DE625886C - Schiffstabilisierungsanlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

11

BJT. 1936

AUSGEGEBEN AM
17. FEBRUAR 1936

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 65 a² GRUPPE

Schiffstabilisierungsanlage

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. November 1933 ab

Bei Einrichtungen zur Dämpfung der Schiffs Schwankungen mit Hilfe von hin und " her verschiebbaren Dämpfungsmassen ist es bekannt, die Eigenschwingungsdauer der Dämpfungsmassen auf die Eigenschwingungsdauer des Schiffes abzustimmen. Indes ist die Eigenschwingungsdauer eines Schiffes keine konstante Größe, sondern mit dem Ladungszustand, dem Seegang usw. veränderlieh. Infolgedessen geht die Abstimmung verloren, wenn die Eigenschwingungsdauer des Schiffes ihren Normalwert verläßt.

Es sind Schlingertankanlagen bekanntgeworden, bei denen die Anpassung der Eigen-Schwingungsdauer der Dämpfungsmassen an die Eigenschwingungsdauer des Schiffes nicht von vornherein durch entsprechend enge Bemessung des Wasserverbindungskanals der beiden Tankseiten herbeigeführt ist, sondern bei denen vielmehr in dem Wasserverbindungskanal ein Absperrorgan vorgesehen ist, dessen Öffnung zur Herbeiführung der Abstimmung geändert werden kann. Wenngleich anscheinend hier nur an eine einmalige Anpassung der Eigenschwingungs dauer der Dämpfungsmassen an die Eigenschwingungsdauer des Schiffes gedacht war,- so ermöglicht dennoch diese Ausführung naturgemäß auch eine Anpassung an die jeweilige Eigensclnvingungsdauer des Schiffes.

Ziel der Erfindung ist, eine Einrichtung zu schaffen, die ebenfalls eine Anpassung der Eigenschwingurigsdauer der Dämpfungsmassen an die jeweilige Eigenschwingungsdauer des Schiffes gestattet. Die erfindungs- gemäße Lösung unterscheidet sich von der obenerwähnten bekannten Einrichtung dadurch, daß als Abstimmungsorgane solche ohne wesentliche Drosselwirküng verwendet werden, die von Hand oder selbsttätig entsprechend der jeweiligen Eigenschwingungsdauer des Schiffes steuerbar sind.

Die selbsttätige Steuerung kann durch einen vom Wellengang beeinflußten Mechanismus und die Handsteuerung z. B. gemäß Beobachtung der Wellenkämme bezüglich ihrer relativen Geschwindigkeit zum Schiff und ihrer Fortpflanzung gegenüber der Fahrtrichtung erfolgen.

Als Abstimmorgane ohne wesentliche Drosselwirkung werden beispielsweise bei Tankstabilisierungsanlagen in den \^rerbindungsleitungen zwischen den FlüssigkeitS' räumen der Tanks ausziehbare U-förmige Bogenstücke benutzt.

Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes beruhen in folgendem:

Die obenerwähnte Abstimmung wird u. a. im Interesse einer Verringerung des Leistungsaufwandes bei aktivierten Stabili- So

*) Von dein Paf ent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. ReIlstab in Berlin-Xikolassee.

sierungsanlagen bzw. allgemein im Interesse eines möglichst guten Wirkungsgrades der Anlage angestrebt. Dieser Zweck wird naturgemäß nur teilweise oder gar nicht erreicht,. wenn man Abstimmorgane mit Drosselwirkung verwendet. Diese Nachteile sind bei der erfindungsgemäßen Lösung beseitigt.

Außer dem obenerwähnten Ausführungsbeispiel sind noch andere Ausführungen mög-Hch. Es können beispielsweise zwei Kanäle verschiedener Länge zwischen den Tanks vorhanden sein, von denen entweder der eine oder der andere gesperrt wird. Wenn der kurze Kanal gesperrt ist, ist die Schwingungsdauer des Tanksystems verhältnismäßig groß. Sie ist hingegen bedeutend kleiner, wenn der " längere gesperrt wird. Es könnten auch zwei voneinander unabhängige Schlingertanksysteme eingebaut sein, von denen das eine eine lange und das andere eine verhältnismäßig kurze Schwingungsdauer hat, wobei dann entweder das < eine oder andere System gesperrt wird, oder es kann auch die Wassermenge des einen Systems auf das andere übertragen werden, was beide Male zur Folge hat, daß die Gesamtwirkung beider Tanksysteme annähernd dieselbe ist, als ob nur ein einziges System von mittlerer Schwingungsdauer vorhanden wäre. In die Verbindungsleitung zwisehen den beiden Tanks können auch Steuer-' flächen eingebaut werden, die bei \^rerstellung das Wasser zwingen, mehr oder minder große Umwege zu machen, um von dem einen Tank in den anderen zu gelangen, so daß sich die Schwingungsdauer · der Wassermassen entsprechend vergrößert. Gelingt es auf diese Weise, die Schwingungsdauer des Tanksystems dem Rlrythmus der jeweils von außen einwirkenden Kräfte, soweit sich dieser Rhythmus den Eigensch\vingungsdauern des Schiffskörpers nähert, entsprechend abzustimmen, so wird auch eine geringere Energie erforderlich sein, um die Wassermassen auf die rationellste Weise periodisch so »zu verschieben, daß sie den Schiffsschwankungen entgegenwirkende Momente erzeugen. Die Eigenschwingungsdauer des Tanksystems wird zweckmäßig nicht nur innerhalb des- j jenigen Bereiches, um welchen die Schwin- j gungsdauer der Schlinger- und Stampfbewe- ι gungen voneinander abweichen, veränderlich j gemacht, sondern noch um einen gewissen Be- i trag mehr. Es kann dann den Schiffsschwin- j gungen, die infolge eines z. B. schräg von | hinten kommenden Seegangs entstehen, immer 1 mit einer solchen Eigenschwingungsdauer des ■ Tanksystems begegnet werden, die sich empi- } risch als die wirksamste erweist. Für einen I gewissen Schiffstyp wird man schon nach kurzer Zeit diejenigen Eigenschwingungsi'laiiern des Tanksystems herausfinden, die besonders günstig sind, wenn die Richtung der Wellenkämme um 10°, 20°, 30⁰ usw. von der Richtung der Schiffsquerachse abweichen. Sind die Wellenkämme parallel zur Schiffslängsachse gerichtet, so ist nach den bisherigen Erfahrungen die größte Wirksamkeit einer Schlingertankanlage gegeben, wenn die Eigenschwingungs dauer der Tanks mit der Eigenschwingungsdauer des Schiffes um seine Längsachse übereinstimmt. Liegen die Wellenkämme parallel zur Schiffsquerachse, so sind Schlingerbewegungen nicht zu befürchten. Bei allen dazwischenliegenden Richtungen der Wellenkämme ist aber der Mannigfaltigkeit der dann auftretenden Schiffsschwiiigungen nur dadurch wirksam zu begegnen, daß eine passende Eigenschwmgungsdaxier des Schiffes empirisch eingestellt wird.

Die Abstimmung der Schwingungsdauer ist natürlich nicht auf Schlingertanksysteme beschränkt. Bei den neuerdings vorgeschlagenen Stanipfstabilisierungsanlagen ist es zwar in der Regel nicht möglich, eine Flüssigkeits-Verbindungsleitung zwischen den Tankräumen durch das Schiff zu verlegen. Man könnte deshalb das vorhin für Schlingertanks beschriebene Abstimmverfahren bei diesen Tanks nicht ohne weiteres verwenden. Eine go Abstimmung der Eigenschwingungsdauer \*on Stampftanks ist z. B. durch röhrenförmige Ausgestaltung der Tankbehälter, die dann allerdings den Schiffskörper auf eine beträchtliche Länge durchsetzen oder vielleicht sogar über die Decks hinausragen müßten, möglich. Immerhin kann also grundsätzlich dasselbe Abstimmverfahren auch bei Stampf tanks angewendet werden, wenngleich die schifibauliche Durchführung solcher Maßnahmen hier auf größere Schwierigkeiten stößt. Schließlich ist es auch möglich, die Schwingungsdauer von festen querschiffs oder längsschiffs verschiebbaren Dämpfungsmassen, z. B. von auf Schienen oder in einem unterhalb des Decks liegenden Kanal geführten Wagen, abzustimmen, beispielsweise durch Veränderung der Krümmung der Wagenbahn.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele zur Abstimmung der Schwingungsdauer von Tank- oder Wagenstabilisierungsanlagen beispielsweise angegeben. Gemäß Fig. ι kann die Schwingungs dauer der Flüssigkeitsmassen zweier an den Bordseiten des in Querschnitt angedeuteten Schiffs angeordneter Tanks 1 und 2 dadurch verändert werden, daß die die Flüssigkeitsräume der Tanks verbindende Leitung 3 durch ein ausziehbares U-förmig gebogenes Zwischenglied 3' verlängert oder verkürzt wird. Die Lufträume der Tanks stehen durch eine Leitung 5 in Verbindung, an welche über einen im Takt der

zu dämpfenden Schiffsschwankung umzuschaltenden Zweiwegehahn 6 ein dauernd laufendes Zentrifugalgebläse 7 angeschlossen ist, welches in bekannter Weise eine Aktivierung der Wasserströmung bewirkt.

In der in Fig. 2 angegebenen Ausführungsform besitzt das U-förmig nach oben oder gegebenenfalls auch zur Seite hin gebogene Verbindungsstück 3' mehrere Verbindungskanäle 3" bis 3^d mit darin eingebauten Abschließventilen 4^ft bis 4^d. Die Schwingungsdauer des Tanksystems ist am größten, wenn lediglich das Ventil 4« geöffnet ist. und wird immer geringer, wenn statt des Ventils 4^s das Ventil 4P oder 4^C oder 4^d geöffnet wird. Außerdem können jedoch auch mehrere Ventile gleichzeitig geöffnet sein, so daß durch Vergrößerung des durchströmenden Querschnitts die Schwingungsdauer des Tanksystems herabgesetzt wird.

Fig. 3 zeigt eine Drauf sieht auf eine Schlingertankanlage mit den an den Bordseiten angeordneten Tanks ι und 2, die durch drei Flüssigkeitskanäle 3" bis 3^C verbunden sind, wobei beispielsweise die äußeren Kanäle 3" und 3^C durch Schieber 4" und 4^C verschließbar sind. Solange nun der Kanal 3* geöffnet ist, ist die Schwingungsdauer der Tankmassen verhältnismäßig groß: sie wird verringert, wenn der Schieber 4^a bzw. 4^C geöffnet wird.

Gemäß Fig. 4 ist ein Wagen zu auf einer

querschiffs verlaufenden, nach oben konkav gewölbten Bahn b verschiebbar. Solange die

' Wagenbahn einen Kreissektor bildet, stimmt die Dauer der Eigenschwingung, welche der Wagen bei Sclilingerbewegungen des Schiffes auf seiner Bahn ausführt, mit der Schwingungsdauer des Schiffes um seine Längsachse beispielsweise genau überein. Um nun die Schwingungsdauer des AVagens etwa verkürzen zu können, sind die Enden b' und b" der Wagenbahn um die Punkte c' und c" nach oben hin verstellbar. Dies kann beispielsweise mittels der beiden einerseits am Deck und andererseits am Punkt Ci₁ bzw. d₂ der Bahnenden angreifenden hydraulischen Zylinder ζ vorgenommen werden, indem durch die Leitung I öl oder ein anderes Druckmittel in diese Arbeitszylinder gepreßt wird.

Claims (4)

50 Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Dämpfung· der . Schiffsschwankungen mit Hilfe von hin und her verschiebbarenDämpfungsmassen, die vorzugsweise mittels eines in Abhängigkeit von den Schiffsschwankungen umsteuerbaren Antriebes beeinflußt werden, bei dem Mittel zur Anpassung der Eigenschwingungsdauer der Dämpfungsmassen an die Eigenperiode des Schiffes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstimmungsorgane solche ohne wesentliche Drosselwirkung verwendet werden, die von Hand oder selbsttätig entsprechend der jeweiligen Eigenschwingungsdauer des Schiffes steuerbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung zwischen den Flüssigkeitsräumen der Tanks verlängerbar ist, etwa durch ein U-förmiges Bogenstück, weichesausziehbar ist oder mehrere abschließbare Kurzschlußleitungen besitzt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsräume der Tanks durch mehrere wahlweise abschließbare Kanäle verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 mit querschiffs aufgewölbter Bahn mit verschiebbarem Wagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Wagenbahn einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen