DE102019217749A1 - Fin stabilizer - Google Patents

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DE102019217749A1 DE102019217749.2A DE102019217749A DE102019217749A1 DE 102019217749 A1 DE102019217749 A1 DE 102019217749A1 DE 102019217749 A DE102019217749 A DE 102019217749A DE 102019217749 A1 DE102019217749 A1 DE 102019217749A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flossenstabilisator (10) zur Rollstabilisierung eines Schiffes (12) in Fahrt, vor Anker oder bei Nullgeschwindigkeit mit einer, einen Flossenschaft (20) mitausbildenden flossentragenden Welle (18) mit einer Antriebsvorrichtung (22) zum Verdrehen einer Flosse (24, 100, 102, 104) um eine Flossenschaftachse (26) zum Ändern eines Anstellwinkels (γ) der Flosse (24, 100, 102, 104) im Wasser (14) und mit einer Schwenkvorrichtung (40) mit einer Schwenksäule (42) für eine Winkelbewegung von Flosse (24, 100, 102, 104) und Flossenschaft (20) um eine im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zu einer Schiffslängsachse (44) verlaufende Schwenkachse (46) zum Aus- und Einschwenken der Flosse (24, 100, 102, 104) in eine Betriebsstellung außerhalb und in eine Ruhestellung innerhalb eines zugeordneten Flossenkastens (50) innerhalb des Schiffes (12), wobei die Flosse (24, 100, 102, 104) die Form eines langgestreckten Polygons (70) aufweist.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Flossenschaftachse (26) von einer Innenkante (80) der Flosse (24, 100, 102, 104) ausgeht und eine gedachte Verlängerung (92) der Flossenschaftachse (26) an einem Austrittspunkt (P, P', P'', P''') aus einer Vorderkante (82) der Flosse (24, 100, 102, 104) austritt, wobei ein Abstand (A) des Austrittspunktes (P, P', P'', P''') von einer Außenkante (86) der Flosse (24, 100, 102, 104) bezogen auf eine Gesamtlänge (L, L') der Vorderkante (82) der Flosse (24, 100, 102, 104) zwischen 0% und 75% liegt.Infolgedessen ist eine optimierte Dämpfung der Rollbewegung des Schiffes (12) bei Fahrt durch das Wasser (14), vor Anker oder bei Nullgeschwindigkeit bzw. bei Nullfahrt gegeben.The invention relates to a fin stabilizer (10) for the roll stabilization of a ship (12) in motion, at anchor or at zero speed with a fin shaft (20) which also forms a fin shaft (18) with a drive device (22) for rotating a fin (24). 100, 102, 104) about a fin shaft axis (26) for changing an angle of attack (γ) of the fin (24, 100, 102, 104) in the water (14) and with a pivoting device (40) with a pivoting column (42) for a Angular movement of the fin (24, 100, 102, 104) and fin shaft (20) about a pivot axis (46) running essentially vertically and at right angles to a ship's longitudinal axis (44) for pivoting the fin (24, 100, 102, 104) in and out ) into an operating position outside and into a rest position inside an associated fin case (50) inside the ship (12), the fin (24, 100, 102, 104) having the shape of an elongated polygon (70). According to the invention, it is provided that the fin shaft axis (26) starts from an inner edge (80) of the fin (24, 100, 102, 104) and an imaginary extension (92) of the fin shaft axis (26) at an exit point (P, P ', P' ', P' '') exits from a leading edge (82) of the fin (24, 100, 102, 104), a distance (A) of the exit point (P, P ', P' ', P' '') from an outer edge (86 ) of the fin (24, 100, 102, 104) based on a total length (L, L ') of the leading edge (82) of the fin (24, 100, 102, 104) is between 0% and 75%. As a result, an optimized Damping of the rolling movement of the ship (12) when traveling through the water (14), at anchor or at zero speed or at zero travel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flossenstabilisator zur Rollstabilisierung eines Schiffes in Fahrt, vor Anker oder bei Nullgeschwindigkeit mit einer, einen Flossenschaft mitausbildenden flossentragenden Welle mit einer Antriebsvorrichtung zum Verdrehen einer Flosse um eine Flossenschaftachse zum Ändern eines Anstellwinkels der Flosse im Wasser und mit einer Schwenkvorrichtung mit einer Schwenksäule für eine Winkelbewegung von Flosse und Flossenschaft um eine im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zu einer Schiffslängsachse verlaufende Schwenkachse zum Aus- und Einschwenken der Flosse in eine Betriebsstellung außerhalb und in eine Ruhestellung innerhalb eines zugeordneten Flossenkastens innerhalb des Schiffes, wobei die Flosse die Form eines langgestreckten Polygons aufweist.The invention relates to a fin stabilizer for the roll stabilization of a ship in motion, at anchor or at zero speed with a flipper shaft which also forms a fin shaft with a drive device for rotating a fin around a fin shaft axis to change the angle of the fin in the water and with a swivel device with a swivel column for an angular movement of the fin and fin shaft around a pivot axis running essentially vertically and at right angles to a ship's longitudinal axis for pivoting the fin out and in into an operating position outside and into a rest position inside an associated fin case inside the ship, the fin being in the shape of an elongated polygon having.

Aus dem Stand der Technik sind Flossenstabilisatoren für Passagierschiffe, größere Yachten, Schwimmpontons und dergleichen in einer großen Variationsbreite bekannt. Hierbei kommen im Allgemeinen viereckige Flossenformen zum Einsatz. Bei den viereckigen Flossentypen wird zur Optimierung der hydrodynamisch wirksamen Flossenfläche zur Rollstabilisierung vor Anker bzw. bei Nullgeschwindigkeit des Schiffes angestrebt, den Flossenschaft möglichst nah an der vorderen Flossenkante anzuordnen.Fin stabilizers for passenger ships, larger yachts, floating pontoons and the like are known in a wide range of variations from the prior art. Square fin shapes are generally used here. With the square fin types, in order to optimize the hydrodynamically effective fin surface for roll stabilization at anchor or at zero speed of the ship, the aim is to position the fin shaft as close as possible to the front fin edge.

Aus der EP 2 565 116 B1 ist eine Vorrichtung zur Rollstabilisierung von Schiffen mit einer flossentragenden Welle als Flossenschaft bekannt.From the EP 2 565 116 B1 is a device for roll stabilization of ships with a raft-carrying shaft known as a fin shaft.

Die Vorrichtung umfasst unter anderem eine Antriebsvorrichtung zum Verdrehen einer Flosse um die Achse des Flossenschaftes zum Ändern des Anstellwinkels der Flosse in Relation zu der Horizontalen. Die Flosse weist hierbei die Form eines langgestreckten Vierecks mit kurzen und langen Seiten auf. Weiterhin ist eine Schwenkvorrichtung für eine Winkelbewegung von Flosse und Flossenschaft um eine im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zur Schiffslängsrichtung verlaufende Schwenkachse einer Schwenksäule zum Aus- und Einschwenken der Flosse in eine Betriebsstellung außerhalb und in eine Ruhestellung in eine zugeordnete Flossentasche innerhalb des Schiffes vorgesehen.The device comprises, inter alia, a drive device for rotating a fin around the axis of the fin shaft in order to change the angle of attack of the fin in relation to the horizontal. The fin has the shape of an elongated square with short and long sides. Furthermore, a pivoting device is provided for an angular movement of the fin and fin shaft around a pivot axis of a pivoting column, which runs essentially vertically and at right angles to the ship's longitudinal direction, for pivoting the fin in and out into an operating position outside and into a rest position in an associated fin pocket inside the ship.

Die Flosse ist mit ihrer der Schiffsaußenseite zugewandten kurzen Seite in der Betriebsstellung etwa parallel zur Schiffsaußenhaut orientiert und die langen Seiten der Flosse weisen eine in Fahrtrichtung nach hinten bzw. in Richtung eines Hecks des Schiffs abgewinkelte Pfeilung auf. Die Flossenschaftachse ist in einem Bereich von 10 bis 30 % einer mittleren Sehnenlänge der Flosse bei mittiger Spannweite angeordnet, wobei die Schwenkbewegung der Schwenksäule aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung entsprechend der Pfeilung größer als 90° zur Aufnahme der Flosse in der Flossentasche bemessen ist.The fin is oriented with its short side facing the ship's outside in the operating position approximately parallel to the ship's outer skin, and the long sides of the fin have a sweep angled backwards in the direction of travel or in the direction of a stern of the ship. The fin shaft axis is arranged in an area of 10 to 30% of a mean chord length of the fin with a central span, the pivoting movement of the pivoting column from the operating position to the rest position according to the arrow being greater than 90 ° to accommodate the fin in the fin pocket.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flossenstabilisator für ein Wasserfahrzeug anzugeben, der eine verbesserte Stabilisierungswirkung gegenüber Rollbewegungen eines Schiffes in Fahrt, vor Anker oder bei Nullgeschwindigkeit ermöglicht.One object of the invention is to provide a fin stabilizer for a watercraft which enables an improved stabilizing effect with respect to rolling movements of a ship while moving, at anchor or at zero speed.

Die eingangs genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Flossenschaftachse von einer Innenkante der Flosse ausgeht und eine gedachte Verlängerung der Flossenschaftachse an einem Austrittspunkt aus einer Vorderkante der Flosse austritt, wobei ein Abstand des Austrittspunktes von einer Außenkante der Flosse bezogen auf eine Gesamtlänge der Vorderkante der Flosse zwischen 0 % und 75 % liegt. Infolgedessen ist eine optimierte Dämpfung der Rollbewegungen des Schiffes in Fahrt oder vor Anker gegeben. Besonders bevorzugt liegt der Abstand in einem Bereich zwischen 0 % und 25 % oder zwischen 35 % und 75 % bezogen auf die Gesamtlänge der Vorderkante der Flosse. Bei einem Abstand des Punktes von der Außenkante der Flosse, der in Bezug zu der Gesamtlänge der Vorderkante 0 % beträgt, ergibt sich beispielsweise eine angenähert parallelogrammförmige Flosse, während die Flosse bei 75 % eine Geometrie aufweist, die der eines schiefen Trapezes entspricht. Der Begriff der Nullgeschwindigkeit oder der Nullfahrt definiert im Kontext dieser Beschreibung, dass das antriebslose Schiff keine aktive Fahrt durch das Wasser macht, gleichwohl mit einer etwaig vorhandenen Strömung im Wasser über Grund mit driften kann.The above-mentioned object is achieved in that the fin shaft axis starts from an inner edge of the fin and an imaginary extension of the fin shaft axis emerges at an exit point from a leading edge of the fin, a distance of the exit point from an outer edge of the fin based on a total length of the leading edge of the Fin is between 0% and 75%. As a result, there is an optimized damping of the roll movements of the ship in motion or at anchor. The distance is particularly preferably in a range between 0% and 25% or between 35% and 75% based on the total length of the leading edge of the fin. At a distance of the point from the outer edge of the fin that is 0% in relation to the total length of the front edge, for example, an approximately parallelogram-shaped fin results, while the fin at 75% has a geometry that corresponds to that of an oblique trapezoid. In the context of this description, the term zero speed or zero travel defines that the non-propelled ship does not make any active travel through the water, although it can drift along with any current in the water above the ground.

Bevorzugt liegt der Abstand in einem Bereich zwischen 0 % und 25 % oder zwischen 35 % und 75 %, jeweils bezogen auf die Gesamtlänge der Vorderkante der Flosse.The distance is preferably in a range between 0% and 25% or between 35% and 75%, in each case based on the total length of the leading edge of the fin.

Infolgedessen ergeben sich optimale Platzverhältnisse sowie eine ausgezeichnete Dämpfungswirkung des Flossenstabilisators.As a result, there is optimal space and an excellent damping effect of the fin stabilizer.

Vorzugsweise ist ein Schwenkwinkel der Flosse aus der Ruhestellung bis in die Betriebsstellung größer als 90°.A pivot angle of the fin from the rest position to the operating position is preferably greater than 90 °.

Hierdurch ist ein vollständiges Herausschwenken der Flosse aus dem Flossenkasten gewährleistet.This ensures that the fin can be pivoted completely out of the fin case.

Bei einer technisch vorteilhaften Ausgestaltung schließt die Flosse in der Ruhestellung im Wesentlichen bündig mit einem Rumpf des Schiffes ab.In a technically advantageous embodiment, the fin is essentially flush with a hull of the ship in the rest position.

Hierdurch kann der Strömungswiderstand bei in Fahrt befindlichem Schiff minimiert werden. Darüber hinaus ist eine Beschädigung der Flosse bei einer Fahrt durch Eis minimiert.As a result, the flow resistance can be minimized when the ship is in motion. In addition, damage to the fin when driving through ice is minimized.

Bevorzugt beträgt eine Pfeilung der Flosse in der Fahrtrichtung bis zu 60°.A sweep of the fin in the direction of travel is preferably up to 60 °.

Hierdurch kann der Flossenkastenbauraum minimiert werden.This allows the space for the fin box to be minimized.

Im Fall einer weiteren Ausgestaltung verläuft die Flossenschaftachse in der Betriebsstellung im Wesentlichen senkrecht zu der Schiffslängsachse.In the case of a further embodiment, the fin shaft axis runs essentially perpendicular to the longitudinal axis of the ship in the operating position.

Aufgrund dessen können die an der Flosse angreifenden Kräfte zur Rolldämpfung optimal an die Schiffsstruktur übertragen werden.Because of this, the forces acting on the fin for roll damping can be optimally transferred to the ship's structure.

Im Fall einer weiteren alternativen Ausgestaltung verläuft die Flossenschaftachse in der Betriebsstellung im Wesentlichen in einem Wnikel kleiner 90 Grad zu der Schiffslängsachse. Die Flossenschaftachse ist hierbei in Fahrtrichtung des Schiffes angestellt.In the case of a further alternative embodiment, the fin shaft axis in the operating position runs essentially at an angle of less than 90 degrees to the longitudinal axis of the ship. The fin shaft axis is set in the direction of travel of the ship.

Aufgrund dessen bewirken die an der Flosse angreifenden Kräfte zur Rolldämpfung nicht nur ein abzustützendes Drehmoment an der Schwenkvorrichtung sondern werden gemindert um Axialkräfte oder Schubkräfte, die entlang des Flossenschaftes auf die Schwenkvorrichtung übertragen werden.Because of this, the forces acting on the fin for roll damping not only cause a torque to be supported on the pivoting device, but are reduced by axial forces or shear forces that are transmitted to the pivoting device along the fin shaft.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Innenkante und/oder die Vorderkante und/oder eine Außenkante und/oder eine Hinterkante der Flosse mindestens einen Knickabschnitt aufweisen.In an advantageous development it is provided that an inner edge and / or the front edge and / or an outer edge and / or a rear edge of the fin have at least one kinked section.

Hierdurch ergibt sich ein weiterer Gestaltungsspielraum hinsichtlich der Geometrie der polygonalen Flosse.This results in a further scope for design with regard to the geometry of the polygonal fin.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von schematischen Figuren näher erläutert.In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to schematic figures.

Es zeigen

  • 1 eine schematische Draufsicht auf den Flossenstabilisator in einer Ruhestellung, und
  • 2 eine schematische Draufsicht auf den Flossenstabilisator in einer Betriebsstellung.
Show it
  • 1 a schematic top view of the fin stabilizer in a rest position, and
  • 2 a schematic plan view of the fin stabilizer in an operating position.

Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Flossenstabilisator in einer Ruhestellung.The 1 shows a schematic plan view of the fin stabilizer in a rest position.

Ein Flossenstabilisator 10 zur Rollstabilisierung eines nur andeutungsweise dargestellten Schiffes 12 in Fahrt durch Wasser 14, vor Anker oder bei Nullfahrt umfasst unter anderem eine als Flossenschaft 20 ausgebildete flossentragende Welle 18 mit einer Antriebsvorrichtung 22 zum Verdrehen einer Flosse 24 um eine Flossenschaftachse 26 bzw. eine Längsmittelachse der Welle 18 zum Ändern eines Anstellwinkels der Flosse 24 im anströmenden Wasser 14 (vgl. 2; Bezugszeichen γ). Das Schiff 12 verfügt über einen Rumpf 28 mit einer Rumpfhaut 30, einem Bug 32 und einem Heck 34 und bewegt sich bei normaler (Vorwärts-)Fahrt somit entgegen der Anströmrichtung des anströmenden Wassers 14, die mit einem Pfeil 36 veranschaulicht ist, durch das Wasser 14. Die Bewegung des Schiffs 12 erfolgt somit innerhalb der Zeichenebene von links nach rechts und in einer Fahrtrichtung F.A fin stabilizer 10 for roll stabilization of a ship only hinted at 12th in motion through water 14th , at anchor or at zero speed includes, among other things, one as a fin shaft 20th trained raft-carrying shaft 18th with a drive device 22nd for twisting a fin 24 around a fin shaft axis 26th or a longitudinal center axis of the shaft 18th to change an angle of attack of the fin 24 in the incoming water 14th (see. 2 ; Reference number γ ). The ship 12th has a fuselage 28 with a hull skin 30th , a bug 32 and a heck 34 and thus moves against the direction of the incoming water during normal (forward) travel 14th holding an arrow 36 is illustrated by the water 14th . The movement of the ship 12th thus takes place within the plane of the drawing from left to right and in one direction of travel F. .

Ferner verfügt der Flossenstabilisator 10 über eine Schwenkvorrichtung 40 mit einer massiven Schwenksäule 42 für eine Winkelbewegung von Flosse 24 und Flossenschaft 20 um eine im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zu einer Schifflängsachse 44 verlaufende Schwenkachse 46 zum Aus- und Einschwenken der Flosse 24 in eine Betriebsstellung außerhalb und in eine Ruhestellung innerhalb eines zugeordneten Flossenkastens 50, der in den Rumpf 28 des Schiffes 12 integriert ist. Die Schwenkachse 46 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu einer bevorzugt planen Flossenkastenbasis 52.The fin stabilizer also has 10 via a swivel device 40 with a massive swivel column 42 for an angular movement of fin 24 and fin shaft 20th around an essentially vertical and perpendicular to a ship's longitudinal axis 44 running swivel axis 46 for swiveling the fin in and out 24 into an operating position outside and into a rest position inside an associated fin case 50 that is in the fuselage 28 of the ship 12th is integrated. The pivot axis 46 runs essentially perpendicular to a preferably planar fin box base 52 .

In der in 1 gezeigten Ruhestellung des Flossenstabilisators 10 schließt die Flosse 24 außen im Wesentlichen bündig mit einer Flossenkastenöffnung 54 innerhalb des Rumpfes 28 des Schiffes 12 ab, das heißt die Flosse 24 ist praktisch vollständig in dem Flossenkasten 50 aufgenommen. In der Ruhestellung des Flossenstabilisators 10 wird somit eine nennenswerte Erhöhung des Strömungswiderstands des Schiffs 12 bei Fahrt durch das Wasser 14 vermieden. Zudem werden Beschädigungen an der Flosse 24 im Fall einer Fahrt des Schiffes 12 durch Eis vermieden. Sowohl die Antriebsvorrichtung 22 als auch die Schwenkvorrichtung 40 sind bevorzugt mit drehmomentstarken elektro-hydraulischen Antrieben realisiert.In the in 1 shown rest position of the fin stabilizer 10 closes the fin 24 outside essentially flush with a fin box opening 54 inside the trunk 28 of the ship 12th off, that is, the fin 24 is practically completely in the fin case 50 recorded. In the rest position of the fin stabilizer 10 is thus a noticeable increase in the ship's drag 12th when driving through the water 14th avoided. There will also be damage to the fin 24 in the case of a voyage by the ship 12th avoided by ice. Both the drive device 22nd as well as the swivel device 40 are preferably implemented with high-torque electro-hydraulic drives.

Die Flosse 24 weist eine Umfangsgeometrie auf, die im Wesentlichen mit der eines langgestreckten Polygons 70 korrespondiert. Das Polygon 70 ist hier lediglich exemplarisch als ein allgemeines Viereck 72 mit der besseren zeichnerischen Darstellbarkeit halber nicht bezeichneten vier Kanten und vier Ecken ausgestaltet. Die Flossenschaftachse 26 der Flosse 24 ist ausgehend von der hier gezeigten Ruhestellung mit Hilfe einer zum Beispiel elektro-hydraulischen Schwenkvorrichtung 40 um einen Schwenkwinkel α von bevorzugt größer als 90° um die Schwenkachse 46 verschwenkbar.The fin 24 has a circumferential geometry that is essentially that of an elongated polygon 70 corresponds. The polygon 70 is only exemplary here as a general square 72 designed with four edges and four corners, not designated, for the sake of better graphical representability. The fin shaft axis 26th the fin 24 is based on the rest position shown here with the aid of an electro-hydraulic swivel device, for example 40 by a swivel angle α of preferably greater than 90 ° about the pivot axis 46 pivotable.

Die 2 illustriert eine schematische Draufsicht auf den Flossenstabilisator in einer Betriebsstellung.The 2 illustrates a schematic top view of the fin stabilizer in an operating position.

Der Rumpf 28 des Schiffes 12 mit dem Bug 32 und dem Heck 34 bewegt sich analog zur Darstellung von 1 entgegen der Richtung des Pfeils 36 durch das Wasser 14, das heißt in der normalen (Vorwärts-)Fahrtrichtung F bzw. wird von dem Wasser 14 in Richtung des Pfeils 36 angeströmt. Der Rumpf 28 des Schiffes 12 verfügt über die Rumpfhaut 30, die im Wesentlichen bündig mit der Flossenkastenöffnung 54 abschließt. Innerhalb des leeren Flossenkastens 50 des Flossenstabilisators 10 sowie im Wesentlichen senkrecht zu dessen Flossenkastenbasis 52 ist die Schwenkvorrichtung 40 mit der Schwenksäule 42 und mit ihrer im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zu der Schiffslängsachse 44 orientierten Schwenkachse 46 positioniert. Zumindest näherungsweise orthogonal zu der Schwenkachse 46 verläuft die als Flossenschaft 20 ausgebildete, flossentragende Welle 18. Mit Hilfe der unabhängig von der Schwenkvorrichtung 40 einstellbaren Antriebsvorrichtung 22 ist die den Flossenschaft 20 mitausbildende, flossentragende Welle 18 und somit die Flosse 24 um die Flossenschaftachse 26 um einen Anstellwinkel γ in Relation zur Zeichenebene bzw. zum horizontal anströmenden Wasser 14 verdrehbar. Der Anstellwinkel γ liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen -60° und +60°. Eine Pfeilung β der Flosse 24 in der normalen (Vorwärts-)Fahrtrichtung F des Schiffes 12 durch das Wasser 14 kann bis zu 60° betragen.The hull 28 of the ship 12th with the bow 32 and the stern 34 moves analogously to the representation of 1 against the direction of the arrow 36 through the water 14th , that is, in the normal (forward) direction of travel F or is from the water 14th in the direction of the arrow 36 flowed towards. The hull 28 of the ship 12th has the fuselage skin 30th that are essentially flush with the fin case opening 54 concludes. Inside the empty fin case 50 of the fin stabilizer 10 as well as substantially perpendicular to its fin case base 52 is the swivel device 40 with the swivel column 42 and with their substantially vertical and at right angles to the ship's longitudinal axis 44 oriented swivel axis 46 positioned. At least approximately orthogonal to the pivot axis 46 runs as a fin shaft 20th trained, raft-carrying shaft 18th . With the help of the independent of the swivel device 40 adjustable drive device 22nd is the shaft of the fin 20th co-forming, raft-carrying wave 18th and thus the fin 24 around the axis of the fin shaft 26th by an angle of attack γ in relation to the plane of the drawing or to the horizontally flowing water 14th rotatable. The angle of attack γ is preferably in a range between -60 ° and + 60 °. An arrow β the fin 24 in the normal (forward) direction F of the ship 12th through the water 14th can be up to 60 °.

In der hier gezeigten Betriebsstellung des Flossenstabilisators 10 ist die Flosse 24 um einen Schwenkwinkel α von etwa 105° aus der vollständig in dem Flossenkasten 50 aufgenommenen Ruhestellung mittels der Schwenkvorrichtung 40 aus dem Flossenkasten 52 heraus geschwenkt. Die Flossenschaftachse 26 verläuft somit in etwa rechtwinklig zur Schiffslängsachse 44 bzw. zur Rumpfhaut 30.In the operating position of the fin stabilizer shown here 10 is the fin 24 by a swivel angle α from about 105 ° from completely inside the fin case 50 recorded rest position by means of the pivoting device 40 from the fin case 52 swiveled out. The fin shaft axis 26th thus runs approximately at right angles to the ship's longitudinal axis 44 or to the fuselage skin 30th .

Die polygonale Flosse 24 verfügt hier lediglich exemplarisch über eine Innenkante 80, eine vom Wasser 14 angeströmte Vorderkante 82, eine Außenkante 84 sowie eine Hinterkante 86. Die Innenkante 80 verläuft in der hier gezeigten Betriebsstellung nahezu parallel und weitgehend spaltfrei zu der Rumpfhaut 30 des Schiffes 12 und die Außenkante 84 verläuft ihrerseits im Wesentlichen parallel zu der Innenkante 80. Die Pfeilung β ist bevorzugt an der Vorderkante 82 der Flosse 24 vorgesehen, kann aber alternativ oder ergänzend auch an der Hinterkante 86 der Flosse 24 ausgebildet sein.The polygonal fin 24 only has an inner edge here as an example 80 , one from the water 14th flowed leading edge 82 , an outer edge 84 as well as a trailing edge 86 . The inside edge 80 runs in the operating position shown here almost parallel and largely without gaps to the fuselage skin 30th of the ship 12th and the outer edge 84 in turn runs essentially parallel to the inner edge 80 . The arrow β is preferred on the leading edge 82 the fin 24 provided, but can alternatively or additionally also on the rear edge 86 the fin 24 be trained.

Eine gedachte Verlängerung 92 der Flossenschaftachse 26 schneidet die Vorderkante 82 an einem ersten Austrittspunkt P, dessen Abstand A von der Außenkante 86 bei ungefähr 33 % - bezogen auf eine Gesamtlänge L der geradlinigen Vorderkante 82 der Flosse 24 - liegt. Hieraus ergibt sich die Flosse 24 von 1 mit einer Umfangsgeometrie, die der des Polygons 70 bzw. des Vierecks 72 entspricht.An imaginary extension 92 the fin shaft axis 26th cuts the leading edge 82 at a first exit point P , its distance A. from the outside edge 86 at about 33% - based on a total length L. the straight leading edge 82 the fin 24 - lies. This gives the fin 24 of 1 with a perimeter geometry similar to that of the polygon 70 or the square 72 corresponds to.

Ein zweiter Austrittspunkt P' liegt bei 0 %, woraus eine erste alternative Flosse 100 resultiert, die über eine näherungsweise parallelogrammförmige Geometrie verfügt. Ein dritter Austrittspunkt P'' liegt dagegen bei 70 %, wodurch eine zweite alternative Flosse 102 mit einer angenähert dreieckförmigen Umfangsgeometrie realisierbar ist. Im Fall eines vierten Austrittspunkts P''', der bei etwa 75 % verortet ist, ergibt sich eine dritte alternative Flosse 104, die eine näherungsweise trapezförmige Umfangsgeometrie aufweist. Durch die Variation des Abstands A eines Austrittspunkts der gedachten Verlängerung 92 der Flossenschaftachse 26 lassen sich die Flossen 24, 100, 102, 104 mit unterschiedlichen Geometrien realisieren. Bevorzugterweise liegt der Abstand A entweder in einem Bereich zwischen 0 % und 25 % oder in einem Intervall zwischen 35 % und 75 % jeweils bezogen auf die Gesamtlänge L der Vorderkante 82 der Flosse 24 und jeweils einschließlich der Bereichs- oder Intervallgrenzen.A second exit point P 'is at 0%, from which a first alternative fin 100 results, which has an approximately parallelogram-shaped geometry. A third exit point P ″, on the other hand, is at 70%, creating a second alternative fin 102 can be realized with an approximately triangular circumferential geometry. In the case of a fourth exit point P ''', which is located at around 75%, a third alternative fin results 104 , which has an approximately trapezoidal circumferential geometry. By varying the distance A. an exit point of the imaginary extension 92 the fin shaft axis 26th let the fins 24 , 100 , 102 , 104 realize with different geometries. The distance is preferably located A. either in a range between 0% and 25% or in an interval between 35% and 75%, each based on the total length L. the leading edge 82 the fin 24 and each including the range or interval limits.

Darüber hinaus kann zumindest die Vorderkante 82 der Flosse 24 mindestens einen optionalen Knickabschnitt 110 bzw. Knick aufweisen, durch den die Vorderkante 82 in einen ersten rumpfnahen Abschnitt 112 und einen zweiten rumpffernen Abschnitt 114 aufgeteilt wird. Die Summe der beiden Abschnitte 112, 114 entspricht hierbei einer gegenüber der Länge L geringfügig größeren Länge L' der geknickten Vorderkante 82 der Flosse 24.In addition, at least the leading edge 82 of the fin 24 has at least one optional buckling section 110 or kink through which the leading edge 82 in a first section close to the fuselage 112 and a second distal section 114 is divided. The sum of the two sections 112 , 114 corresponds to one against the length L. slightly greater length L 'of the bent front edge 82 the fin 24 .

Entsprechend können die Innenkante 80 und/oder die Außenkante 84 und/oder die Hinterkante 86 der Flosse 24 ebenfalls mindestens einen nicht dargestellten Knickabschnitt aufweisen. Dasselbe gilt für jede der lediglich exemplarisch dargestellten, alternativen Flossen 100, 102, 104 bzw. Flossenformen.The inner edge can accordingly 80 and / or the outer edge 84 and / or the trailing edge 86 the fin 24 also have at least one kink section (not shown). The same applies to each of the alternative fins shown only by way of example 100 , 102 , 104 or fin shapes.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
FlossenstabilisatorFin stabilizer
1212th
Schiffship
1414th
Wasser water
1818th
flossentragende Welleraft-carrying wave
2020th
FlossenschaftFin shaft
2222nd
Antriebsvorrichtung (Anstellwinkel)Drive device (angle of attack)
2424
Flosse (trapezförmig)Fin (trapezoidal)
2626th
FlossenschaftachseFin shaft axis
2828
Rumpfhull
3030th
RumpfhautHull skin
3232
BugBug
3434
HeckRear
3636
Pfeil arrow
4040
Schwenkvorrichtung (Schwenkbewegung)Swivel device (swivel movement)
4242
SchwenksäuleSwivel column
4444
SchiffslängsachseLongitudinal axis of the ship
4646
Schwenkachse Swivel axis
5050
FlossenkastenFin case
5252
FlossenkastenbasisFin case base
5454
Flossenkastenöffnung Fin case opening
7070
PolygonPolygon
7272
allgemeines Viereck general square
8080
InnenkanteInside edge
8282
VorderkanteLeading edge
8484
AußenkanteOuter edge
8686
HinterkanteTrailing edge
9292
Verlängerung (Flossenschaftachse) Extension (fin shaft axis)
100100
erste alternative Flosse (parallelogrammförmig)first alternative fin (parallelogram-shaped)
102102
zweite alternative Flosse (dreieckförmig)second alternative fin (triangular)
104104
dritte alternative Flosse (trapezförmig) third alternative fin (trapezoidal)
110110
KnickabschnittKink
112112
erster rumpfnaher Abschnittfirst section close to the fuselage
114114
zweiter rumpfferner Abschnitt second section further away from the hull
AA.
Abstand (Austrittspunkt)Distance (exit point)
FF.
Fahrtrichtung (Schiff)Direction of travel (ship)
LL.
Gesamtlänge (geradlinige Vorderkante Flosse)Total length (straight leading edge of the fin)
L'L '
Gesamtlänge (Vorderkante Flosse mit Knickabschnitt) Total length (leading edge of fin with kinked section)
PP
erster Austrittspunktfirst exit point
P'P '
zweiter Austrittspunktsecond exit point
P''P ''
dritter Austrittspunktthird exit point
P'''P '' '
vierter Austrittspunkt fourth exit point
αα
SchwenkwinkelSwivel angle
ββ
PfeilungArrow
γγ
AnstellwinkelAngle of attack

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 2565116 B1 [0003]EP 2565116 B1 [0003]

Claims (7)

Flossenstabilisator (10) zur Rollstabilisierung eines Schiffes (12) in Fahrt, vor Anker oder bei Nullgeschwindigkeit mit einer, einen Flossenschaft (20) mitausbildenden flossentragenden Welle (18) mit einer Antriebsvorrichtung (22) zum Verdrehen einer Flosse (24, 100, 102, 104) um eine Flossenschaftachse (26) zum Ändern eines Anstellwinkels (γ) der Flosse (24, 100, 102, 104) im Wasser (14) und mit einer Schwenkvorrichtung (40) mit einer Schwenksäule (42) für eine Winkelbewegung von Flosse (24, 100, 102, 104) und Flossenschaft (20) um eine im Wesentlichen vertikal und rechtwinklig zu einer Schiffslängsachse (44) verlaufende Schwenkachse (46) zum Aus- und Einschwenken der Flosse (24, 100, 102, 104) in eine Betriebsstellung außerhalb und in eine Ruhestellung innerhalb eines zugeordneten Flossenkastens (50) innerhalb des Schiffes (12), wobei die Flosse (24, 100, 102, 104) die Form eines langgestreckten Polygons (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flossenschaftachse (26) von einer Innenkante (80) der Flosse (24, 100, 102, 104) ausgeht und eine gedachte Verlängerung (92) der Flossenschaftachse (26) an einem Austrittspunkt (P, P', P'', P''') aus einer Vorderkante (82) der Flosse (24, 100, 102, 104) austritt, wobei ein Abstand (A) des Austrittspunktes (P, P', P'', P''') von einer Außenkante (84) der Flosse (24, 100, 102, 104) bezogen auf eine Gesamtlänge (L, L') der Vorderkante (82) der Flosse (24, 100, 102, 104) zwischen 0% und 75% liegt.Fin stabilizer (10) for the roll stabilization of a ship (12) in motion, at anchor or at zero speed with a flipper shaft (18) which also forms a fin shaft (20) with a drive device (22) for rotating a fin (24, 100, 102, 104) about a fin shaft axis (26) for changing an angle of attack (γ) of the fin (24, 100, 102, 104) in the water (14) and with a swivel device (40) with a swivel column (42) for an angular movement of the fin ( 24, 100, 102, 104) and fin shaft (20) about a pivot axis (46) running essentially vertically and at right angles to a ship's longitudinal axis (44) for pivoting the fin (24, 100, 102, 104) out and in into an operating position outside and in a rest position within an associated fin case (50) inside the ship (12), the fin (24, 100, 102, 104) having the shape of an elongated polygon (70), characterized in that the fin shaft axis (26) from egg ner inner edge (80) of the fin (24, 100, 102, 104) and an imaginary extension (92) of the fin shaft axis (26) at an exit point (P, P ', P ", P"') from a leading edge (82) of the fin (24, 100, 102, 104) exits, a distance (A) of the exit point (P, P ', P'',P''') from an outer edge (84) of the fin (24, 100, 102, 104) based on a total length (L, L ') of the leading edge (82) of the fin (24, 100, 102, 104) is between 0% and 75%. Flossenstabilisator (10) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) in einem Bereich zwischen 0 % und 25 % oder zwischen 35 % und 75 %, jeweils bezogen auf die Gesamtlänge der Vorderkante (82) der Flosse (24, 100, 102, 104), liegt.Fin stabilizer (10) Claim 1 , characterized in that the distance (A) is in a range between 0% and 25% or between 35% and 75%, in each case based on the total length of the leading edge (82) of the fin (24, 100, 102, 104) . Flossenstabilisator (10) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkwinkel (α) der Flosse (24, 100, 102, 104) aus der Ruhestellung bis in die Betriebsstellung größer als 90° ist.Fin stabilizer (10) Claim 1 or 2 , characterized in that a pivot angle (α) of the fin (24, 100, 102, 104) from the rest position to the operating position is greater than 90 °. Flossenstabilisator (10) nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flosse (24, 100, 102, 104) in der Ruhestellung im Wesentlichen bündig mit einem Rumpf (28) des Schiffes (12) abschließt.Fin stabilizer (10) Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the fin (24, 100, 102, 104) in the rest position is essentially flush with a hull (28) of the ship (12). Flossenstabilisator (10) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pfeilung (β) der Flosse (24, 100, 102, 104) in der Fahrtrichtung bis zu 60° beträgt.Fin stabilizer (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that an arrow (β) of the fin (24, 100, 102, 104) in the direction of travel is up to 60 °. Flossenstabilisator (10) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flossenschaftachse (26) in der Betriebsstellung im Wesentlichen senkrecht zu der Schiffslängsachse (44) verläuft.Fin stabilizer (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the fin shaft axis (26) in the operating position runs essentially perpendicular to the ship's longitudinal axis (44). Flossenstabilisator (10) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenkante (80) und/oder die Vorderkante (82) und/oder eine Außenkante (84) und/oder eine Hinterkante (86) der Flosse (24, 100, 102, 104) mindestens einen Knickabschnitt (110) aufweisen.Fin stabilizer (10) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that an inner edge (80) and / or the front edge (82) and / or an outer edge (84) and / or a rear edge (86) of the fin (24, 100, 102, 104) has at least one kink section (110 ) exhibit.
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