Anlage zur Dämpfung der Schwingbewegung eines schwimmfähigen Körpers,
insbesondere Schlingerdämpfungsanlage für Schiffe Die Erfindung betrifft eine Anlage
zur Dämpfung der Schwingbewegung eines schwimmfähigen Körpers, insbesondere Schlingerdämpfungsanlage
für Schiffe, unter Verwendung von teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Stabilisierungstanks,
die nach Art kommunizierender Röhren miteinander verbunden sind und die in den Flüssigkeitskanälen
der Tankverbindungen fernsteuerbare Querschnittsverstellelemente aufweisen.System for damping the oscillating movement of a buoyant body,
in particular anti-roll system for ships. The invention relates to a system
for damping the oscillating movement of a buoyant body, in particular a roll damping system
for ships, using stabilization tanks partially filled with liquid,
which are connected to one another in the manner of communicating tubes and which are in the liquid channels
the tank connections have remotely controllable cross-section adjustment elements.
Bei einer bekannten Anlage dieser Art sind als fernsteuerbare Querschnittsverstellelemente
verstellbare Drosselklappen vorgesehen, die in der Schließstellung etwa ein Drittel
des freien Durchflußquerschnittes der Kanäle abdecken. Bei dieser Ausbildung der
Querschnittsverstellelemente wird jedoch eine turbulente Strömung eintreten, die
den Dämpfungsvorgang in gewissem Maße unkontrollierbar macht und auch kein Optimum
an Dämpfung ermöglicht. Ein solches Dämpfungsoptimum kann nämlich nur erreicht werden,
wenn die Resonanzschwingung der freien Tanks mit der Eigenschwingungsdauer des Schiffes
zusammenfällt. Da aber die Eigenschwingungsdauer des Schiffes von verschiedenen
veränderlichen Faktoren, vor allem von der Ladung beeinflußt wird, vermögen die
bekannten Stabilisierungsanlagen mit freien Tanks und die Strömung beeinträchtigenden
Verstellelementen nicht in vollem möglichem Maße stabilisierend auf die Schlingerbewegung
des Schiffes einzuwirken.In a known system of this type, remotely controllable cross-section adjustment elements are used
adjustable throttle valves are provided, which in the closed position about a third
of the free flow cross-section of the channels. In this training the
However, a turbulent flow will occur, which
makes the damping process to a certain extent uncontrollable and also not an optimum
allows for cushioning. Such an optimum attenuation can only be achieved if
when the resonance oscillation of the free tanks with the natural oscillation period of the ship
coincides. But since the natural period of oscillation of the ship is different
changeable factors, especially influenced by the charge, are capable of the
known stabilization systems with free tanks and the flow impairing
Adjusting elements do not stabilize the rolling movement to the fullest extent possible
of the ship.
Eine Beseitigung dieser Nachteile läßt sich gemäß der Erfindung auf
einfache Weise dadurch erreichen, daß als Verstellelemente dachförmig angeordnete
ebene Flächen vorgesehen sind, die zur Querschnittsveränderung in ihrer Firsthöhe
verstellbar sind, wobei der First quer zur Strömungsrichtung verläuft. Auf diese
Weise läßt sich eine Laminarströmung erhalten, die allein eine Anpassung der Resonanzschwingung
der freien Tanks an der Eigenschwingungsdauer des Schiffs zuläßt.These disadvantages can be eliminated according to the invention
A simple way to achieve that arranged roof-shaped as adjusting elements
flat surfaces are provided, the cross-section change in their ridge height
are adjustable, the ridge running transversely to the direction of flow. To this
In this way, a laminar flow can be obtained which alone is an adaptation of the resonance oscillation
the free tanks on the natural period of oscillation of the ship.
In den Flüssigkeitskanälen können in Weiterbildung der Erfindung mehrere
solcher dachförmig angeordneter Flächenpaare vorgesehen sein und zwischen den einzelnen
Flächenpaaren parallel zur Strömungsrichtung angeordnete Leitflächen liegen. Die
Veränderung der Firsthöhe der Flächen kann durch mittig zwischen zwei jeweils eine
Dachform bildende Platten angreifende Huborgane, z. B. Spindeln, verstellt werden.In a further development of the invention, several
such roof-shaped pairs of surfaces can be provided and between the individual
Pairs of surfaces are arranged parallel to the flow direction guide surfaces. the
The ridge height of the surfaces can be changed by placing one in the middle between two
Roof shape forming plates attacking lifting members, z. B. spindles are adjusted.
Die Anlage nach der Erfindung läßt sich mit Vorteil aber nicht nur
bei Schiffsanlagen verwenden, die ausschließlich mit freien Tanks zur Stabilisierung
ausgerüstet sind, sondern vielmehr auch in Kombination mit anderen Tankstabilisierungsanlagen,
deren Flüssigkeitsspiegel in an sich bekannter Weise unter dem Einfiuß eines steuerbaren
Luftdruckes oder einer Umpumpeinrichtung steht. Hier wirkt sich die Anlage nach
der Erfindung besonders günstig auf die Verringerung der notwendigen Pumpen- oder
Gebläseleistung aus.The system according to the invention can be advantageous but not only
Use in ship systems that only have free tanks for stabilization
are equipped, but rather also in combination with other tank stabilization systems,
their liquid level in a manner known per se under the influence of a controllable one
Air pressure or a pumping device. This is where the system continues to have an effect
the invention is particularly beneficial to the reduction of the necessary pump or
Fan power off.
Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below using one in the drawing
Embodiment explained in more detail.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung eine Anlage zur
Dämpfung der Schwingbewegung eines Schiffes. Im Schiffskörper 1 sind auf beiden
Seiten Tanks 2 und 3 vorgesehen, die teilweise mit einer Flüssgkeit4, z. B. öl oder
Ballastwasser, gefüllt sind. Die beiden Tanks 2 und 3 sind nach Art kommunizierender
Röhren miteinander verbunden. Als Verbindungsteile können Kanäle oder, wie im gezeichneten
Ausführungsbeispiel, flache Wannen 5 eingesetzt werden. In die Wannen 5 sind verstellbare
Platten 6 unter Einsatz von Spindelantrieben 7 eingesetzt, die über eine Welle 8
von einem Motor 9 angetrieben werden. Die Platten 6 sind an einer Spindelmutter
10 mit Hilfe von Gelenken 11 gehaltert und an ihren freien Enden in entsprechenden
Führungsteilen 12 gelagert. Zwischen den Platten 6 sind Leitbleche 13 zur Unterteilung
der Gesamtströmung eingesetzt.1 and 2 show a schematic representation of a system for
Damping the oscillating motion of a ship. In the hull 1 are on both
Side tanks 2 and 3 are provided, which are partially filled with a liquid4, e.g. B. oil or
Ballast water, are filled. The two tanks 2 and 3 are more communicating
Tubes connected to each other. Ducts or, as shown in the drawing, can be used as connecting parts
Embodiment, flat trays 5 are used. In the tubs 5 are adjustable
Plates 6 are inserted using spindle drives 7 which, via a shaft 8
be driven by a motor 9. The plates 6 are on a spindle nut
10 supported by joints 11 and at their free ends in corresponding
Guide parts 12 stored. Between the plates 6 are guide plates 13 for subdivision
of the total flow.
Zur Abstimmung der Eigenschwingungsdauer der Tankanlage auf die des
Schiffes werden mit Hilfe der Spindelantriebe 7 die Platten 6 im Bereich des Spindelantriebes
angehoben oder abgesenkt und dadurch
der Strömungsquerschnitt in
den Wannen 5 entsprechend verändert. Da diese Veränderung ohne wesentliche Anderung
des Strömungswiderstandes erfolgt, kann die Eigenschwingungsdauer der Tankanlage
ohne Einrechnung einer größeren Dämpfung in verhältnismäßig großen Grenzen -verändert
werden.To match the natural oscillation period of the tank system to that of the
With the aid of the spindle drives 7, the plates 6 in the area of the spindle drive are on the ship
raised or lowered and thereby
the flow cross-section in
the tubs 5 changed accordingly. Since this change without any significant change
the flow resistance takes place, the natural period of oscillation of the tank system
Changed within relatively large limits without taking into account greater attenuation
will.
Die Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Spindelantriebes 7 und der Platten
6. Der Spindelantrieb besteht aus einer -Kupplung 15,-die unmittelbar auf die Welle
16
verdrehungssteif aufgesetzt ist. Die -Welle 16 ist in einer oberen
Dichtung 17 .einerseits und in einer unteren Dichtung 18 andererseits gelagert.
Die Welle 16 ist über den. größten Teil ihrer Länge mit einer Gewindespindel 19
versehen, auf die eine Spindehnutter 20 aufgesetzt ist. An der Spindelmutter 20
sind die Platten 6 mit Hilfe geeigneter Bolzen 21 gehaltert. Es ist
bei dieser Ausführungsform erreicht, daß bei geringstmöglichem Strömungswiderstand
ein größtmöglicherFreiheitsgrad in bezug auf die Veränderung des Strömungsquerschnittes
vorhanden ist. Das deckseitige Wandungsteil der Durchgangsöffnungen 5 ist mit 22
und die bodenseitige Begrenzung mit 23 bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß für die
Platten 6 Profilmaterial bzw. Versteifungsteile mit Vorteil verwendet werden, weil
diese Teile bei einer Schlingerbewegung erheblichen Kräftebeanspruchungen ausgesetzt
sind.3 shows details of the spindle drive 7 and the plates 6. The spindle drive consists of a coupling 15 which is placed directly on the shaft 16 in a torsionally rigid manner. The - shaft 16 is mounted in .einerseits and a lower seal 18 on the other hand in an upper seal 17th The shaft 16 is about the. Most of its length is provided with a threaded spindle 19 on which a spindle nut 20 is placed. The plates 6 are held on the spindle nut 20 with the aid of suitable bolts 21 . With this embodiment it is achieved that there is the greatest possible degree of freedom with regard to the change in the flow cross-section with the lowest possible flow resistance. The wall part of the through openings 5 on the top side is denoted by 22 and the boundary on the bottom side is denoted by 23. It can be seen that profile material or stiffening parts are used with advantage for the plates 6, because these parts are exposed to considerable forces in a rolling movement.
Die Fig. 4 zeigt die Aufbauform der Führungsteile 12. Mit den Platten
6 sind bodenseitig Rollen 25 verbunden, die in mit der bodenseitigen Begrenzung
23 verschweißten Führungsschienen 26 geführt sind.4 shows the design of the guide parts 12. With the plates
6 rollers 25 are connected on the bottom side, which in with the bottom-side boundary
23 welded guide rails 26 are guided.
Selbstverständlich läßt sich an Stelle des dargestellten und beschriebenen
Motorantriebes, der auf eine Mehrzahl von Spindelantneben und damit Leitblechen
wirkt, auch ein motorischer Einzelantrieb bzw. ein Handantrieb einsetzen. Bei Einzelverstellung
der Platten 6 kann unter Umständen die Anpassung an die gewünschte Frequenz in noch
einfacherer Weise erfolgen.Of course, instead of what is shown and described
Motor drive, which on a plurality of Spindelantneben and thus guide plates
also use a motorized individual drive or a manual drive. With individual adjustment
the plates 6 can be adjusted to the desired frequency in some circumstances
easier way.