten Schotten u. s. w. und dem Ruder durch Schrapen und Klopfen zu entfernen, so daß überall das blanke Metall freigelegt wird.

Die Wassergänge und Schandeckel, wenn von Holz, sind, wo rmmer es den Besichtigern zweckmäßig erscheint, rein zu schrapen.

Besichtigung Nr. 1 und 2. Das Schiff ist in allen seinen Teilen, innen und außen, einer sorgfältigen Besichtigung zu unterziehen. Sollte die Außenhaut an irgend welchen Stellen in auffallendem Maße durch Rost gelitten haben, so sind die Besichtiger berechtigt, sich durch Bohren einiger Löcher von der Dicke der Platten zu überzeugen, nachdem zuvor der Rost an den betreffenden Stellen durch Klopfen und Schrapen, innen und außen, vollständig entfernt -worden ist.

Besichtigung Nr. 3. Der Besichtiger hat, falls er es für -erforderlich erachtet, zur Feststellung der Dicke der Platten an verschiedenen, von ihm näher zu bezeichnenden Stellen Löcher durch die Außenhaut und die Decks bohren zu lassen und darauf das Schiff in allen seinen Teilen auf das Sorgfältigste zu untersuchen.

Alle diejenigen Teile, welche so abgenutzt erscheinen, daß sie die Stärke und Sicherheit des Schiffes gefährden können, oder welche nur noch ³/₄ der ihrer Klasse nach den Bauvorschriften entsprechenden Dicke bewahrt haben, sind zu entfernen und durch Materialien von der ursprünglichen Stärke und guter Qualität zu ersetzen.

Dasselbe gilt vom Deck, den Wassergängen und deren Befestigungen.

Das obere Deck ist zu erneuern, sobald dessen Dicke durch Ab-

Nutzung

von 100 auf 75 mm „    90    „    70    „

„    75    „    65    „

verringert worden ist.

Allgemeine Bemerkungen zu den speziellen Besichtigungen Nr. 1, 2 und 3.

Mit besonderer Aufmerksamkeit haben die Besichtiger stets die Beschaffenheit der Außenhaut und besonders der Scheergänge, namentlich bei verhältnismäßig langen, niedrigen Schiffen zu prüfen. Finden sich dabei irgend welche Anzeichen von Lockerwerden des Verbandes, der Stöße und Nieten, so haben sie ungesäumt auf eine Reparatur bezw. Verstärkung dieser Teile zu dringen. Dasselbe gilt für die Beplattung in der Kimm, sowie in der Nähe der Schraubenwellen bei Schraubendampfern.

Bei jeder Spezial-Besichtigung sind außerdem noch die Masten und die ganze Ausrüstung, namentlich aber Pumpen, Ruder, Spill, Boote, Anker und Ketten einer genauen Prüfung zu unterziehen und letztere zu diesem Zweck bei jeder zweiten Spezial-Besichtigung, mindestens aber alle acht Jahre einmal, so auf Deck auszubreiten, daß sie in ihrer ganzen Länge besichtigt werden können.

Auch hat der Besichtiger sich zu vergewissern, daß die sonstige Ausrüstung des Schiffes den bezüglichen Bestimmungen des Reglements nach Qualität und Quantität entspricht.

Die Anker und Ankerkelten sind ganz oder teilweise zu erneuern, sobald ihr ursprünglicher Querschnitt um 20 % verringert ist.

Alle Mängel, die sich bei einer Besichtigung herausstellen, sind zu beseitigen.

In Betreff der Reihenfolge und Wiederholung dieser Spezial-Besichtigungen sind nachstehende Bestimmungen zu beobachten:

Schiffe der Klassen 100 bis 90 A inkl. sind, abgesehen von

anderen Vereinbarungen, denselben in Perioden von je vier Jahren zu unterwerfen, und zwar in steter Reihenfolge von Nr. 1, 2 und 3, 1, 2 und 3 u. s. w. so lange, bis das Schiff wegen Abnutzung des Materials oder wegen anderer Mängel in eine niedrigere Klasse versetzt wird.

Schiffe der Klassen 85 bis 80 A inkl. sind, abgesehen von anderen

Vereinbarungen, denselben in Perioden von je drei Jahren zu unterwerfen, und zwar in steter Reihenfolge von Nr. 1, 2 und 3, 1, 2 und 3 u. s. w.

Schiffe der Klassen 75 bis 70 A sind, abgesehen von anderen

Vereinbarungen, in Perioden von je zwei Jahren diesen Besichtigungen zu unterwerfen, und zwar in der Reihenfolge von Nr. 1, 2 und 1, 3 — 1, 2 und 1, 3 u. s. w.

Im Register werden die Spezial-Besichtigungen bezeichnet mit sp. Y. 1, 2 und 3 unter gleichzeitiger Angabe des Ortes und des Datums, wo und wann sie stattgefunden haben.

Der Beginn einer neuen Wiederbesichtigungs-Periode von vier bezw. drei und zwei Jahren ist stets von dem Tage der letzten nach dem Reglement fälligen speziellen Besichtigung (1, 2 und 3) ab zu datieren.

Erfolgt eine spezielle Besichtigung Nr. 3 wegen einer größeren Havarie, einer bedeutenden Reparatur oder aus irgend einem anderen Grunde vor Ablauf dieser Zeit, so beginnt von dem Datum derselben ein neuer Turnus der speziellen Besichtigungen 1, 2 und 3 in der vorstehend vorgeschriebenen Reihenfolge.

Bei Dampfschiffen sind in Gemäßheit des dafür bestehenden Reglements auch dereu Maschinen und Kessel möglichst bei einer jeden dieser Spezial-Besichtigungen, mindestens aber alle vier Jahre einmal, durch einen Maschinen-Jnspektor des G. L. einer speziellen Besichtigung zu unterziehen.

Die Besichtiger haben in Voraussicht der Spezial-Besichtigung jede Gelegenheit, welche sich ihnen bei Reparaturen und Umänderungen, sowie bei dem Reinigen des Schiffsbodens darbietet, zur Besichtigung der dabei zugänglich werdenden, für gewöhnlich verdeckten Teile des Schiffes zu benutzen, um den Reedern so viel als möglich Kosten und Weitläufigkeiten zu sparen.

Hat eine derartige Besichtigung innerhalb eines Zeitraums von 12 Monaten vor der zunächst fällig werdenden Spezial-Besichtigung stattgefunden, so kann bei dieser von einer wiederholten Prüfung dev bereits vorher besichtigten Teile Abstand genommen werden.

Ebenso kann auch ausnahmsweise bei einer Spezial-Besichtigung von einer Besichtigung einzelner für gewöhnlich verdeckter Teile Abstand genommen werden, wenn kein Zweifel über die gute Beschaffenheit der betreffenden Teile besteht und der Reeder sich verpflichtet, dieselben vor Ablauf von 12 Monaten von einem Besichtigev des G. L. besichtigen zu lassen.

Die Besichtiger haben in solchen Fällen den Reedern und betn Vorstande schriftliche Anzeige davon zu machen, welche Teile des Schiffes einer speziellen Besichtigung bedürfen.

Boden-Besichtigungen.

Der Boden eiserner und stählerner Schiffe ist nach jeder längeren Reise, mindestens aber alle zwei Jahre einmal, zu besichtigen.

sichtigen.

Passagierdampfer sind alle Jahre einmal im Boden zu be

Eine Bodenbesichtigung wird im Register mit bv unter Angabe des Ortes und des Datums verzeichnet.

II. Englischer Lloyd.

Spezielle periodische Besichtigungen.

(NB. Die folgenden Anforderungen sind von Zeit zu Zeit Änderungen und Zusätzen nach Beschluß des Komitees unterworfen.)

Eisen- und Stahlschiffe erhalten die Klasse A mit einer Zahl davor, so lange sie auf Grund sorgfältiger jährlicher und der zu bestimmten Zeiten eintretenden Spezial-Besichtigungen für tauglich befunden werden, trockene und leicht vergängliche Ladungen nach und von allen Teilen der Welt zu befördern.

Eisen- und Stahlschiffe sind den folgenden Spezial-Besichtigungen, nämlich Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3, unterworfen, um die ihnen verliehene Klasse im Registerbuche beibehalten zu können.

Schiffe, welche von 100 A bis 90 A inkl. und solche die A und

A klassifiziert sind, sind diesen Besichtigungen in den nachstehenden

B

Zeiträumen zu unterwerfen, nämlich wenn die Schiffe vier, acht und zwölf Jahre alt sind, und weiter in gleichen Zeiträumen vom Datum der durchgeführten Besichtigung Nr. 3. Siehe die Bemerkung a auf Seite 348.

In jedem Falle ist das Datum der Erbauung eines Schiffes vom letzten Datum der Eintragungs-Besichtigung zu rechnen, wenn solche Besichtigung innerhalb sechs Monaten vom Datum des Stapellaufes gehalten ist; wenn jedoch die letzte Eintragungs-Besichtigung nicht innerhalb dieser Zeitdauer gehalten ist, so ist als Datum dev

Erbauung der sechste Monat nach dem Stapellaufe anzusehen. Das Datum der Fälligkeit der betreffenden Spezial-Besichtigung ist vom Datum der Erbauung an zu rechnen, wie oben beschrieben, oder von dem Datum der letzten Besichtigung Nr. 3.

Entsprechend müssen eiserne Schiffe, welche 85 A und darunter, A, und stählerne Schiffe, die A für besondere Zwecke klassifiziert c

sind, alle drei Jahre einer Spezial-Besichtigung unterzogen werden, zunächst nach Nr. 1, 2 und 3, und später wieder in derselben Reihenfolge.

In einzelnen Fällen, in welchen es den Schiffseigentümern so konvertieren sollte, können die Spezial-Besichtigungen Nr. 1 und 2 jeder Zeit innerhalb zwölf Monaten vor Ablauf ihrer Fälligkeit ausgeführt werden, und kann Spezial-Besichtigung Nr. 3 jeder Zeit Dor Ablauf des Datums, zu welchem diese fällig wird, ausgeführt werden. Siehe unten die Bemerkung a.

Wenn ein Schiff nach Ablauf des für die Besichtigungen vorgeschriebenen Zeitraumes in einem englischen Hafen weilt und England verläßt, bevor es der fälligen Spezial-Besichtigung unterzogen worden ist, dann wird neben seinem Namen im Registerbuche bei der Klasse das Wort „Expired" (erloschen) eingeschaltet und wird einem Schiffe auf keinen Fall erlaubt, die Klasse beizubehalten, wenn es nicht innerhalb zwölf Monaten vom Datum der Fälligkeit allen Anforderungen der notwendigen Besichtigung unterzogen worden ist.

Schiffe, welche den vorstehend bezeichneten Besichtigungen unterworfen worden sind, erhalten im Registerbuche den Vernlerk: s.s. Nr. 1—94, 8.8. Nr. 2—94, s.s. Nr. 3—9,94, wodurch die betreffende Spezial-Besichtigung und deren Datum bezeichnet wird.

Die Maschinen und Kessel der Dampfschiffe sind bei jeder dieser Spezial-Besichtigungen durch Maschinen-Experten in Bezug auf ihre Sicherheit und geeigneten Zustand zu untersuchen und haben die Experten über diese Teile an das Komitee zu berichten, mit Ausnahme derjenigen Fälle, in welchen die Maschinen und Kessel bereits während der vorausgegangenen zwölf Monate einer Spezial-Besichtigung unterworfen wurden.

Wenn die Maschinen oder Kessel aus dem Schiffe genommen werden, dann sind die Träger nebst Bodenwrangenplatten, Kielschweinen, Nieten re. unter denselben zu besichtigen; und in allen Fällen, wenn die Bodenbeplattung mit Cement belegt werden soll, muß eine Besichtignng derselben stattfinden, ehe Cement gelegt wird.

vom

a Sollte ein Schiff zu irgend einer Zeit der Spezial-Besichtigung Nr. 3 unterzogen worden sein, ehe cs zwölf Jahre alt ist. dann können die späteren Spezial-Besichtigungen Datum der Vollendung dieser Spezial-Besichtigung Nr. 3 au, nach einander Nr. 1, 2 und 3 erfolgen.

*Spezial-Besichtigung Nr. 1.

1.    Das Schiff ist in einem Trockendock ans Stapelklötze von hinreichender Höhe oder auf den Helgen zu stellen, passende Stellagen sind zu machen und die Räume sowie die Pieks auszuräumen; die Füllungen und Wegerung, mindestens zwei Gänge (f) längsschiffsauf jeder Seite, sind aufzunehmen, wovon ein Gang in der Kimm. Bei stählernen Schiffen, bei welchen die Wegerung im flachen Teil des Bodens in Luken gelegt ist, sind sämtliche Luken und ein Gang, von der Wegerung in der Kimm aufzunehmen (b) und sind in Stahl- und Eisenschiffen beide Oberflächen der Seitenbeplattung blos-zulegen (c) und wo notwendig zu reinigen und zu malen.

2.    Die Kohlenbunker sind zu entleeren zwecks Besichtigung und die Wegerung wie in den Räumen aufzunehmen.

3.    Die Masten, Stengen, Raaen und die allgemeine Ausrüstung müssen sich in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden.

4.    Falls das Schiff einen doppelten Boden hat, muß die Wegerung auf demselben abgenommen werden und die Dichtigkeit der Tanks durch Wasserdruck bis zur Höhe der leichten Wasserlinie geprüft werden. Wo tiefe Wasser-Ballasttanks angebracht sind, ist ihre Dichtigkeit durch eine Wassersäule von mindestens acht Fuß. über der Tankdecke zu prüfen.

5.    Oberdecks sind zu erneuern, wenn ihre Stärke folgendermaßen abgenommen hat: Wenn Decks von ursprünglich 4 Zoll, 3'/, Zoll und 3 Zoll Stärke bis auf 3 Zoll resp. 2³/₄ Zoll und 2l/₂ Zoll Stärke abgenutzt sind, es sei denn, daß der allgemeine Zustand der Decks trotz der verminderten Stärke sich als gut erweist, in welchem Falle das Komitee auf Wunsch nach Unterbreitung der Thatsachen eine Entscheidung trifft.

6.    Anmerkung. Bei der auf Spezial-Besichtigung Nr. 3 folgenden Spezial-Besichtigung Nr. 1 sind die Ketten

zweck

solche von 7i0 Zoll abgenutzt sind.

7.    Bei Dampfschiffen müssen die Maschinen und Kessel besichtigt und von den Maschinen-Experten der Gesellschaft muß berichtet werden, daß sich dieselben in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden.

8.    Das Dampfsteuer nebst Zubehör ist zu besichtigen.

schießen. Ketten sind zu erneuern, wenn 7,e Zoll entsprechend ihrer Originalstärke

^Spezial-Besichtigung Nr. 2.

1. Das Schiff ist in einem Trockendock auf Stapelklötze von hinreichender Höhe oder auf den Helgen zu stellen, passende Stellagen sind zu machen und die Räume sowie die Pieks auszuräumen; die Füllungen und Wegerung mindestens zwei Gänge (f) längsschiffs auf jeder Seite sind aufzunehmen, wovon ein Gang in der Kimm.

Bei stählernen Schiffen, bei welchen die Wegerung im stachen Teil des Bodens in Luken gelegt ist, sind sämtliche Luken und ein Gang von der Wegerung in der Kimm aufzunehmen (b) und sind in Stahl- und Eisenschiffen beide Oberflächen der Seitenbeplattnng blos-Megen (c) und wo notwendig zu reinigen und zu malen.

2.    Die Kohlenbunker sind zu entleeren zwecks Besichtigung und die Wegerung wie in den Räumen aufzunehmen.

3.    Das Ankerspill ist bei dieser und allen weiteren wechselweise einander folgenden Spezial-Besichtigungen auseinander zu nehmen und seine Holzbekleidung hinreichend für die Untersuchung zu entfernen. Die Ankerketten find ebenfalls aufzuschießen zwecks Besichtigung bei dieser und allen folgenden Spezial-Besichtigungen. Ankerketten sind zu erneuern, wenn solche von ²/₁₆ Zoll bis ⁴/₁₆ Zoll entsprechend ihrer Originalstärke abgenutzt sind.

4.    Die Masten, Stengen, Raaen und die allgemeine Ausrüstung müssen sich in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden.

5.    Falls das Schiff einen doppelten Boden hat, muß die Wegerung auf demselben abgenommen werden und die Dichtigkeit der Tanks durch Wasserdruck bis zur Höhe der leichten Wasserlinie geprüft werden. Wo tiefe Wasser-Ballasttanks angebracht sind, ist ihre Dichtigkeit durch eine Wassersäule von mindestens acht Fuß über der Tankdecke zu prüfen.

6.    Hat ein Schiff der Besichtigung Nr. 3 bereits einmal genügt und wird der für Nr. 2 vorgeschriebenen Besichtigung unterzogen, dann ist die Wegerung und das Garnier auch in anderen Teilen des Schiffes, wo es von den Besichtigern für nötig befunden wird, aufzunehmen, um es letzteren möglich zu machen, sich über die Beschaffenheit des Schiffes befriedigende Gewißheit zu verschaffen.

7.    Oberdecks sind zu erneuern, wenn ihre Stärke folgendermaßen abgenommen hat: Wenn Decks von ursprünglich 4 Zoll, 3V₂ Zoll und 3 Zoll Stärke bis auf 3 Zoll resp. 2⁸/₄ Zoll und 27* Zoll Stärke abgenutzt sind, es sei denn, daß der allgemeine Zustand der Decks trotz der verminderten Stärke sich als gut erweist, in welchem Falle das Komitee auf Wunsch nach Unterbreitung der Thatsachen eine Entscheidung trifft.

8.    Bei Dampfschiffen müssen die Maschinen und Kessel besichtigt und von den Maschinen-Experten der Gesellschaft muß berichtet werden, daß sich dieselben in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden.

9.    Das Dampfsteuer nebst Zubehör ist zu besichtigen.

^Spezial-Besichtigung Nr. 3.

1. Dieselbe ist durch zwei Besichtiger vorzunehmen, von welchen der eine ein Expert der 'Gesellschaft sein muß. — Das Schiff ist in einem Trockendock auf Stapelklötze von hinreichender Höhe, oder auf t>en Helgen zu stellen; genügende Stellagen sind anzubringen, die Räume und Pieks sind auszuräumen, das ganze dichtliegende Garnier ist aufzunehmen, damit Niete, Kielplatten und die Bodenbeplattung genau untersucht werden können; bei Dampfschiffen sind die Kohlenbunker zu entleeren und sämtliche Spanten, Stringer, Bugbänder, Bodenwrangen, Kielschweine, Maschinen und Kesselträger, Balkenenden, wasserdichten Schotte, Niete und die ganze innere Oberfläche der Beplattung sind bloszulegen und wo Seitenlichter angebracht sind, ist der Zustand der Platten unter denselben festzustellen. Jede Oxydierung (Rost) ist durch Schrapen oder Klopfen von den obengenannten Teilen zu entfernen, wie auch von der Außenbeplattung, den Nieten, dem Kiel, Vor- und Hintersteven und dem Ruder; Schandeckel und Waffergänge müssen, wenn sie von Holz sind, blank geschrapt werden. Wenn das Schiff derartig vorbereitet ist, haben die Besichtiger die Stärke der Platten zu ermitteln (c) indem sie, wo sie es für nötig erachten, die Platten durchbohren lassen und haben sie eine ausführliche Aufstellung der Stärken ihrem Bericht beizufügen.

2.    Solche Teile, welche schadhaft befunden werden, oder bedeutend von der vorgeschriebenen Stärke verloren haben, müssen entfernt und durch andere von der Stärke und Güte der ursprünglich zum Bau verwendeten ersetzt werden (d). Schandeck, Wassergang, Decksplanken und deren Befestigung sind ebenfalls zu untersuchen und wo es geboten erscheint, zu erneuern.

3.    Bei allen Schiffen müssen sich die Masten, Stengen, Raaen sowie Rundhölzer in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden. Die Verkeilungen sämtlicher Masten und des Bugspriets sind bei dieser und den späteren Spezialbesichtigungen zu entfernen; sollten die Platten von eisernen und stählernen Masten und des Bugspriets in Höhe der Decks gedoppelt sein, so sind die Verkeilungen nur bei Spezial-Besichtigung Nr. 3 zu entfernen. Eiserne und stählerne Masten, Bugspriet und Raaen sind genau durch Klopfen zu prüfen

* Um Reedern ihre hierauf bezüglichen Anordnungen zu erleichtern, braucht nur ein Teil der Anforderungen vorstehender Spezialbesichtigungen ausgeführt zu sein, jedoch muß die Besichtigung innerhalb zwölf Monate born Datum der Fälligkeit vollendet werden. In solchen Fällen haben die Besichtiger dem Reeder oder seinem Vertreter die nicht besichtigten Teile schriftlich aufzugeben und ein Gleiches dem Komitee zu berichten, f Bei eisernen Schiffen ist nur ein Gang aufzunehmen erforderlich, b Bei Schiffen mit Doppelung auf der Wegerung kann man, wenn eine Milderung der Vorschriften gewünscht wird, sich deswegen an das Komitee wenden.

c Wenn die innere Oberfläche der Bodenbeplattung mit Cement oder Asphalt belegt ist, kann dessen Wegräumung erlassen werden, wenn der Überzug sorgfältig durch Klopfen oder Meißeln geprüft und gut und genügend dem Eisen anhaftend befunden worden ist.

dem

d Wo die Verringerung der Materialstärken eine große Ausdehnung erlangt hat und es Reeder nicht ratsarn erscheint, das Material durch neues zu ersetze!:, wird, wenn ein detaillierter Bericht darüber von dem Bezirksbesichtiger erstattet wird, die Klasse des Schiffes nochmals von seiten des Komitees in Erwägung gezogen.

und sollten den Besichtigern die Platten irgendwo abgenutzt erscheinen dann ist die Stärke derselben durch Bohren zu ermitteln.

Anmerkung. — Die Masten, Stengen und Raaen sowie Rundhölzer sind auch 6et anderen Gelegenheiten, als bei Spezial-Besichtigungen, wenn der Expert es für notwendig, erachtet, einer Besichtigung unterworfen.

4.    Falls das Schiff einen doppelten Boden hat, muß die Wegerung auf demselben abgenommen werden und die Dichtigkeit der Tanks durch Wasserdruck bis zur Höhe der leichten Wasserlinie geprüft werden. Wo tiefe Wasser-Ballasttanks angebracht sind, ist ihre Dichtigkeit durch eine Wassersäule von mindestens acht Fuß über der Tankdecke zu prüfen.

5.    Oberdecks sind zu erneuern, wenn ihre Stärke folgendermaßen abgenommen hat: Wenn Decks von ursprünglich 4 Zoll, 37₂ Zoll und 3 Zoll Stärke bis auf 3 Zoll resp. 2⁸/₄ und 2¹/» Zoll Stärke abgenutzt sind, es sei denn, daß der allgemeine Zustand der Decks trotz der verminderten Stärke sich als gut erweist, in welchem Falls das Komitee auf Wunsch nach Unterbreitung der Thatsachen eine Entscheidung trifft.

6.    Die Ketten sind zur Besichtigung aufzuschießen. Anker-Ketten sind zu erneuern, wenn solche von Vi₆ Zoll bis ⁴/₁₆ Zoll entsprechend-ihrer Originalstärke abgenutzt sind.

7.    Bei Dampfschiffen müssen die Maschinen und Kessel besichtigt und von den Maschinen-Experten der Gesellschaft muß berichtet werden, daß sich dieselben in gutem und zweckdienlichen Zustande befinden.

8.    Das Dampfsteuer nebst Zubehör ist zu besichtigen.

Zweite Spezial-Besichtigung Nr. 3.

1. Das Schiff muß derselben Untersuchung unterworfen werden wie vorstehend für Nr. 3 Besichtigung beschrieben mit den folgenden Zusätzen: Die vorhandenen Materialstärken müssen festgestellt werden, die Außenbeplattung ist an solchen Stellen zu bohren, wo die Besichtiger es für nötig befinden, damit sie sich von der Stärke überzeugen; die Anzahl der gebohrten Löcher auf jeder Seite darf auf keinen Fall weniger betragen, als wie die Anzahl der uncemen-tierten Plattengänge des Schiffes. Bei Dampfschiffen ist besonders sorgfältig die Ausdehnung der Verminderung von Materialstärken im Bereiche der Seitenbunker und der Kessel festzustellen. Außer dem Berichte über das Schiff ist dem Komitee eine Skizze zur Erwägung zu unterbreiten, welche die Stärke der gebohrten Platten veranschaulicht. Es ist nicht erforderlich, die Bodenbeplattung unter dem Cement zu bohren, wenn der Cement als genügend an der Beplattung haftend befunden wird und die Besichtiger die Bohrung für unnötig halten.

III. Bureau Veritas.

§ 1. Behufs Beibehaltung seiner Klasse muß das Schift zu folgenden Zeiten einer Besichtigung durch einen Experten des Bureau Veritas unterworfen werden:

Schiffe der I Abteilung alle vier Jahre;

Schiffe der II Abteilung alle drei Jahre;

Schiffe der III Abteilung alle drei Jahre.

§ 2. Mit dem Ablauf dieser Perioden wird dem Schiffe die Klasse entzogen, wenn es nicht der vorgeschriebenen Spezial-Besichtigung lmterworfen wird.

Nach einer jeden solchen Besichtigung werden neue Certifikate

ausgestellt.

Die Besichtigung kann auch vor dem Ablauf der obenerwähnten Perioden stattfinden.

§ 3. Alle stählernen oder eisernen Schiffe sollten einmal im Jahre oder möglichst bald nach Verlauf dieses Zeitraumes im Trockendock besichtigt, und wenn nötig, gestrichen werden. Diese Besichtigung wird von dem Experten auf dem Klassifikations-Certifikate vermerkt und im Register und den Nachträgen aufgenommen.

§ 4. Wenn dem Schiffe die Klasse entzogen ist, wird solches in den Nachträgen oder im Register vermerkt.

Schiffe, deren Klasse erloschen ist, können im Register ohne Klasse weiter aufgeführt werden.

Allgemeines über periodische Besichtigungen.

§ 1. Folgendes sind die Haupterfordernisse für solche Besichtigung wie oben § 1, erwähnt:

Das Schiff muß in ein Trockendock oder auf einen Slip auf genügend hohen Blöcken geholt werden, und es sind Stellagen anzubringen, damit eine vollständige Besichtigung ausgeführt werden kann.

Die Räume und Pieks müssen aufgeräumt werden, die Wegerung des Bodens ist aufzunehmen soviel wie vom Experten verlangt wird, desgl. sind Bohrungen vorzunehmen, wo es für nötig erachtet wird.

Nachdem alle Stahl- resp. Eisenteile außen sowohl wie innen gereinigt und vom Rost befreit sind, müssen sie mit Ölfarbe oder mit irgend einem sonstigen Schutzanstrich versehen werden.

Die Kohlenbunker sind zu leeren, die Wegerung ist aufzunehmen, und die Lager unter den Maschinen und Kesseln sind, soweit dies möglich ist, frei zu legen. Decks, Luken, Schotte, Pieks, überhaupt jeder Teil des Schiffes, Masten, Raaen, Takelage, Anker, Ketten und Inventar sind sorgfältig zu prüfen, und es ist darüber zu berichten.

Alle möglichen Reparaturen müssen zur vollen Zufriedenheit des Experten ausgeführt werden.

23

Anhang.

354

Alle Stahl- ober Eisenteile des Schiffes, sowie die hölzernen Decks, welche infolge von Abnutzung, Rost oder aus sonstigen Ursachen gelitten haben und die bei der Prüfung durch Bohren oder in anderer Weise weniger als 3/4 der nach den' Tabellen für ein neues Schiff gleicher Größe vorgeschriebenen Stärke besitzen, müssen entfernt und durch neue Teile vor: vorgeschriebener Qualität und Stärke ersetzt werden.

Anker, Ketten, Takelage re. sind zu erneuern, wenn deren Gewicht oder Querschnitt auf 75 % des vorschriftsmäßigen Wertes reduziert ist.

Die Doppelböden-Abteilungen sind für die innere Besichtigung dem Experten zu öffnen und zu reinigen; die gesamte Wegerung im Bereiche derselben ist zu entfernen und jede Abteilung ist für sich mit dem Druck einer Wassersäule, deren Höhe gleich dem Tiefgang des Schiffes ist, zu probieren.

Piek- und hohe Raumtanks sind in gleicher Weise zu prüfen; keinesfalls darf die Höhe der Wassersäule weniger als 2.40 Meter (8 Fuß engl.) oberhalb der Tankdecke betragen.

Alle sich ergebenden Mängel sind nach Anordnung des Experten und zu seiner Zufriedenheit zu beseitigen.

Die Steuer-Vorrichtung, sowie alle Teile des Ruders und der Steuer-Leitung sind bloszulegen, so daß eine vollständige und eingehende Besichtigung ermöglicht wird. Wenn der Expert es für nötig erachtet, so ist das Ruder zu heben.

Die gesamte Wegerung ist bei Schiffen der ersten Division wenigstens alle zwölf Jahre einmal, bei Schiffen der zweiten und dritten Division wenigstens alle neun Jahre einmal aufzunehmen, um die Beschaffenheit der Stahl- oder Eisenteile des Bodens, des Cements re. im Innern festzustellen; in besonderen Fällen aber kann dies auf Bericht der Experten hin mit Genehmigung der Verwaltung aufgeschoben werden.

§ 2. Jedes stählerne resp. eiserne Schiff ist zur Untersuchung des Bodens einmal im Jahre, oder innerhalb eines dem möglichst nahen Zeitraumes, trocken zu legen, und, wenn der Export es für erforderlich hält, mit einem guten Farbenanstrich zu versehen.

§ 3. Es steht dem Experten jederzeit frei, das Schiff, die Maschine und die Kessel zu besichtigen.

§ 4. Bei Unterlassung der oben angegebenen Unterhaltungs-Maßregeln kann dem Schiffe die Klasse entzogen werden.

§ 5. Wenn die Kessel eines Dampfschiffes, oder dessen Schraube oder Schraubenwelle entfernt oder erneuert, sowie wenn an einzelnen Schiffs- oder Maschinenteilen wesentliche Reparaturen vorgenommen werden, so ist der betreffende Expert des Bureau Veritas davon in Kenntnis zu setzen.

Schraubendampfer müssen wenigstens einmal alle zwei Jahre die Schraube losnehmen und die Schraubenwelle einer Inspektion unterwerfen lassen, aber ans besonderen Wunsch der Reeder werden Ausnahmsälle möglichst berücksichtigt.

§ 6. Geht ein Schiff in eine geringere Abteilung über, als die ihm ursprünglich erteilte, so ist es den periodischen Besichtigungen zu unterziehen, welche für die später erhaltene Abteilung vorgeschrieben sind.

§ 7. Es darf am Rumpfe eines Schiffes, dessen Klasse noch läuft, keine Aenderung ohne Genehmigung des Bureau Veritas vorgenommen werden: andernfalls kann die Klasse entzogen werden.

Der Expert hat die Ausführung solcher von der Verwaltung genehmigten Änderungen zu beaufsichtigen und das Certifikat daraufhin zu visieren.

§ 8. Da im Falle der Havarie oder Strandung das Certifikat infolge des dem Schiffe zugestoßenen Unfalles seinen Wert verliert, so hat der Reeder oder dessen Vertreter einen Experten der Verwaltung herbeizurufen, welcher eine Besichtigung des Schiffes vorzunehmen hat. Die Aufforderung muß dem Experten rechtzeitig genug zugestellt werden, so daß derselbe imstande ist, den Umfang der vorzunehmenden Reparaturen festzustellen, welche dann unter seiner Aufsicht und zu seiner Zufriedenheit ausgeführt werden müssen. Sind die Reparaturen in der oben angegebenen Weise beendigt, so wird das Certifikat visiert, wodurch dasselbe seinen ursprünglichen Wert wieder erlangt. Falls das Schiff in enteil Hafen eingelaufen ist, in welchem, bezw. in dessen Nähe das Bureau Veritas nicht durch einen Experten vertreten ist, so hat der Kapitän einen seitens einer Behörde bestätigten Besichtigungs-Bericht der Verwaltung einzusenden, und sein schiff dann int nächsten Hafen, in welchen es einläuft und woselbst das Bureau Veritas durch einen Experten vertreten ist, von diesem besichtigen zu lassen.

Werden diese Bedingungen nicht erfüllt, so wird dem Schiffe die Klasse entzogen.

iiM

r\

J&B&

co

356

Ssililiise

l>I>00 0q_05_02O_OT-^T-2

cf o oo Y-f tjT t> *-T rf ©

H h H (N (N (M M

00CD^C1O00C0^(NO COOOCOOOCOt-tMI>(MI> rt< TstiC»OCDCOI>I>00 00 oiooo^rhr^ocoyfo^

H H H (N (N (N (N

26,247    29,528

59,056    62,337

91,865    95,146

124,674    127,955

157,483    160,764

190,292    193,573

223,101    226,382

255,910    259,191

288,719    292,000

321,528    324,809

^(Mor^ooor-ioJi^is: WOCCJNOJIXNCDrHCD CO CO rf TJ1 lO O

cfufov

r- tr i> o co co 05 H n ri CN (N IN !N

22,966

55,775

88,584

121,393

154,202

187,011

219,820

252,629

285,438

318,247

Anhang C. Englische Fuß und Meter.

A. Englische Fuß in Meter

Ol l> iO CO T-. 00 CO rfi (N O (Mr-(Mt>(MCO»-iCO — CO °°. 05^ °5_ o O^ H (N (N T-^Tj?l>©rjJ“|>OCOCOOr riHrllNININN

^iNOOOCO^lNOCOiC (NMNCDrtCOHCOOiC O äO CO CO l'- t'- 00 00 05 05 t-T rf |> o" CO“ CO" Ol“ Ci O“ 00“

i—i Y—i t—I i—t 04 Ol Ol

CI^iOCOt-iOII^OCOh 1—lOi—'COy-iiOOOOtO OJINCOCO^^OOCOCO

l-TtjTt> cT cf co~ of oT .cf oo

T—I 1—I T—t Y—¹ Ol Ol 04

TfOlOOOCO^OlOOOCO Y-iCO'—iiOOiOOiC05rr 05. 05. O. ^ ’t OJ. Ol Ol CO ocot-ococooToTiooc

Y-t yH r-1 1—I 04 (M 04

B. Meier in englische Fuß

19,685

52,494

85,303

118,112

150,921

183,730

216,539

249,348

282,157

314,966

16,404

49,213

82,022

114,831

147,640

180,449

213,258

246,067

278,876

311,685

0,305    0,610

3,353    3,658

6,401    6,705

9,449    9,753

12,497    12,801

15,545    15,849

18,592    18,897

21,640    21,945

24,688    24,993

27,736    28,041

OOOCDvfWOQCCD^IN O-^'OSr^OS^OOrOOOCO ooo^-r^c^c^coro^ “ of uf oo H tjT r-T

HHrt(N(M!N

O CO CO 05

13,124

45,933

78,742

111,551

144,360

177,169

209,978

242,787

262,472 1 265,753 I 269,034 I 272,315 I 275,596 295,281 I 298,562 | 301,843 | 305,124 | 308,405

0,000    3,281    6,562    9,843

32,809    36,090    39,371    42,652

65,618    68,899    72,180    75,461

98,427    101,708    104,989    108,270

131,236    134,517    137,798    141,079

164,045    167,326    170,607    173,888

196,854    200,135    203,416    206,697

229,663    232,944    236,225    239,506

Engl. Fuß

OOOOOOOOOO

OnOlCO^OCOOOOO

oooooooooo

OrH(Nf0^iCCDl>0005

Alphabetisches Inhalts-Verzeichnis.

(Die eingeklammerten Wörter sind die englische Bezeichnung.)

Querschnitte

A.

Abmessungen Profile (Scantlings — Sections — Profiles) 63—75, 100—105;

Abzüge und Reduktionen in den Abmessungen, 76—78.

Abtrift (Leeway) 221.

Arbeiten, d. i. Verhalten eines Schiffes auf See (Behaviour) und Wirkung von Kimmkielen auf dasselbe, 155, 169;

Änderung in: Verhalten eines Schiffes während der Reise, 167; Einfluß der verschiedenen Belastung in der Längsrichtung auf dasselbe, 169; desgl. in der Querrichtung, 167; Wirkung der metacentrischen Höhe, 168.

Atmosphärischer Druck (Atmospheric pressure) 27

Auftrieb (Buoyancy), 20, 116; durch die Ladung, 209; Mittelpunkt des Auftriebs d. i. Deplacmentsschwer-punkt, 24, 25, 29; Kurven der Deplacementsschwerpunkte,    32;

Wirkung der Balkenbucht auf den Auftrieb, 39; Wirkung des Eintritts von Wasser auf den Auftrieb, 37; Wirkung von Lüngsschotten, 210; Reserve-Auftrieb 28.

Auftriebskeile (Wedges of buoyancy), 34—37.

Auftriebskräfte (Forces of buoyancy) im Seegang, 157—163.

Balken (Beams), 53, 76, 93; Ersatz für, 54; Ersatz für — im Maschinen- und Kesselraum, 78.

Balkenbucht (Camber, round of beam), 39.

Balkenkniee (Beamknees), 53, 54.

Ballast (Ballast), Menge und Anordnung desselben, 171—191; Mittel, um das Übergehen zu verhüten, 174; Geringster Tiefgang in Ballast, 186; Prüfung der Ballasttanks, 39; Wasserballast, 175—191.

Berechnungen(Calculations), 281,311.

Besichtigungen, periodische (Periodical surveys), 243.

Bodenwrangen (Floors), 53; Tiefe der, 53, 84, 89; Tiefe der — unter Maschinen und Kesseln, 79.

Breite (Breadth), 61; Konstruktions -breite (Breadth moulded), 61.

Brücke, Brückenhaus (Bridge), 60, 78.

Bugband (Breasthook), 93.

C.

(dementieren, mit Cementlösung bestreichen, (Cement washing), 78. Centrifugalkraft (Centrif ugalforce), 160.

Cylinder (Cylinder), Stabilität der, 125.

D.

Deck-Aufbauten (Deck erections), Wert derselben, 29.

Deck aus Stahl (Steel deck), 77. Deckbelastung (Deck weights), Mittel, um das Deck zu stützen, 94. Deckladung (Deck cargo), 48, 94.

zu

Deplacement (Displacement), Definition des Deplacements, 1; Deplacementskurve und Konstruktion derselben, 3—5; Deplacementsskala, 6; Koefficient des Deplacements, 11.

Deplacementsschwerpunkt (Centre of buoyancy), 24, 25, 29; Kurven der Deplacementsschwerpunkte, 32.

Diamantplatte (Diamondplate), 55.

Dichtungswinkel (Collars), 110.

Doppelboden (Double bottom), 83, 175.

Doppelschrauben (Twin - screws), Mittel, die Wellen der stützen, 82—92.

Druckschlverpunkt d. i. Segel-Systemschwerpunkt (Centre of es fort), 221.

E.

Eingeholte (Tumble home) Schifss-seiten, 123, 149.

Eingeschobene (Intercostal) Platten, 80, 82.

Erhöhtes Quarterdeck (Raised quarter-deck, 97, 98.

Ersatz (Compensation) für Raum-balken, 54.

F.

Freibord (Freebord), 7; Beispiele von Freibords - Berechnung, 273 bis 277; Korrektionen für Balkenbucht, 269; dito für Deckaufbauten, 269; dito für Länge, 267; dito für Sprung, 267; Definition des Freibords, 262.

Fuß in Meter, Verwandlung von, 356.

Fußtonne (Foot-ton)---, 13, 115.

G.

Gegenspanten (Reverse frames), 52; Höhe der, 76.

Gegenwinkel (Lug piece), 59.

Gewicht (Weight) und Auftrieb (Bouyancy), Beziehung zwischen, 41; Ungleiche Gewichtsverteilung, 41; Beziehung zwischen dem Gewicht des zum Bau benutzten Materials imb der Stärke, 40.

Gleichgewicht (Equilibrium); Zusta nb des labilen, stabilen und indifferent en Gleichgewichts, 117—118. Gleichzeitigkeit (Synchronism), 164.

H.

Hebelwirkung (Leverage), 14. Heckrahmen (Sternframe), Befestigung des, 85—86.

K.

Kessellager (Boiler stools), 82.

Kiel (Keel), 56—60.

Kielgang (Garboard strake), 60.

Kiel Laschung (Keel scarph), 56. Kielschwein (Keelson), Mittel-, 58 bis 60; Anzahl der Kielschweine, 76; Ersatz für verringerte Höhe des Kielschweins, 82.

Kimm (Bilge), Verstärkung der, 53, 56.

Kimmkiele (Bilge keels), Wirkung der — auf das Schlingern, 155. Klassifikation (Classification) und Klassenzeichen des Germanischen Lloyd, Englischen Lloyd und Büreau Veritas, 340. Kofferdeckdampfer (Trunk steamers),

197.

L.

Laden (Loading), 192; Wirkung der Beladung auf das Arbeiten eines Schiffes in See, 166.

Ladung (Cargo), Gleichartige, 194; libergehen der —, 199.

Länge (Length), extreme, 63—75; Lloyds —, 61; Normal —, 77, 78; Länge zwischen den Perpendikeln, 61.

Lasten (Weigkts), Wirkung des Be-wegens von — auf den System-schwerpunkt, 18—19.

Lebendige Energie (Kinetic Energy), 154.

Leegierigkeit (Slackness), 221.

Lochdorn (Drift punch), 113.

Luvgierigkeit (Ardency), 22L

M.

O.

Maschine (Engine) Grundplatte unter der —, 81; Maschinen-Lager, 78 bis 81; Verstärkung im Maschinenraum, 78.

Masten (Masts), Verstärkung und Befestigung, 94.

Mast-Fischung (Mast partner), 94.

Metall-Klampen (Metal chocks), 109.

Metacentrische Höhe (Metacentric height), 118; Wirkung der Beladung auf die—, 123; Berechnung, 132; Beziehung der meine. Höhe zum Winddruck, 222; Gleiche —, bei verschiedenen Tiefgängen, 140.

Metaeentrische Stabilität (Metacentric stabil! ty), 118.

Metaeentrum, Längen- (Longitudinal Metacentre), 242; Kurve für —, 245.

Metaeentrum, Quer- (Transverse Metacentre), 117; Höhe des — über Deplaeementsschwerpunkt, 118, 119; Kurven für —, 130, 131; Beziehung zwischen Aufriß des Schiffes 'und Höhe des —, 122; Veränderungen in der Höhe des —, 206.

Meter (Metre), Verwandlung von — in Fuß, 356.

Mittschiffs - Querschnitte (Midships sections), 51, 63—75, 83, 100 bis 105;

Mittschiffs-Stärke (Strength amid-ships), 60.

Momente (Moments), 13; Aufrichtendes und kippendes Moment, 13; Berechnung von Momenten, 14 bis 16.

N.

Neutrale Achse (Neutral axis), 45. Nieten (Rivets), Form der —, 113. Nietsetzer (Snapcup), 114.

Nietung (Riveting), 112,

Orlopbalken (Orlopbeams), 77.

¹

Jetzt Haupt-Examinator der Ingenieure des „Board of Trade".

²

Die Wegerung ist bei jeder dieser Besichtigungen möglichst an einer anderen Stelle -aufzunehmen als bei der vorhergegangenen. — Sind die Bodenplatten mit Cement oder Asphalt belegt, so ist dessen Beschaffenheit durch Klopfen und Stemmen zu erproben; ist derselbe gut erhalten und haftet er gut am Eisen, so kann von seiner Entfernung Abstand gekommen werden. Wenn die Bodenplatten eines Schiffes mit Cement oder Asphalt belegt werden sollen, so ist stets die Beschaffenheit derselben vorher durch eine Besichtigung seitens eines Besichtigers des G. L. festzustellen.

³

" So oft die Kessel behufs einer Reparatur herausgenommen werden, sind die darunter befindlichen Teile des Schiffes einer sorgfältigen Prüfung zu unterziehen.

P.

Piekbalken (Panting beams), 93. Piekstringer (Panting stringer), 92. Piektanks (Peaktanks), 255.

Q.

Querverband (Transverse framing), 40, 51.

Quer - Metaeentrum, siehe Meta-eentrum.

R.

Rahmenspanten (Web-frames), 55. Rank (Tender), 118.

Raumbalken (Holdbeams), 76. Reibahle (Rimer), 113.

S.

Schandeck (Gunwale), Verstärkung des, 60.

Scheergang (Sheerstrake), 60.

Schlingern (Rolling), 153; in ruhigem Wasser, 154; im Seegange, 157; Schlingerbewegung eines Cylinders, 158; eines Flosses, 157,    162;

Widerstang gegen —, 154.

Schotte (Lulkheads), 106—112; Anzahl der —, 106; Dichtung der —, 108—110; Füllplatten der —, 110; Höhe der —, 108, 217; Längsschotte, 110; Versteifung der Schotte, 110; Wasserdichte Thüren in den Schotten 111.

Schwere (Gravity), 15, 116.

Schwergut (Deadweight), 7.

Schwergutskala (Deadweight scale), 6—7; Beziehung der Tragfähigkeit an Schwergut zum Schiffstyp, 95—106.

Schwerkraft (Force of gravity), im Seegange, 160.

Schwerpunkt (Centre of gravity), 15; eines Schiffes, 17,

Segelfläche (Sail area) 220; eine große Segelfläche zu führen, 223.

Seitlicher Widerstand (Lateral resi- Stärke (Strength), Beziehung der — stance) Schwerpunkt dess., 220.

Selbsttrimmer (Seif trimming vessels)

255;

250; Wichtigkeit

197.

Sinus (Sines), Tafel der, 278—280, Spannung d. i. Beanspruchung od. Begeben (strain), 40; bei Schiffen, welche nur teilweise vom Wasser getragen werden, 49; beim Laden, wenn das Schiff an Grund sitzt, 49; durch feste, schwere Gewichte, 48; durch Decklast, 48; im leichten Zustande 41; im Seegange, 46; im Trockendock, 50; vom Dampfoder Winddruck herrührend, 48; vom Schlingen: herrührend, 47; vom Wasserdruck, 42; von der Ladung herrührend, 42; von Sturzseen, 49; von Vibration, 48 : Typen von Schiffen, welche größten Spannungen unterworfen sind, 46; Zusammenpressende und ausdehnende Spannungen, 45.

Spant (Frame bar), 52. Spardeckschiffe (Spardeck vessels), 76, 98, 99; Abmessungen der —, 102,

103.

Sprung (Sheer), 28.

Stabilität (Stability), 115; Aufrichtender Hebel der —, 115; Auskunft über —, 228—230; Gesamtumfang der —, 127; Kurve der —, 148, 151, 180, 185, 188, 189, 228; do. für Cylinder, 128; Moment der —, 115, 117; Stabilität eines cylindrischen Körpers, 125; — von verschiedenen Schiffstypen 152,    197; Wirkung der

Breite auf die —, 138; Wirkung der Lage des Systemschwerpunktes auf die —, 144; Wirkung der Ein- und Austauchungskeile auf die —, 129; Wirkung des Freibords auf die —, 140; Wirkung des Sprunges auf die —, 151; Wirkung von eingeholten Schiffsseiten (tumble hörne) auf die —,

149; Veränderungen in der — während der Reise, 196, 201.

zur Dimensionierung, 76; Verteilung des Materials um genügende — gegen Durchbiegung zu geben, 43—46.

Stampfen (Fitebing), 169; Stauung der Ladung inbezug auf —, 170,

Steif (Stiff), 118; Gefahr eines zu steifen Schiffes, 156.

Stöße (Butts), 51, 58.

Stoßwinkel (Buttstraps, bosom piece) 51, 112.

Stringer (Stringer), 59.

Stringerplatte (Stringer plate), Kompensation für Verringerungen der Breite, 82.

Stützen (Pillars), 55, 94.

Sturmdeckschiffe (Awning deck vessels), 76, 97, 99; Abmessungen der —, 104, 105.

T.

Tangenten (Tangents), Tafel der, 278—280.

Tiefe (Depth), gemailte (moulded) d. i. Seitenhöhe, 61; Lloyds-Tiefe, 62—75; Tiefe von Spar- und Sturmdeckschiffen, 62.

Tiefgang (Draught), in Salz- und Frischwaffer, 9; nachdem das Schiff an Grund gesessen, 27.

Thurmdeck-Dampfer(Turret steamer) 197—198.

Tonnage (Tonnage), Abzüge für Register-Tonnage, 252—254; Beispiele von Tonnage - Berechnung, 255—257; Brutto —, 251; — der Deckladung, 255; Register —, 252; Suez-Kanal —, 257; Tiefe Tanks inbezug auf Unter-Deck —, der —, 249; Yacht —, 260. .

Tons Pr. Zoll-Eintauchung (Tons pr. inch. Immersion) Erklärung der —, 7; Gebrauch und Anwendung der Kurven für —, 8—10.

Transom-Platte (Transome plate), 84.

Treibend, auf der Ladung (Water-logged), 217.

Trim (Trim\ 235; Beispiele der Berechnung von Trimänderungen, 245—248; Moment der Trim-änderung, 236; Moment, den Trim einen Zoll zu ändern, 243—244.

Typen von Schiffen (Types of vessels), 97, 197.

u.

U-Spant (Channel bar), 52—53.

V.

Verbindung des Längs- und Quer-Verbandes (Connection of longitudinal and trans verse framing), 54—56.

Volldeckschiffe (Three deck vessels), 62—75, 76, 97, 100—101.

W.

Wasser (Water), Eintritt von — durch eine Decköffnung, 214; —

--in eine Endabteilung, 216;

--- — unter der Schwimmebene, 204; unter und über einer wasserdichten Plattform, 211—212;

Wasserdruck (Water pressures), 20 bis 27.

Wasserpforten (Waterports), 213.

Wellen (Waves), Theorie der, 160 bis 166.

Wellenböcke (Struts) für Doppelschrauben und Methode der Befestigung der Wellenleitung ohne Wellenböckc, 86-91.

Wichtige Ausdrücke, Erklärung für (Definition of important terms),61.

Wind druck (Wind pressure), 172, 221.

Z.

Z-Spant (Z-bar), 52—53.

Zahlen, Lloyds (Lloyds' Numerals),

62.

5-96

/I

M1E

va

MM

mm

mrm

I

rj

MM I m

lim

MW

MM

fl

i\ A

WWWMx

vWVM

«WM

r>

ry

)iio

'i

MWL

rfi

li^ÄÜPi

Bimff fi

l;S)

WWWW

Cvilf iJ ;.C

rz*y>

UM

<1

sn

11/

MM

r.

'l

fr

■<

Ml

<Y

XX

iS

st

il

rZ

Oll

li

ZK

mm

il,

~/A

v"

El

ZW

i.y

MN

sS

WM

li

ry

'/

11

My/MS

Bl

fi

pi

sj

w.

Cx

XM

11

VA

f|

f,

ÄW*

iS

k>

m\

zy

A/M

Fy

I/I

ij

fix

lt

Wi

YXxS

7/

Ml

H

fl

vf

>T

MM

ii

WM

fiiv

Biblioteka Polilechmki Kiakowskiej

100000297536