DE589755C - Einrichtung zum Verschieben der Fluessigkeitsmassen von Schlingertanks - Google Patents

Description

Im Hauptpatent ist eine Steuerung für Schlingertanks beschrieben, bei der eine in Abhängigkeit von den zu dämpfenden Schiffsschwankungen gesteuerte Fördereinrichtung eine periodische Verschiebung der Wassermassen mit der zur Erzielung einer wirksamen Dämpfung erforderliehen Phasenverschiebung von ungefähr 90 ° gegenüber der Schiffsschwingung bewirkt. Diese Steuerung wird mit der Anordnung nach dem Hauptpatent durch phasengleiche Verstellung des Regelorgans mit den Ausschlägen eines Schlingerwinkelzeigers erzielt, indem die Ausschläge des Schlingerwinkelzeigers durch

einen Nachlaufmotor entweder auf den Schaltarm eines zur Regelung des elektrischen Antriebes der Fördereinrichtung vorgesehenen Kontrollers oder zur Einstellung eines eine dauernd laufende Fördereinrichtung mit der Verbindungsleitung einander gegenüberliegender Tanks verbindenden Zweiwegehahns übertragen werden. Es wird dabei außer der phasengleich mit den Ausschlägen des Schlingerwinkelzeigers erfolgenden Umschaltung des Regelorgans auch gleichzeitig eine Einstellung des Regelorgans proportional den Amplituden der Schlingerbewegung erreicht. Letzteres ist in vielen Fällen entweder nicht erforderlich oder durch andere Organe, z. B.

durch Leistungsregler, besser zu erzielen.

Eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung nach dem Hauptpatent, bei der insbesondere der Nachlaufmotor für den Schiin- ■ gerwinkelzeiger fortfällt, wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Regelorgan der Fördereinrichtung durch Relais eingestellt wird, welche an eine vom Schlingerwinkelzeiger betätigte Schalteinrichtung angeschlossen sind. Derartige vom Schlingerwinkelzeiger beim Durchgang durch seine Nullage auslösbare Relais sind zur Umschaltung von Abschließklappen in Luftverbindungsleitungen zwischen einander gegenüberliegenden Schlingertanks bekannt.- Dabei ist jedoch in den Stromkreis der Relais in Reihe mit einem vom Schlingerwinkelzeiger zu überbrückenden Kontakt noch ein Umschaltkontaktwerk gelegt, welches in Abhängigkeit von der Schlingerrichtung nach rechts oder links umgelegt wird und erst zusammen mit dem vom Schlingerwinkelzeiger betätigten Kontakt die richtige Auslösung der Abschließklappen gewährleistet. Das erfindungsgemäß zur Umschaltung der Fördereinrichtung für die Flüssigkeitsmassen der Tanks vorgesehene Kontaktorgan und der zugehörige Relaisanschluß sind hingegen so ausgebildet, daß beim Durchgang des Schlingerwinkelzeigers durch seine Nullstellung das Regelorgan und damit auch die Fördereinrichtung

auf derselben Schlingerseite unabhängig von der Schlingerrichtung umgeschaltet wird. Eine besondere in Abhängigkeit von der Schlingerrichtung zu betätigende Umschaltvorrichtung wird also bei der Einrichtung nach der Erfindung nicht benötigt.

"Die Ein- und Ausschaltung der Relais durch den Schlingerwinkelzeiger kann entweder elektrisch durch Zusammenwirken mit to entsprechenden Gegenkontakten oder auch dadurch erfolgen, daß durch den Schlingerwinkelzeiger Luft- oder Flüssigkeitsklappen zur unmittelbaren Einschaltung hydraulischer Relais o. dgl. betätigt werden. Diese Kontakte oder Klappen können dann noch zur Erregung kleiner Magnete verwendet werden, welche Dämpfungseinrichtungen betätigen. Diese Dämpfungseinrichtungen werden in Übereinstimmung mit der Einrichtung nach dem Hauptpatent dazu verwendet, eine Vorverlegung des Umschaltzeitpunktes der Fördereinrichtung zwecks Berücksichtigung der durch Trägheit der zu beschleunigenden Wassermassen bedingten Nacheilung und darüber hinaus einen Ausgleich des fehlerhaften Einflusses von mittleren Schieflagen des Schiffes zu bewirken.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand mehrerer in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele ausführlicher beschrieben.

In Fig. ι sei ι der durch einen Kreisel oder ein Pendel stabilisierte Teil des Steuergerätes, der demzufolge relativ zum Schiff dem Schlingerwinkel proportionale Ausschläge macht. Der durch die Isolierstücke 3 in die beiden Hälften 4 und 5 unterteilte Ring 2 ist dagegen fest am Schiff gelagert. An die Kontaktringe 4 und 5 und den Schlingerwinkelzeiger 1 sind die Elektromagnete 7 und 8 angeschlossen, die aus der Batterie 6 gespeist werden. Die Anker dieser Magnete greifen über Winkelhebel 9 an die Kolbenstange des hydraulischen Steuerschiebers 10 an. Dieser Steuerschieber ist einerseits an die Druckleitung 10' und die Saugleitungen 10" eines Druckflüssigkeitsreservoirs und andererseits mittels Leitungen 11' und 11" an den Plunger 12 angeschlossen, derax-t, daß der Plunger bei Betätigung des Magneten 7 nach links und Betätigung des Magneten 8 nach rechts gesteuert wird und dabei mittels der an ihm befestigten Zahnstange 13 und Zahnradsegment 14 den Zweiwegehahn 15. umschaltet. Dieser Zweiwegehahn ist beispielsweise in der im Hauptpatent gezeigten Weise in der Verbindungsleitung zwischen den Lufträumen einander gegenüberliegender Tanks angeordnet und hat den Zweck, die Saug- und Druckleitungen eines dauernd laufenden Gebläses abwechselnd mit den Lufträumen beider Tanks zu verbinden. Die Umschaltung dieses Zweiwegehahns erfolgt im Augenblick des Durchganges des Schlingerwinkelzeigers 1 durch die gezeichnete Nullage, also phasengleich mit der Schlingerbewegung.

Wie im Hauptpatent naher erläutert ist, muß zur Berücksichtigung der Trägheit der zu beschleunigenden Wassermassen der Zweiwegehahn nicht genau phasengleich mit den Ausschlägen des Schlingerwinkelzeigers I₁ sondern bereits etwas früher umgeschaltet werden. Dies kann gemäß Fig. 2 durch Hinzunahme einer Dämpfungseinrichtung erreicht werden, welche die Steuernullage des Schlingerwinkelzeigers 1 entsprechend periodisch vorverlegt. In Fig. 2 ist der Kontaktring 2 also nicht fest, sondern drehbar am Schiff gelagert. Auf diesem Kontaktring gleiten zwei den Schlingerwinkelzeiger 1 mit geringem Spielraum umfassende Schleppkontakte 16 und 17, an welche zwei weitere Elektromagnete 18 und 19 angeschlossen sind, die über Winkelhebel 20 und Federn 21 den Kolben 22 eines feststehend angeordneten hydraulischen Zylinders 23 einstellen. Dieser Zylinder besitzt eine Umlaufleitung 24 mit Drosselventil 24' zur Regelung der Dämpfungsintensität. An der Kolbenstange 22' ist der Bügel 25 mit Mitnehmer 26 befestigt, der durch Stifte 27 mit dem am Ring 2 angeord- * neten Arm 28 gekuppelt werden kann. Dabei sind mehrere Kuppelstellen vorgesehen, um eine beliebige Übersetzung in der Übertragung der Bewegung des Dämpfungskolbens 22 auf den Ring 2 einschalten zu können. Die Magnete 18 bzw. 19 sind so lange eingeschaltet, wie der Schlingerwinkelzeiger sich relativ zum Ring 2 in dem einen oder anderen Sinne bewegt. Dadurch wird während dieser Zeit der Kolben in dem einen oder anderen Sinne entsprechend gedämpft verschoben, so daß auch der Ring 2 um einen entsprechenden Betrag nach der einen oder anderen Richtung gedreht wird. Es wird iog also das Isolierstück 3, welches die Nullstellung des Zeigers ι versinnbildlicht, durch die Dämpfungseinrichtung stets im entgegengesetzten Sinne gedreht wie der Schlingerwinkelzeiger. Die an die Leitungen 29 bis 31 angeschlossenen Magnete 7 und 8 (Fig. 1) zur Einstellung des Zweiwegehahns werden also bereits etwas früher betätigt, als das Schiff durch seine Mittellage schwingt.

Die Fig. 2 a zeigt eine kleine Abänderung der Anordnung nach Fig. 2, die darin besteht, daß zwei Kontaktringe 2 und 2° vorgesehen sind, von denen der Ring 2 feststeht und der Ring2^ß.durch den Kolben der Dämpfungseinrichtung verstellbar ist. Beide Ringe wer- t₂o den durch den Schlingerwinkelzeiger 1 überstrichen. An den Ring 2 sind dabei die

Magnete 7 und 8 zur Einstellung des Zweiwegehahns angeschlossen, während mit dem Ring 2<V auf welchem die Schleppkontakte 16 und 17 gleiten, die Magnete 18 und 19 zur Einstellung der Dämpfungsvorrichtung verbunden sind.

In der Steuereinrichtung nach Fig. 2 wird durch die Dämpfungseinrichtung lediglich eine Vorverlegung des Umschaltzeitpunktes zur Berücksichtigung der Trägheit der zu beschleunigenden Massen vorgenommen; der fehlerhafte Einfluß, den eine · z. B. durch Schlagseiten, Trimm o. dgl. hervorgerufene mittlere S chief lage des Schiffes auf die Steuerung der Tanks hat, wird durch diese Steuereinrichtung jedoch nicht ausgeglichen. Mit der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung ist jedoch gleichzeitig eine der der Trägheit der Massen angepaßte Vorverlegung des Umschaltezeitpunktes und gleichzeitig eine mittlere Verlegung der Nullkontaktstellung entsprechend einer mittleren Schieflage des Schiffes möglich. Bei dieser Anordnung werden die Magnete 18 und 19 zur Einstellung der Dämpfungseinrichtung durch den Schlingerwinkelzeiger 1 und " den Kontaktring 2 unter Vermeidung der Schleppkontakte direkt gesteuert. Es ist ersichtlich, daß dabei, falls der Zeiger 1 infolge einer mittleren Schieflage des Schiffes im Mittel, z. B. nach rechts ausgelenkt ist, auch der Kolben 22 allmählich um einen entsprechenden Betrag im Mittel nach rechts verschoben wird und dabei den Ring 2 mitnimmt, so daß das Segment 3 dem im Mittel nach rechts ausgelenkten Zeiger 1 nachgedreht wird. Dies bedeutet, daß die Pendelbewegungen des Schlingerwinkelzeigers jetzt um eine neue, entsprechend der mittleren Schieflage des Schiffes verschobene Nullage erfolgen.

Gemäß Fig. 3 a ist eine Änderung der Anordnung nach Fig. 3 insofern möglich, als zwei getrennte konzentrische Kontaktringe 2 und 2^a vorgesehen sein können, die beide vom Schlingerwinkelzeiger 1 überstrichen werden. Der Kontaktring 2 ist, wie in Fig. 3, dabei durch die Dämpfungseinrichtung nachstellbar; an ihn sind die Magnete zur Einstellung des Zweiwegeh'ahns angeschlossen. Der Kontaktring 2^a ist jedoch fest am Schiff angeordnet, wobei an diesem Kontaktring die Ma-' gnete zur Einstellung der Dämpfungseinrichtung angeschlossen sind.

Die beschriebenen Anordnungen können statt zur Steuerung von Schlingertanks auch ebensogut zur Steuerung von vorn und hinten im Schiff angeordneten Stampftanks dienen, wobei der Zeiger 1 durch ein die Schwankungen des Schiffes um dessen Querachse messendes Pendel eingestellt wird. Dabei kann die hydraulische Dämpfung auch durch eine mechanische Dämpfung, z. B. mittels Bremsscheiben, ersetzt werden. Zur Einschaltung der Relais durch den Schlingerwinkelzeiger können auch Luft- oder Flüssigkeitsklappen dienen, die bei den dargestellten Anordnungen an die Stelle der Isolationssegmente 3 auf den Ringen 2 bzw. 2^a anzuordnen wären und hydraulische oder pneuma- ' tische Relais zur Einstellung des Zweiwegehahns bzw. der Dämpfungseinrichtung betätigen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Verschieben der Flüssigkeitsmassen von Schlingertanks unter Anwendung einer in Abhängigkeit von der Schiffsschwingung gesteuerten Fördereinrichtung, bei der das Regelorgan der Fördereinrichtung phasengleich mit den Ausschlägen eines Schlingerwinkelzeigers verstellt wird, um die Flüssigkeitsmassen derart zu verschieben, daß ihr dämpfendes Moment gegenüber den Ausschlägen der SchifEsschwingung um 90 ° phasenverschoben ist, nach Patent 573 266, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Regelorgans der Fördereinrichtung an sich bekannte, an eine vom Schlingerwinkelzeiger betätigte Schalteinrichtung angeschlossene Relais vorgesehen sind, wobei das Schaltorgan und der Relaisanschluß derart ausgebildet sind, daß beim Durchgang des Schlingerwinkelzeigers durch seine Nullstellung das Regelorgan und damit die Fördereinrichtung auf derselben Schlingerseite unabhängig von der Schlingerrichtung umgeschaltet wird.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einstellung des Regelorgans außer von dem Schlingerwinkelzeiger auch noch von einer entsprechend dem Schlingerwinkel einstellbaren Dämpfungseinrichtung abhängig gemacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch ebenfalls vom Schlingerwinkelzeiger beim Durchgang durch seine Nullstellung betätigte Relais einstellbar ist und zur Verstellung _r eines mit dem Schlingerwinkelzeiger zusammenwirkenden Kontaktringes dient.

   "3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Schlingerwinkelzeiger zwecks Einschaltung der das Regelorgan der Fördereinrichtung einstellenden Relais zusammenwirkender, aus zwei gegeneinander isolierten Teilen bestehender Kontaktring durch die Dämpfungsvorrichtung nachdrehbar ist, wobei die Relais zur Ein-

   stellung der Dämpfungsvorrichtung durch Kontaktgabe des Schlingerwinkelzeigers mit auf dem Kontaktring gleitenden, den Schlingerwinkelzeiger beiderseitig mit geringem Spielraum umfassenden Schleppkontakten eingeschaltet werden.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei konzentrische, vom Schlingerwinkelzeiger überstrichene Kontaktringe, von denen der eine am Schiff fest angeordnet ist und zusammen mit dem Schlingerwinkelzeiger zur Einschaltung der die Dämpfungseinrichtung einstellenden Relais dient, während der andere von der Dämpfungseinrichtung nachstellbare Kontaktring im Zusammenwirken mit dem Schlingerwinkelzeiger die das Regelorgan der Fördereinrichtung einstellenden Relais betätigt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der gedämpfte Teil (22) der Dämpfungseinrichtung mit dem mit dem Schlingerwinkelzeiger zusammenwirkenden Kontaktring über eine Mitnehmerkupplung mit einstellbarem Übersetzungsgrad verbunden ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch vom Schlingerwinkelzeiger beim Durchgang durch seine Nullstellung betätigte Luftoder Flüssigkeitssteuerschieber zur Einschaltung pneumatischer oder hydraulischer Relais.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen