DE102019217749A1 - Fin stabilizer - Google Patents
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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
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.
-
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
Ein Flossenstabilisator
Ferner verfügt der Flossenstabilisator
In der in
Die Flosse
Die
Der Rumpf
In der hier gezeigten Betriebsstellung des Flossenstabilisators
Die polygonale Flosse
Eine gedachte Verlängerung
Ein zweiter Austrittspunkt P' liegt bei 0 %, woraus eine erste alternative Flosse
Darüber hinaus kann zumindest die Vorderkante
Entsprechend können die Innenkante
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)
Priority Applications (2)
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DE102019217749.2A DE102019217749A1 (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Fin stabilizer |
EP20206914.2A EP3822160B1 (en) | 2019-11-18 | 2020-11-11 | Fin stabiliser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019217749.2A DE102019217749A1 (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Fin stabilizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019217749A1 true DE102019217749A1 (en) | 2021-05-20 |
Family
ID=73343902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019217749.2A Pending DE102019217749A1 (en) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | Fin stabilizer |
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Country | Link |
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EP (1) | EP3822160B1 (en) |
DE (1) | DE102019217749A1 (en) |
Family Cites Families (1)
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-
2019
- 2019-11-18 DE DE102019217749.2A patent/DE102019217749A1/en active Pending
-
2020
- 2020-11-11 EP EP20206914.2A patent/EP3822160B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3822160B1 (en) | 2024-02-07 |
EP3822160A1 (en) | 2021-05-19 |
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