DE102023124176A1

DE102023124176A1 - Device for measuring a force on a traction device of a towed antenna arrangement

Info

Publication number: DE102023124176A1
Application number: DE102023124176.1A
Authority: DE
Inventors: Kilian Helfmeier
Original assignee: ThyssenKrupp AG; Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: TKMS ATLAS ELEKTRONIK GMBH, DE; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2023-09-07
Filing date: 2023-09-07
Publication date: 2025-03-13

Abstract

Es ist eine Vorrichtung (20) zur Messung einer Zugkraft (22) auf ein Zugmittel (24) für eine Schleppantennenanordnung offenbart. Die Vorrichtung umfasst das Zugmittel (24), ein gekrümmtes Formstück (26), ein Fixierungselement (28) und einen Dehnungssensor (30). Das Fixierungselement (28) ist ausgebildet, das Formstück (26) derart an dem Zugmittel (24) zu befestigen, dass das Zugmittel (24) durch die Krümmung des Formstücks (26) ebenfalls eine Krümmung erfährt. Der Dehnungssensor (30) ist ausgebildet, eine sich durch eine Zugkraft auf das Zugmittel verändernde Krümmung des Formstücks (26) oder des Zugmittels (24) zu detektieren.

A device (20) for measuring a tensile force (22) on a traction means (24) for a towed antenna arrangement is disclosed. The device comprises the traction means (24), a curved shaped piece (26), a fixing element (28), and a strain sensor (30). The fixing element (28) is designed to fasten the shaped piece (26) to the traction means (24) in such a way that the traction means (24) also undergoes a curvature due to the curvature of the shaped piece (26). The strain sensor (30) is designed to detect a curvature of the shaped piece (26) or of the traction means (24) that changes due to a tensile force on the traction means.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung von Zugkräften, die auf ein Zugmittel einer Schleppantenne wirken.The invention relates to the measurement of tensile forces acting on a traction device of a towed antenna.

Schleppantennen werden u.a. zur Ortung von Objekten unter Wasser eingesetzt. Meist ist die Schleppantenne selbst als passives Sonar ausgebildet. D.h. meist empfängt die Schleppantenne Wasserschall und sendet keine Wasserschallsignale aus. Um mit Schleppantennen Aktivsonar zu betreiben, wird häufig ein weiterer Wasserschallwandler, entweder in einem Schleppkörper oder an Bord eines Wasserfahrzeugs montiert, verwendet, um Wasserschallsignale auszusenden, deren Reflexionen die Schleppantenne empfangen kann. Die Schleppantenne wird üblicherweise mittels eines Zugmittels mit dem ziehenden Wasserfahrzeug verbunden. Weiter befindet sich auch innerhalb der Schleppantenne zumindest ein (weiteres) Zugmittel, um die Zugkräfte, die auf die Schleppantenne wirken, aufzunehmen. Üblicherweise sind auch die Wasserschallwandler an dem Zugmittel innerhalb der Schleppantenne befestigt.Towed antennas are used, among other things, to locate objects underwater. The towed antenna itself is usually designed as a passive sonar. This means that the towed antenna usually receives underwater sound and does not emit underwater sound signals. To operate active sonar with towed antennas, an additional underwater sound transducer is often used, either mounted in a towed body or on board a watercraft, to emit underwater sound signals, the reflections of which the towed antenna can receive. The towed antenna is usually connected to the towing watercraft by means of a traction device. Furthermore, at least one (further) traction device is located within the towed antenna to absorb the tensile forces acting on the towed antenna. The underwater sound transducers are usually also attached to the traction device within the towed antenna.

Auf die Zugmittel, d.h. sowohl das Zugmittel zur Verbindung der Schleppantenne mit dem ziehenden Wasserfahrzeug als auch auf das/die Zugmittel innerhalb der Schleppantenne wirken bei fahrendem Wasserfahrzeug große Kräfte auf die geschleppte Schleppantenne. Um diese Kräfte zu messen, beispielsweise um die Geschwindigkeit bei zu großen Zugkräften reduzieren zu können bevor ein Zugmittel reißt, werden die Zugkräfte, die auf das/die Zugmittel wirken, gemessen. Bisher ist es hierfür notwendig, die Zugmittel aufzutrennen und in das Zugmittel, als Teil des Zugmittels, einen Kraftsensor einzubauen. Dieser Kraftsensor muss dann fest mit beiden offenen Enden des aufgetrennten Zugmittels verbunden werden, um das Zugmittel wieder zusammenzusetzen. D.h. die Zugseile oder Gurte innerhalb einer Schleppsonaranordnung mussten bisher aufwändig modifiziert werden, um einen Zugkraftsensor für die Schleppkräfte zu integrieren. Hierzu ist es erforderlich, das Zugmittel aufzutrennen, die offenen Enden zu spleißen und mittels eines geeigneten Kraftsensors wieder miteinander zu verbinden. Die Prozedur, um einen herkömmlichen Kraftsensor in eine Schleppsonaranordnung zu integrieren, ist aufwendig und schwächt die Struktur: Jede Unterbrechung ist eine potentielle Bruchstelle in den Zugmitteln. Weiterhin ist ein Einsatz herkömmlicher Kraftsensoren aufgrund der Baugröße dieser Sensoren vor allem in Schleppsonaren mit kleinem Durchmesser schwierig bis unmöglich.When the vessel is moving, large forces act on the towed antenna, i.e., both the traction device connecting the towed antenna to the towing vessel and the traction device(s) within the towed antenna. In order to measure these forces, for example, to be able to reduce the speed in the event of excessive tensile forces before a traction device breaks, the tensile forces acting on the traction device(s) are measured. Previously, this required cutting the traction device and installing a force sensor into the traction device as part of the traction device. This force sensor then had to be firmly connected to both open ends of the cut traction device in order to reassemble the traction device. This meant that the traction cables or belts within a towed sonar arrangement previously had to be extensively modified in order to integrate a tensile force sensor for the towing forces. This required cutting the traction device, splicing the open ends, and reconnecting them using a suitable force sensor. The process of integrating a conventional force sensor into a towed sonar array is complex and weakens the structure: Every interruption represents a potential point of failure in the towing mechanism. Furthermore, the use of conventional force sensors is difficult or even impossible due to their size, especially in towed sonar arrays with small diameters.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für Zugmittel, insbesondere die Messung von Zugkräften auf ein Zugmittel, zu schaffen.The object of the present invention is therefore to create an improved concept for traction means, in particular the measurement of tensile forces on a traction means.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.

Ausführungsbeispiele zeigen eine Vorrichtung zur Messung einer Kraft auf ein Zugmittel für eine Schleppantennenanordnung. Die Vorrichtung kann auch als Zugmittelanordnung bezeichnet werden. Die Vorrichtung weist das Zugmittel, ein gekrümmtes Formstück, ein Fixierungselement und einen Dehnungssensor auf. Das Zugmittel kann ein Seil oder einen Gurt sein. Ein Seil weist einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf während ein Gurt einen Querschnitt aufweist, der von einem runden Querschnitt abweicht, d.h. der Querschnitt eines Gurts weist in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen unterschiedliche Durchmesser auf. Beispielsweise kann das Gurt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei sich „im Wesentlichen“ z.B. darauf bezieht, dass das Rechteck abgerundete Ecken haben kann. Das Formstück ist gekrümmt, wenn sich zumindest eine Oberfläche nicht in einer Ebene befindet. In anderen Worten kann das gekrümmte Formstück entweder gebogen (ohne Unstetigkeitsstellen in der Krümmung) oder gewinkelt (mit Unstetigkeitsstellen in der Krümmung), sein.Embodiments show a device for measuring a force on a traction device for a towed antenna arrangement. The device can also be referred to as a traction device arrangement. The device comprises the traction device, a curved shaped piece, a fixing element, and a strain sensor. The traction device can be a cable or a belt. A cable has a substantially round cross-section, while a belt has a cross-section that deviates from a round cross-section, i.e., the cross-section of a belt has different diameters in two mutually perpendicular directions. For example, the belt can have a substantially rectangular cross-section, where "substantially" refers, for example, to the fact that the rectangle can have rounded corners. The shaped piece is curved if at least one surface is not in a plane. In other words, the curved shaped piece can be either bent (without discontinuities in the curvature) or angled (with discontinuities in the curvature).

Das Fixierungselement ist ausgebildet, das Formstück derart an dem Zugmittel zu befestigen, dass das Zugmittel durch die Krümmung des Formstücks ebenfalls eine Krümmung erfährt. D.h., bei gespanntem Zugmittel ist dieses nicht linear gestreckt, sondern weicht an der Stelle, an der das Formstück angeordnet ist, eine von der linearen Ausdehnung abweichende Form auf. Das Fixierungselement kann beispielsweise in das Formstück geschraubt werden, um das Formstück an dem Zugmittel zu befestigen. Der Dehnungssensor ist ausgebildet, eine sich durch eine Zugkraft auf das Zugmittel verändernde Krümmung des Formstücks oder des Zugmittels zu detektieren. D.h., durch die Zugkraft verändert sich die Form des Formstücks und die Form es Zugmittels an dieser Position. Diese Formänderung (entweder des Zugmittels oder des Formstücks) kann durch den Dehnungssensor gemessen werden.The fixing element is designed to fasten the shaped piece to the tensioning means in such a way that the tensioning means also undergoes a curvature due to the curvature of the shaped piece. This means that when the tensioning means is tensioned, it is not linearly stretched, but rather takes on a shape that deviates from the linear expansion at the point where the shaped piece is arranged. The fixing element can, for example, be screwed into the shaped piece in order to fasten the shaped piece to the tensioning means. The strain sensor is designed to detect a changing curvature of the shaped piece or the tensioning means due to a tensile force on the tensioning means. This means that the tensile force changes the shape of the shaped piece and the shape of the tensioning means at this position. This change in shape (either of the tensioning means or of the shaped piece) can be measured by the strain sensor.

Als Dehnungssensor kann beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen oder ein optischer Dehnungssensor verwendet werden oder dieselben aufweisen, wenn beispielsweise mehrere Sensoren, insbesondere unterschiedliche Arten von Sensoren, verwendet werden. Optische Dehnungssensoren verwenden beispielsweise ein Faser-Bragg-Gitter zur Dehnungsmessung.The strain sensor can be, for example, a strain gauge or an optical strain sensor, or they can comprise the same if, for example, multiple sensors, especially different types of sensors, are used. Optical strain sensors, for example, use a fiber Bragg grating for strain measurement.

Idee ist es, die Kraft auf das Zugmittel direkt an dem Zugmittel zu bestimmen, ohne dieses auftrennen zu müssen. Hierzu wird ein Teil des Zugmittels aus seinem ursprünglichen geraden Weg mittels des Formstücks herausgeführt, so dass eine Zugkraft auf das Zugmittel dahingehen auf das Zugmittel wirkt, dass das Zugmittel seine ursprüngliche Form wieder einnimmt. Das Formstück wirkt der Zugkraft jedoch entgegen, verformt sich allerdings aufgrund der Zugkraft. Die Verformung kann mittels des Dehnungssensors gemessen werden. Als Formstück eignet sich beispielsweise ein Stück Blech, das gemeinsam mit dem Fixierungselement das Zugmittel deformiert, sodass der Gurt oder das Seil bei Zugbeanspruchung eine elastische Deformation des genannten Blechs verursacht. Diese Deformation verhält sich bei geeigneter Auslegung des Blechs proportional zur Zugkraft im Seil und kann mittels des Dehnungssensors ausgewertet werden.The idea is to determine the force acting on the traction device directly at the traction device itself, without having to separate it. To do this, a section of the traction device is guided out of its original straight path using the shaped piece, so that a tensile force acts on the traction device such that the traction device returns to its original shape. The shaped piece counteracts the tensile force but deforms due to the tensile force. The deformation can be measured using the strain sensor. A suitable shaped piece could be a piece of sheet metal, for example, which, together with the fixing element, deforms the traction device so that the belt or rope causes an elastic deformation of the sheet metal when subjected to tensile stress. If the sheet metal is suitably designed, this deformation is proportional to the tensile force in the rope and can be evaluated using the strain sensor.

Somit ergibt sich ein sehr kompakter Sensor, d.h. geringer Baulänge und geringer Bauhöhe, der auch in Arrays mit kleinem Durchmesser (d.h. beispielsweise einem Durchmesser von weniger als 10cm, bevorzugt weniger als 7cm, weiter bevorzugt weniger als 4cm) und nur kurzen freien Abschnitten zwischen den Wasserschallwandlern und anderen Elektronikkomponenten integriert werden kann. This results in a very compact sensor, i.e. with a short overall length and low overall height, which can also be integrated into arrays with a small diameter (i.e., for example, a diameter of less than 10 cm, preferably less than 7 cm, more preferably less than 4 cm) and only short free sections between the waterborne sound transducers and other electronic components.

Ferner wird durch das beschriebene Prinzip eine Schwächung der Zugelemente der Schleppantennenanordnung vermieden. Weiterhin ist ein nachträglicher Einbau oder ein Austausch von Sensoren an beliebigen Stellen der Schleppantennenanordnung möglich.Furthermore, the described principle prevents weakening of the tension elements of the towed antenna array. Furthermore, subsequent installation or replacement of sensors at any location in the towed antenna array is possible.

In Ausführungsbeispielen ist das Zugmittel ein Teil einer Schleppantenne der Schleppantennenanordnung. Insbesondere weist das Zugmittel, insbesondere ein Gurt eine Vielzahl von Durchbrüche zur Befestigung von elektrischen Komponenten an dem Zugmittel auf. Die Durchbrüche können in regelmäßigen Abstanden in dem Zugmittel angeordnet sein. Elektrische Komponenten sind z.B. Wasserschallwandler, Analog-Digital-Wandler, Verstärker, o.ä. Zur Aufnahme der elektrischen Komponenten können in der Schleppantenne entsprechende (weitere) Formstücke verwendet werden, die mit dem Zugmittel verbunden werden und die elektrischen Komponenten aufnehmen, um dieselben mit dem Zugmittel zu verbinden. Bevorzugt verwendet das Fixierungselement einen ungenutzten Durchbruch der Vielzahl von Durchbrüchen, um das (ursprüngliche) Formstück (zur Deformation des Zugmittels) mit dem Zugmittel zu verbinden. Ein Durchbruch kann auch als Loch bezeichnet werden. D.h., der vorgestellte Drucksensor kann ohne ein Auftrennen der Zugmittel, vor allem der Zuggurte moderner Schleppantennen, in die Zugmittel integriert werden.In exemplary embodiments, the traction means is part of a towed antenna of the towed antenna arrangement. In particular, the traction means, in particular a belt, has a plurality of openings for attaching electrical components to the traction means. The openings can be arranged at regular intervals in the traction means. Electrical components are, for example, water-borne sound transducers, analog-to-digital converters, amplifiers, or the like. To accommodate the electrical components, corresponding (further) shaped pieces can be used in the towed antenna. These shaped pieces are connected to the traction means and accommodate the electrical components in order to connect them to the traction means. Preferably, the fixing element uses an unused opening from the plurality of openings to connect the (original) shaped piece (for deforming the traction means) to the traction means. An opening can also be referred to as a hole. This means that the presented pressure sensor can be integrated into the traction means without separating the traction means, especially the tension belts of modern towed antennas.

Bevorzugt weist die Schleppantenne einen Mantel auf, in dem das Zugmittel geführt ist. Der Mantel kann den Übergang zwischen Schleppantenne und Umgebung der Schleppantenne bilden. Der Mantel kann bevorzugt mit einer Flüssigkeit gefüllt sein. Somit kann beispielsweise ein Auf- bzw. Abtrieb der Schleppantenne eingestellt werden und die Komponenten der Schleppantenne können vor Korrosion und elektrischen Überschlägen geschützt werden.The towed antenna preferably has a casing in which the traction means is guided. The casing can form the transition between the towed antenna and the surrounding area of the towed antenna. The casing can preferably be filled with a liquid. This allows, for example, the up- or down-lift of the towed antenna to be adjusted and the components of the towed antenna can be protected from corrosion and electrical arcing.

Ergänzend oder alternativ ist das Zugmittel ausgebildet, die Schleppantenne der Schleppantennenanordnung mit einem Wasserfahrzeug zu verbinden, um die Schleppantenne zu ziehen. Somit kann auch eine Zugkraft auf das Zugmittel bestimmt werden, welches das Wasserfahrzeug mit der Schleppantenne verbindet. Additionally or alternatively, the traction device is designed to connect the towed antenna of the towed antenna arrangement to a watercraft in order to pull the towed antenna. Thus, a tensile force on the traction device connecting the watercraft to the towed antenna can also be determined.

In Ausführungsbeispielen ist das Formstück derart ausgebildet und mit dem Zugmittel verbunden, dass lediglich eine zentrale Fixierung des Zugmittels auf dem Formstück notwendig ist. In diesem Fall ist das Formstück mit einem einzigen, d.h. genau einem, Fixierungselement an dem Zugmittel befestigt. Somit wird eine sehr einfache Befestigung des Formstücks ermöglicht. Alternativ ist die Anordnung derart ausgebildet, dass die Fixierung des Zugmittels an den zwei distalen Enden des Formstücks geschieht.In exemplary embodiments, the shaped piece is configured and connected to the traction means in such a way that only a central fixation of the traction means on the shaped piece is necessary. In this case, the shaped piece is attached to the traction means with a single, i.e., exactly one, fixation element. This enables very simple attachment of the shaped piece. Alternatively, the arrangement is configured such that the traction means is fixed at the two distal ends of the shaped piece.

Als vorteilhaft hat sich die Anbringung des Dehnungssensors auf der dem Zugmittel abgewandten Seite des Formstücks erwiesen.It has proven advantageous to mount the strain sensor on the side of the fitting facing away from the traction device.

Abhängig von der Form des Formstücks und der Seite des Formstücks, auf der der Dehnungssensor aufgebracht ist, resultiert die Biegung des Formstücks in einer Stauchung des Dehnungssensors oder einer Streckung des Dehnungssensors bei Einwirken einer Zugkraft auf das Zugmittel. In anderen Worten wird das Formstück durch die wirkende Kraft verbogen (aus seiner vorgebogenen Form hin zur geraden Form), wodurch sich auf der einen Seite des Formstücks eine Stauchung und auf der anderen Seite eine Dehnung ergibt. Der Dehnungssensor kann prinzipiell auf beiden Seiten aufgeklebt werden und erfährt daher entweder eine Stauchung oder eine Dehnung.Depending on the shape of the fitting and the side of the fitting to which the strain sensor is applied, the bending of the fitting results in a compression of the strain sensor or an extension of the strain sensor when a tensile force is applied to the tension member. In other words, the fitting is bent by the applied force (from its pre-bent shape to a straight shape), resulting in compression on one side of the fitting and extension on the other. The strain sensor can, in principle, be bonded to either side and therefore experiences either compression or extension.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Messung einer Kraft auf ein Zugmittel für eine Schleppantennenanordnung, wobei 1a, 1b und 1c unterschiedliche Ausführungen von Formstücken der Vorrichtung zeigen;
2: eine schematische perspektivische Darstellung der Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel.

Preferred embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings.

1 : a schematic sectional view of a device for measuring a force on a traction means for a towed antenna arrangement, wherein 1a , 1b and 1c show different designs of fittings of the device;
2 : a schematic perspective view of the device in an embodiment.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.Before exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or equivalent elements, objects and/or structures in the different figures are provided with the same reference numerals, so that the description of these elements shown in different exemplary embodiments is interchangeable or can be applied to one another.

1 zeigt in 1a, 1b, 1c und 1d jeweils eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung 20 zur Messung einer Zugkraft 22 auf ein Zugmittel 24 für eine Schleppantennenanordnung. Die Vorrichtung umfasst neben dem Zugmittel 24 ein gekrümmtes Formstück 26, ein Fixierungselement 28 sowie einen Dehnungssensor 30. Das Fixierungselement 28 befestigt das Formstück 26 derart an dem Zugmittel 24, dass das Zugmittel 24 durch die Krümmung des Formstücks 26 ebenfalls eine Krümmung erfährt. Es sei angemerkt, dass die Krümmung zur besseren Erläuterung sehr prominent dargestellt ist und zur Detektion der Zugkraft auch kleine Krümmungen ausreichen können. Insbesondere sind kleine elastische Betriebsdeformationen vorteilhaft, da in diesem Bereich geringfügiger geometrischer Gestaltänderungen (d.h. Deformationen bzw. Biegungen), ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen wirkender Kraft und Ausgangssignal des Dehnungssensors besteht. Der Dehnungssensor 30 detektiert nunmehr eine sich durch eine Zugkraft 22 auf das Zugmittel 24 verändernde Krümmung des Formstücks 26 oder des Zugmittels 24. In den Figuren ist der Dehnungssensor jeweils auf dem Formstück 26 angeordnet, so dass die veränderte Krümmung des Formstücks 26 gemessen wird. 1 shows in 1a , 1b , 1c and 1d each a schematic sectional view of a device 20 for measuring a tensile force 22 on a traction device 24 for a towed antenna arrangement. In addition to the traction device 24, the device comprises a curved shaped piece 26, a fixing element 28 and a strain sensor 30. The fixing element 28 fastens the shaped piece 26 to the traction device 24 in such a way that the traction device 24 also undergoes a curvature due to the curvature of the shaped piece 26. It should be noted that the curvature is shown very prominently for better explanation and that even small curvatures can be sufficient to detect the tensile force. In particular, small elastic operating deformations are advantageous because in this range of slight geometric shape changes (i.e. deformations or bends), there is an approximately linear relationship between the acting force and the output signal of the strain sensor. The strain sensor 30 now detects a changing curvature of the shaped piece 26 or of the pulling means 24 due to a tensile force 22 on the pulling means 24. In the figures, the strain sensor is arranged on the shaped piece 26 in each case, so that the changed curvature of the shaped piece 26 is measured.

1a zeigt nunmehr einen Ausschnitt einer Schleppantenne 32. In der Schleppantenne 32 verlaufen zwei Zugmittel 24, 24', insbesondere zwei Gurte, mit den Vorrichtung 20, 20' zur Dehnungsmessung. Die Formstücke 26, 26' sind mittels der Fixierungselemente 28, 28' derart an dem Zugmittel 24, 24' angeordnet, dass die Zugkraft 22 auf das Zugmittel 24 eine Stauchung der Oberfläche des Formstücks 26, 26' bewirkt. D.h., jedes Zugmittel 24, 24' wird von einem Dehnungssensor ausgewertet. Neben den Vorrichtungen 20, 20' sind an den Zugmitteln 24, 24' (weitere) Formstücke 34, 34' angeordnet. Mittels der Formstücke 34, 34' können elektrische Komponenten mit den Zugmitteln 24, 24' (mechanisch) verbunden werden. 1a now shows a section of a towed antenna 32. Two traction means 24, 24', in particular two belts, with the devices 20, 20' for strain measurement run in the towed antenna 32. The shaped pieces 26, 26' are arranged on the traction means 24, 24' by means of the fixing elements 28, 28' in such a way that the tensile force 22 on the traction means 24 causes a compression of the surface of the shaped piece 26, 26'. This means that each traction means 24, 24' is evaluated by a strain sensor. In addition to the devices 20, 20', (further) shaped pieces 34, 34' are arranged on the traction means 24, 24'. By means of the shaped pieces 34, 34', electrical components can be (mechanically) connected to the traction means 24, 24'.

1b zeigt ein Ausführungsbeispiel der Dehnungsmessung mittels eines alternativen Formstücks. Das Formstück 26 ist mittels einer Vielzahl von Fixierungselementen 28a, 28b, ... an dem Zugmittel 24 befestigt. Insgesamt sind, rein beispielhaft, 11 Fixierungselemente dargestellt. So erfolgt eines Formgebung des Zugmittels kontinuierlich über die gesamte Länge des Formstücks 34. Eine Zugkraft 22 bewirkt eine Biegung des, auf der des Zugmittels abgewandten Seite vormals geraden Formstücks 26. Durch die Verwendung der Vielzahl von Fixierungselementen erfährt das Zugelement eine annähernd kontinuierliche Krümmung, was der Festigkeit und der Lebensdauer des Zugelements zu Gute kommt. 1b shows an embodiment of strain measurement using an alternative shaped piece. The shaped piece 26 is attached to the tension member 24 by means of a plurality of fixing elements 28a, 28b, .... A total of 11 fixing elements are shown, purely as an example. Thus, the shaping of the tension member occurs continuously over the entire length of the shaped piece 34. A tensile force 22 causes a bending of the previously straight shaped piece 26 on the side facing away from the tension member. By using the plurality of fixing elements, the tension member experiences an almost continuous curvature, which benefits the strength and service life of the tension member.

1c zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der kontinuierlichen Formgebung des Zugmittels 24 über die gesamte Länge des Formstücks 26. Das Zugmittel 24 weist eine Nut 36 auf, deren Form der gewünschten Form des Zugmittels entspricht. In diese Nut 36 ist das Zugmittel 24 eingelegt. Bevorzugt wird das Zugmittel mittels einem oder mehreren Fixierungselementen 28 in der Nut fixiert. So kann das Zugmittel 24 nicht aus der Nut 36 herausrutschen, bevorzugt ist das Formstück 26 dann auch ortsfest mit dem Zugmittel 24 verbunden. Eine ortsfeste Verbindung des Formstücks mit dem Zugmittel kann beispielsweise durch ein Fixierungselement erreicht werden, das durch das Formstück und das Zugmittel geführt ist. Bevorzugt durchdringt das Fixierungselement das Zugmittel an einer Position mit einem bereits vorhandenen Durchbruch. 1c shows an alternative embodiment of the continuous shaping of the traction means 24 over the entire length of the shaped piece 26. The traction means 24 has a groove 36 whose shape corresponds to the desired shape of the traction means. The traction means 24 is inserted into this groove 36. Preferably, the traction means is fixed in the groove by means of one or more fixing elements 28. This prevents the traction means 24 from slipping out of the groove 36; preferably, the shaped piece 26 is then also fixedly connected to the traction means 24. A fixed connection of the shaped piece to the traction means can be achieved, for example, by a fixing element that is guided through the shaped piece and the traction means. Preferably, the fixing element penetrates the traction means at a position with an existing opening.

1d zeigt ein Ausführungsbeispiel, das dem Ausführungsbeispiel aus 1 b und 1c sehr ähnlich ist. Die Krümmung des Formstücks 30 ist jedoch anders gewählt. In Kombination mit zwei dargestellten Fixierungselementen 28a, 28b ergibt sich daraus, dass das Formstück an zwei diskreten Punkten mit dem Zugmittel verbunden ist. Der Verlauf des Zugmittels folgt dem Verlauf des Formstücks allerdings nicht auf der vollen Länge des Formstücks 26. Der Installationsaufwand ist jedoch geringer als bei dem Ausführungsbeispiel aus 1b. Insgesamt ist der Verlauf des Zugmittels ist jedoch ähnlich zu 1b und 1c gewählt. 1d shows an embodiment that is similar to the embodiment of 1 b and 1c is very similar. However, the curvature of the fitting 30 is chosen differently. In combination with two illustrated fixing elements 28a, 28b, this results in the fitting being connected to the traction device at two discrete points. However, the course of the traction device does not follow the course of the fitting over the entire length of the fitting 26. However, the installation effort is less than in the embodiment from 1b However, the overall course of the traction device is similar to 1b and 1c chosen.

In den Ausführungsbeispielen aus 1b und 1c wird deutlich, dass mehr als ein Fixierungselement benötigt wird, um das Formstück 30 mit dem Zugmittel 24 zu verbinden. Ferner sei angemerkt, dass in 1b und 1c nur ein Zugmittel der Darstellung aus 1a gezeigt ist. So kann auch die Montage an dem Zugmittel aussehen, dass die Schleppantenne mit dem Wasserfahrzeug verbindet.In the examples from 1b and 1c It becomes clear that more than one fixing element is required to connect the shaped piece 30 to the traction means 24. Furthermore, it should be noted that in 1b and 1c only one means of representation 1a This is also how the towing device that connects the towed antenna to the watercraft can be mounted.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 20 in einer schematischen perspektivischen Darstellung, wobei das Ausführungsbeispiel der Darstellung des unteren Zugmittels 24' aus 1a ähnelt. 2 shows an embodiment of the device 20 in a schematic perspective view, wherein the embodiment of the diagram position of the lower traction device 24' from 1a resembles.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in connection with a device, it should be understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or component of a device can also be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block, detail, or feature of a corresponding device.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It is understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

2020: Vorrichtungdevice
2222: Zugkrafttraction
2424: Zugmitteltraction device
2626: gekrümmtes Formstückcurved fitting
2828: FixierungselementFixing element
3030: DehnungssensorStrain sensor
3232: Schleppantennetowed antenna
3434: weiteres Formstückadditional fitting
3636: NutNut

Claims

A device (20) for measuring a tensile force (22) on a traction means (24) for a trailing antenna arrangement, comprising: - the traction means (24); - a curved shaped piece (26); - a fixing element (28); - a strain sensor (30); - wherein the fixing element (28) is configured to fasten the shaped piece (26) to the traction means (24) in such a way that the traction means (24) also undergoes a curvature due to the curvature of the shaped piece (26); and - wherein the strain sensor (30) is configured to detect a changing curvature of the shaped piece (26) or of the traction means (24) due to a tensile force on the traction means.

Device (20) according to Claim 1 , wherein the traction means (24) is a rope.

Device (20) according to Claim 1 , wherein the traction means (24) is a belt.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the strain sensor (30) comprises or consists of a strain gauge.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the strain sensor (30) comprises or consists of an optical sensor.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the traction means (24) is part of a towed antenna (32) of the towed antenna arrangement.

Device (20) according to Claim 6 , wherein the traction means (24), in particular at regular intervals, has a plurality of openings for fastening electrical components to the traction means (24), wherein the fixing element (28) uses an unused opening of the plurality of openings to connect the shaped piece (26) to the traction means (24).

Device (20) according to one of the Claims 6 or 7 , wherein the towed antenna has a casing in which the traction means is guided.

Device (20) according to Claim 8 , the shell being filled with a liquid.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the pulling means (24) is designed to connect the towed antenna of the towed antenna arrangement to a watercraft in order to pull the towed antenna.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the shaped piece (26) is designed and connected to the traction means (24) in such a way that the strain sensor (30) detects a compression of the shaped piece (26).

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the shaped piece (26) is designed and connected to the traction means (24) in such a way that the strain sensor (30) detects an extension of the shaped piece (26).

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the strain sensor is applied to a side of the fitting facing away from the traction device.

Device (20) according to one of the preceding claims, wherein the shaped piece is fastened to the traction means with a single fixing element.