DE1262812B - Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz - Google Patents

Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz

Info

Publication number
DE1262812B
DE1262812B DE1966L0054278 DEL0054278A DE1262812B DE 1262812 B DE1262812 B DE 1262812B DE 1966L0054278 DE1966L0054278 DE 1966L0054278 DE L0054278 A DEL0054278 A DE L0054278A DE 1262812 B DE1262812 B DE 1262812B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting channel
flow
natural frequency
ship
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1966L0054278
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Horst Halden
Dipl-Ing Konrad Wilke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE1966L0054278 priority Critical patent/DE1262812B/de
Publication of DE1262812B publication Critical patent/DE1262812B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/02Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses
    • B63B39/03Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses by transferring liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

  • Tankstabilisierungsanlage mit veränderlicher Eigenfrequenz Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur Dämpfung der Schwingbewegung schwimmfähiger Körper, insbesondere von Schiffen, unter Verwendung von teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Stabilisierungstanks, die nach Art kommunizierender Röhren über mindestens einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind, unter Verwendung von Mitteln zur Veränderung des Strömungsquerschnitts im Strömungskanal. Solche Schlingerdämpfungsanlagen sind in vielen Ausführungen bereits bekannt. Die Stabilisierungswirkung solcher Systeme basiert auf dem Prinzip des Doppelpendels. Das Dämpfungsoptimum wird im Resonanzfall erreicht, wenn nämlich die Eigenfrequenz der schwingenden Flüssigkeitssäule in den Stabilisierungstanks gleich der Frequenz des schwingenden Schiffes ist. In diesem Fall stellt sich ein stationärer Schwingungszustand ein, bei dem die Flüssigkeitssäule immer in den sich aufwärts bewegenden Teil der Tankanlage strömt, wodurch in jeder Phase ein in Größe und Richtung optimales Stabilisierungsmoment entsteht. Da die Schwingungsdauer des Schiffes von verschiedenen, nicht konstanten Faktoren abhängig ist, wie z. B. der Ladung des Schiffes, der Frequenz des Seegangs und der Fortpflanzungsrichtung der Wellen zur Fahrtrichtung, vermögen die bekannten Stabilisierungsanlagen mit Tanks und nicht verstellbarer Dämpfungsanlage eine nur unvollkommene Schiffsstabilisierung zu erzielen. Sollte sich z. B. die Frequenz des schwingenden Schiffes ändern, so nimmt die stabilisierende Wirkung bei unveränderter Tankanlage nach beiden Seiten des Resonanzpunktes hin ab, die Winkelausschläge des schwingenden Schiffes nehmen zu und werden von einem bestimmten Wert sogar größer als bei einem Schiff ohne Stabilisierungsanlage, so daß sich unter Umständen durch den Schlingertank ein gefährliches Aufschlingern des Schiffes ergeben kann.
  • Solche Schlingerdämpfungsanlagen nach der Art des Schlingertanks sind als Frahmsche Schlingertanks seit langem bekannt. Wegen der unzureichenden Stabilisierung solcher Anlagen ergibt sich die Notwendigkeit, die Eigenfrequenz der Dämpfungsanlagen jeweils den Frequenzen der Schwingbewegungen des Schiffes anzupassen.
  • So ist eine Anordnung beschrieben, in der die beiden Seitentanks zusätzlich über eine Luftdrosselleitung, die durch Ventile oder Klappen geschlossen werden kann, miteinander verbunden sind.
  • Es ist eine ähnliche Anordnung bekannt, bei der die Tankflüssigkeitsbewegung, die durch die zu dämpfenden Schiffsschwingungen hervorgerufen wird, durch eine Abschließvorrichtung in der Luftdrosselleitung gesteuert wird. Durch einen Drosselvorgang wird in den beiden Tanks ein unterschiedlicher Druck eingestellt, der jeweils eine bestimmte Höhe der Flüssigkeitssäule zur Folge hat. Jede Drosselung aber bewirkt, daß die Dämpfungswirkung des Systems abnimmt, da mit der Abbremsung der schwingenden Tankflüssigkeit dieser ein gewisses Maß an Energie entzogen wird. Es ergibt sich eine Minderung des Stabilisierungsmomentes.
  • Unter anderem wird vorgeschlagen, den Verbindungskanal in mehrere vertikale Teilkanäle zu unterteilen. Der Strömungsquerschnitt des gesamten Verbindungskanals läßt sich durch Drosselschleber verändern. Auch hierfür gilt die nachteilige Wirkung einer Drosselung.
  • Es ist außerdem bekannt, den Boden des Verbindungskanals zwischen den seitlichen Tanks zur Verstellung des Strömungsquerschnitts giebeldachförmig von der Mitte her anzuheben. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt vom Eintritt in den Verbindungskanal zur Mitte hin zunehmend verengt, und er erweitert sich im selben Maße von der Mitte zum Austritt hin. Bei dieser Lösung, die die Strömungsverhältnisse im Verbindungskanal dahingehend verbessert, daß bei einer Verstellung der schwingenden Flüssigkeitssäule in der Tankanlage weniger Energie entzogen wird, als es bei reiner Drosselung der Fall ist, bringen in bestimmten Bereichen kleine Änderungen der Verstellhöhe schon große Änderungen der Eigenfrequenz der Schlingerdämpfungsanlage. Dies liegt unter anderem daran, daß die Form des Strömungskanals mit jeder Verstellung verändert wird. Damit ergeben sich für jede Verstellhöhe voneinander abweichende Strömungsverhältnisse. Da durch den First des Giebeldaches eine genau definierte engste Stelle im Strömungsquerschnitt vorgegeben ist, treten in bestimmten Fällen eine vorzeitige Strömungsablösung und Wirbelbildung auf. Diese hat Strömungsverluste zur Folge, wodurch, wie in den schon beschriebenen bekannten Lösungen, das Stabilisierungsmoment der Schlingerdämpfungsanlage verringert wird. Außerdem treten durch diese Turbulenz Schwankungen der eingestellten Eigenfrequenz in der Dämpfungsanlage auf.
  • Ein weiterer Vorschlag beschreibt einen Verbindungskanal, der durch mehrere horizontale Leitbleche unterschiedlicher Länge in mehrere Teilkanäle unterteilt ist. Durch entsprechende Verstellelemente, wie z. B. Schieber oder Klappen, wird eine Veränderung des Strömungsquerschnittes vorge-nommen.
  • Zur Beseitigung der vielen Nachteile schlägt nun die Erfindung eine Schlingerdämpfungsanlage vor, bei der die Basis und der untere Teil der Schenkel der inneren U-förmigen Begrenzungswand der Tankeinrichtung als einteilig starrer und in vertikaler Richtung gleichmäßig verstellbarer Körper ausgebildet sind. Zur Einstellung verschiedener Eigenfrequenzen der Dämpfungsanlage wird der ganze Körper, der z. B. als Ponton ausgeführt werden kann, vertikal verstellt. Daraus ergibt sich direkt der Vorteil, daß die Form des Strömungskanals in jeder Einstellung beibehalten wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine feinfühlige Veränderung der Eigenfrequenz des Dämpfungssystems bei geringem mechanischem Aufwand möglich ist.
  • In weiterer Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß die innere U-förnüge Begrenzungswand in an sich bekannter Weise, in Strömungsrichtung gesehen, von der Mitte des Verbindungskanals zu beiden Enden hin nach oben gekrümmt ist, derart, daß sich der Verbindungskanal zu beiden Enden diffusorförmig erweitert. Auf Grund der erfindungsgemäßen Form des Pontons ergeben sich im Verbindungsknal nahezu ideale Strömungsverhältnisse. Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen zur Veränderung des Verbindungskanals tritt hier bei der Veränderung des Strömungsquerschnittes nur eine geringe Drosselung auf und damit ein entsprechend geringer Energieverlust der Strömung.
  • In der Zeichnung ist schematisch die erfindungsgemäße Anlage zur Dämpfung der Schwingbewegung eines Schiffes gezeigt. Im Querschnitt ist ein Schiffskörper mit dem Deck 10, der Außenhaut 11 und dem Boden 12 zu sehen. In dem Schiffskörper sind beid" seitig Tanks 13 und 14 angeordnet, die zum Teil mit einer Flüssigkeit 15, z. B. öl oder Ballastwasser, gefüllt sind. Die Tanks 13 und 14 sind über einen Verbindungskanal 16, der sich von der Mitte zu beiden Enden hin diffusorförmig erweitert, miteinander verbunden. Der Verbindungskanal 16 kann, was hier nicht gezeigt ist, durch vertikale Teilungsbleche in mehrere vertikale Kanäle unterteilt werden. Der Verbindungskanal 16 hat, in Strömungsrichtung der Flüssigkeit 15 gesehen, überall einen rechteckigen Strömungsquerschnitt. Die Basis und der untere Teil der Schenkel der inneren U-förmigen Begrenzungswand sind von der Mitte zu beiden Seiten, in Strömungsrichtung gesehen, nach oben gekrümmt und werden von einem gleichmäßig vertikal verstellbaren Ponton17 gebildet, die untere ebene Begrenzungsfläche von dem Schiffsboden12 und die beiden seitlichen, ebenfalls ebenen Begrenzungsflächen durch hier nicht gezeigte seitliche Abschlußbleche. Eine Luftdrosselleitung 18, in der die Stellung einer Klappe 19 den Drosselquerschnitt bestimmt, verbindet die beiden Tanks 13 und 14. Die zur Veränderung des Durchströmquerschnitts des Verbindungskanals 16 senkrechte Verstellung des Pontons 17 geschieht entweder mechanisch mit I-Elfe von Spindeln oder, wie hier aufgezeigt, mittels hydraulischer Verstellzyader 20, die sich gegen einen Körper 21, der am Deck 10 befestigt ist, abstützen. Zur mittigen Führung des verstellbaren Pontons 117 sind an diesem Führungsspindeln, von denen nur eine Spindel 22 zu sehen ist, befestigt. Die Führungsspindel 22 bewegt sich in einer Führungs-und Paßbuchse 23, die an dem Stätzkörper 21 befestigt ist.
  • Durch die Diffusorform des Strömungskanals ist die Strömungsgeschwindigkeit und die Eigenfrequenz der schwingenden Flüssigkeit bestimmt. Zweckmäßigerweise wird die obere Begrenzungsfläche des Strömungskanals auf die am häufigsten auftretende Schiffsfrequenz in der Ausführung abgestimmt. Die erfindungsgemäße Schiffsstabilisierungsanlage ist für den Einbau einer Aktivierung geeignet.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Anlage zur Dämpfung der Schwingbewegung schwimmfähiger Körper, insbesondere Schlingerdämpfungsanlage für Schiffe, unter Verwendung von teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Stabilisierungstanks, die nach Art kommunizierender Röhren über mindestens einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind, unter Verwendung von Mitteln zur Veränderung des Querschnitts im Strömungskanal, d a d u r c h e -k e n n z e i c h n e t, daß die Basis und der untere Teil der Schenkel der inneren U-förmigen Begrenzungswand der Tankeinrichtung (13, 14, 16) als einteilig starrer und in vertikaler Richtung gleichmäßig verstellbarer Körper (17) ausgebildet sind.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere U-förmige Begrenzungswand in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung gesehen von der Mitte des Verbindungskanals (16) zu seinen Enden hin nach oben gekrümmt ist, derart, daß sich der Verbindungskanal (16) zu beiden Enden diffusorförmig erweitert. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 227 134, 227 135, 227 136, 625 886, 639 141, 688 3360; deutsche Auslegeschrift Nr.-1 153 283. -
DE1966L0054278 1966-08-10 1966-08-10 Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz Pending DE1262812B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1966L0054278 DE1262812B (de) 1966-08-10 1966-08-10 Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1966L0054278 DE1262812B (de) 1966-08-10 1966-08-10 Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1262812B true DE1262812B (de) 1968-03-07

Family

ID=7276033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1966L0054278 Pending DE1262812B (de) 1966-08-10 1966-08-10 Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1262812B (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE227136C (de) * 1908-05-05
DE227134C (de) * 1907-09-07
DE227135C (de) * 1908-02-13
DE625886C (de) * 1933-11-25 1936-02-17 Siemens App Und Maschinen G M Schiffstabilisierungsanlage
DE639141C (de) * 1935-01-12 1936-11-30 Siemens App Tankstabilisierungsanlage
DE1153283B (de) * 1960-12-24 1963-08-22 Siemens Ag Anlage zur Daempfung der Schwingbewegung eines schwimmfaehigen Koerpers, insbesondere Schlingerdaempfungsanlage fuer Schiffe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE227134C (de) * 1907-09-07
DE227135C (de) * 1908-02-13
DE227136C (de) * 1908-05-05
DE625886C (de) * 1933-11-25 1936-02-17 Siemens App Und Maschinen G M Schiffstabilisierungsanlage
DE639141C (de) * 1935-01-12 1936-11-30 Siemens App Tankstabilisierungsanlage
DE1153283B (de) * 1960-12-24 1963-08-22 Siemens Ag Anlage zur Daempfung der Schwingbewegung eines schwimmfaehigen Koerpers, insbesondere Schlingerdaempfungsanlage fuer Schiffe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69723871T2 (de) Giessdüse mit einer diamantförmigen inneren geometrie, mehrteilige giessdüse mitsich ändernden effektiven auslasswinkeln und verfahren um flüssiges metall durchdie düse fliessen zu lassen.
DE69202468T2 (de) Mehrrumpf-Verdrängungswasserfahrzeug mit begrenztem Queraufrichtungsmoment und verkleinertem Fahrwiderstand.
DE3347274A1 (de) Hydraulischer schwingungsdaempfer fuer elastische stuetzlager in kraftfahrzeugen
DE1961756C3 (de) Einrichtung zum Dampfen der Schwingbewegungen eirtes schwimmenden Schiffsrumpfes
DE1268998B (de) Stabilisierungseinrichtung fuer Schwimmkoerper
DE1262812B (de) Tankstabilisierungsanlage mit veraenderlicher Eigenfrequenz
CH426328A (de) Verfahren und Vorrichtung zum Hervorrufen einer Pulsationsbewegung einer Flüssigkeit in einer Kolonne
DE652792C (de) Schiffsstabilisierungsanlage
DE2744511A1 (de) Vorrichtung zum daempfen der druckstoerungen in der stoffsuspensionsstroemung in einer papiermaschine
DE2352177C3 (de) Siebboden für Stoffaustauschkolonnen
DE69305167T2 (de) Verdrängungsschiff mit stabilisierter stampfbewegung
DE2812616B2 (de) Schnellboot
DE1456267A1 (de) Passives Stabilisierungssystem fuer Schiffe,mit Daempfung nur laengs der Mittellinie
DE3519279A1 (de) Stroemungsleitkoerper, insbesondere schwert oder ballastkiel an einem segelboot
DE1271580B (de) Passives Schiffsstabilisierungssystem
DE1295404B (de) Schwimmkoerper
DE3215235C2 (de) Finne für Wasserfahrzeuge
DE2923381A1 (de) Elastomer-stossdaempfeinrichtung
DE1936558C3 (de) Verankerte Boje mit einem Stabilisierungsteil zur Verringerung der Vertikal- und Rollbewegungen
DE1270979B (de) Passive oder aktivierte Tankstabilisierungsanlage nach Art kommunizierender Roehren
DE2607310B2 (de) Geschlossener Stoffauflauf für eine Papiermaschine
DE1506297C3 (de) Passiver Schlingerstabilisierungstank für Schwimmkörper, insbesondere Schiffe
DE1556830B2 (de) Schlingerdaempfungstank zur daempfung periodischer, durch seegang erregter bewegungen eines schwimmfaehigen koerpers
DE564648C (de) Schiffsform
DE1756326B2 (de) Passiv wirkender stabilisierungstank fuer schiffe