DE639140C

DE639140C - System for damping the rolling and pitching movements of ships

Info

Publication number: DE639140C
Application number: DES115552D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hermann Hort
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1934-09-30
Filing date: 1934-09-30
Publication date: 1936-11-28

Description

Die mit den auf Schiffen üblichen Stabilisierungstanks erzielbare dämpfende oder aufrichtende Wirkung ist wesentlich von dem Grad der während jeder Schwingungsdauer bzw. bei einer bestimmten Schräglage des Schiffes erreichbaren Füllung und Leerung der Tanks abhängig. Lange Zeit hat man sich damit begnügt, die Wassermassen der Tanks lediglich durch die Schaukelbewegung des Schiffes, also durch die Eigenschwingungsenergie des Schiffes, in Bewegung zu bringen. Bei nach unten unmittelbar in die See ausmündenden Tanks hatte dabei auch, der von außen wirkende statische Druck des Seewassers, Wellenberg und Wellental, einen gewissen Anteil an der Erzeugung des durch das Verhältnis zwischen Füllung und Leerung der Tanks gegebenen wirksamen Dämpfungsgewichts. Bei solchen mit der See kommuni- zierenden Tanks ist vorgeschlagen' worden, in die Öffnungen der Bordwand feste oder sich frei im Wasserstrom einstellende Leitflächen einzusetzen, um zu erzielen, daß das Wasser unter günstigen Bedingungen in den Tank einströmt und aus diesem wieder herausströmt. The dampening or straightening that can be achieved with the stabilization tanks customary on ships Effect is essentially dependent on the degree of during each period of oscillation or with a certain inclined position of the ship achievable filling and emptying depends on the tanks. For a long time they were content with the water masses of the tanks only by the rocking motion of the ship, i.e. due to the ship's own vibration energy, in motion bring. In the case of tanks emptying directly into the sea below, the external static pressure of the lake water, wave crest and wave trough, one certain share in the generation of the through the relationship between filling and emptying effective damping weight given to the tanks. With those communicating with the sea Ornamental tanks have been proposed to be fixed or fixed in the openings in the ship's side to use guide surfaces that freely adjust themselves in the water flow in order to achieve that the Water flows into and out of the tank under favorable conditions.

Da die durch die Schaukelbewegung des Schiffes erzielte Füllung und Leerung der Tanks für eine wirksame Dämpfung der Schiffsschwankungen völlig unzureichend ist, wird bisher schon künstliche Energie zur Aktivierung der Wasserströmung in das Tanksystem hineingegeben, indern an die Luft- oder Wasserräume der Tanks Pumpen angeschlossen werden. Solche vorzugsweise an die Lufträume der Tanks angeschlossene Pumpen haben insbesondere für lediglich zur Bekämpfung von Schräglagen des Schiffes dienende Stabilisierungstanks Bedeutung. Die Verwendung solcher Gebläse zur Aktivierung voneinander gegenüberliegenden Tanks, wie sie zur Bekämpfung der Schwankungen des Schiffes Verwendung finden, hat mancherlei Nachteile, insbesondere dann, wenn es sich um vorn und hinten im Schiff angeordnete +5 Stampftanks handelt, weil dann z. B. die benötigten Verbindungsleitungen sehr lang und schwer werden.Since the filling and emptying of the Tanks are completely inadequate for effective damping of ship swaying, Artificial energy to activate the water flow is already being fed into the tank system, indern to the Air or water spaces of the tanks pumps can be connected. Such preferably Pumps connected to the air spaces of the tanks have, in particular, only for Stabilization tanks serving to combat inclinations of the ship mean. the Using such blowers to activate opposing tanks, such as they are used to combat the swaying of the ship, has many things Disadvantages, especially if there are +5 in the front and back of the ship Stampftanks is because then z. B. the required connecting lines are very long and become difficult.

Die Erfindung beschreitet einen anderen Weg zur künstlichen Aktivierung der Wasserströmung in solchen Stabilisierungstanks. Dieser nur bei unmittelbar mit der See kommunizierenden Tanks mögliche Weg besteht erfindungsgemäß darin, daß die Strömungsenergie des an der Bordwand des fahrenden Schiffes vorbeigleitenden Seewassers zur Füllung bzw. Leerung der Tanks dadurch herangezogen wird, daß die entsprechend ausgebildeten Durchtrittsöffnungen der Bordwand oder besondere darin angeordnete Leitflächen das vorbeiströmende Seewasser in die Tanks hineindrücken bzw. die außen vorbeigehendeThe invention takes a different approach to artificially activating the water flow in such stabilization tanks. This only applies to those who communicate directly with the sea According to the invention, the possible way of tanks is that the flow energy of the vehicle on the side of the vehicle Ship passing sea water for filling or emptying the tanks thereby used is that the appropriately designed passage openings of the ship's side or special guide surfaces arranged therein that Press the seawater flowing past into the tanks or the water that passes outside

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:") The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Dr. Hermann Hort in Berlin-Charlottenburg.Dipl.-Ing. Dr. Hermann Hort in Berlin-Charlottenburg.

Strömung des Tankwassers durch die Öffnungen heraussaugt. - Die Ränder der Tanköffnungen oder die darin angeordneten Leitflächen ragen also in solcher Weise in das: Seewasser, daß sie dieses aus seiner Ströni-_: richtung ablenken und so in die Tanks hineindrücken oder das Tankwasser herausbefördern' An sich sind aus dem Schiffskörper ausfahrbare schräge Flächen, z. B. Flossen, ίο für die Stabilisierung von Schiffen bekannt. Diese schrägen Flächen üben unter der.Wirkung des an der Schiffswand vorbeigleitenden Wasserstromes unmittelbare Momente auf das Schiff aus. Wie leicht einzusehen ist, "haben diese Flossenkörper einen ganz anderen Zweck als die erfindungsgemäß an oder in den Außenbordöffnungen von Stabilisierungstanks vorgesehenen Schöpfkörper. Letztere sollen ermöglichen, daß die relativ zum Schiff vorhandene Strömungsenergie des Meerwassers die Wassermengeli in die Tanks hineindrückt und sie aus diesen wieder heraussaugt. Die Tankfüllung ist also abhängig •von der relativ zum Schiff vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit des Meerwassers sowie auch von der Größe und Formgebung des aus dem Schiff herausragenden Schöpfkörpers. Bei den üblichen großen Fahrgeschwindigkeiten der Schiffe ermöglicht die Anordnung gemäß der Erfindung, verhältnismäßig kleine Außenbordöffnungen für die Tanks und darüber hinaus auch in vielen Fällen schmale, hohe Tanks zu verwenden, die aus Raumersparnisgr^inden häufig erwünscht sind. Es werden nämlich bei den normalen Schiffsgeschwindigkeiten, mit Leichtigkeit Druckhöhen von +Sm Wassersäule und mehr in den Tankräumen zu erzielen sein. Selbstverständlich kann die neue Art der Wasserförderung nicht nur bei Tanks zur Dämpfung von Schiffsschwankungen, sondern auch bei solchen zur Schräglagenbekämpfung Anwendung finden.Flow of the tank water sucks out through the openings. - Thus, the edges of the openings in the tank or mounted therein fins project in such a manner in which: seawater, that this out of its _Ströni-: distract direction and push so in the tank or the tank water out convey 'In themselves from the hull extendable inclined surfaces , e.g. B. fins, ίο known for the stabilization of ships. These inclined surfaces exert immediate moments on the ship under the effect of the stream of water sliding past the ship's wall. As is easy to see, "these fin bodies have a completely different purpose than the scooping bodies provided according to the invention on or in the outboard openings of stabilization tanks. The latter are intended to enable the flow energy of the seawater relative to the ship to push the water volumes into the tanks and out of them again The tank filling is therefore dependent • on the current velocity of the sea water relative to the ship as well as on the size and shape of the scoop protruding from the ship Tanks and, in many cases, narrow, tall tanks, which are often desirable for reasons of space saving, because at normal ship speeds, pressure heights of + Sm water column and more can easily be reached in the tank rooms to be achieved. Of course, the new type of water pumping can be used not only in tanks to dampen ship swaying, but also in tanks to combat inclinations.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei Stampftanks anwendbar, denn diese müssen, da sie meistens im Bug oder am Heck des Schiffes angeordnet sind, schmal und hoch gebaut werden. Dabei besteht keine Gefahr, daß die aus der Bordwand herausragenden Schöpf körper während der Fahrt beschädigt werden können, da diese am Bug oder Heck angeordneten Schöpfkörper stets innerhalb der größten Schiffsbreite bleiben.The invention can be used particularly advantageously in ramming tanks, because these must since they are mostly arranged in the bow or at the stern of the ship, narrow and be built tall. There is no risk that the protruding from the ship's side The scoop body can be damaged while driving because it is at the bow or The scoop arranged in the stern always remain within the largest width of the ship.

Weitere Einzelheiten der Erfindung, welche sich auch auf die Steuerung der Schöpfkörper in Abhängigkeit von der Richtung und Größe der Schiffsschwankungen beziehen, sind im folgenden an Hand der Zeichnung ausführlicher beschrieben, in welcher mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schema- * tisch angegeben sind.Further details of the invention, which also on the control of the scoop depending on the direction and The size of the ship fluctuations are described in more detail below with reference to the drawing, in which several Embodiments of the invention are shown schematically *.

Fig. ι zeigt die Anordnung der Schöpfkörper in den Außenbordöffnungen von Schlin-, gertanks, Fig. 2 dieselbe Anordnung bei ■'i'S-tampftanks. Fig. ia stellt den Querschnitt :i|ürch einen Schöpfkörper gemäß Fig. 1 dar. i|l· den Fig. 3 bis 8 sind mehrere Ausfüh-H^üngsformen der in den Außenbordöffnungen der Tanks anzuordnenden Schöpfkörper gemäß der Erfindung schematisch angegeben. Fig. 9· dient zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schöpf körper.Fig. Ι shows the arrangement of the scoop in the outboard openings of Schlin, gertanks, Fig. 2 the same arrangement in the case of i'S-tampftanks. Fig. Ia represents the cross section : i | ürch a scoop body according to FIG. 1. 3 to 8 are several embodiments the scoop body to be arranged in the outboard openings of the tanks according to the invention is shown schematically. Fig. 9 · serves to explain the mode of operation of the scoop bodies.

In dem in seinem Querschnitt angedeuteten Schiff gemäß Fig. 1 befinden sich an den Bordseiten die Tanks 1 und 2, die nach unten hin durch öffnungen in der Bordwand mit den darin angeordneten Schöpfkörpern 3 und 4 mit der See in Verbindung stehen. Die Schöpfkörper sind gemäß Fig. ia teils im Schiffskörper geführt und ragen teils in das außen an der Bordwand vorbeiströmende Seewasser hinein. Bei dem Schöpfkörper gemäß Fig. la handelt es sich um einen in der Bordwand w drehbar gelagerten zylindrischen Teil z, der nach außen hin schaufeiförmig gekrümmt ist und außer der außenliegenden Schaufel ^₁ noch zwei z. B. in gleichem Abstand davon angeordnete innere Schaufeln S₂ und s_s besitzt. Die Schaufeln teilen den in Richtung des Pfeiles p gleitenden Wasserstrom auf und drücken ihn in das Innere des Tanks. Der zylindrische Kanal ζ mit den Schaufeln S₁ bis s_a wird bei einsetzendem Schlingern bzw. Stampfen des Schiffes axial aus dem Schiffskörper herausgeschoben, was selbsttätig geschehen kann, entsprechend den Angaben eines an sich bekannten Leistungsreglers für die Stabilisierungsanlage. Dieser Leistungsregler bestimmt die für die Dämpfung der Schiffsschwankungen in einem bestimmten Seegang erforderliche Leistung und betätigt dann entsprechend z. B. ein Gestänge zum Herausschieben des Zylinderkörpers z. Dieser zylindrische Körper ist außerdem im Takt der zu dämpfenden Schiffsschwankungen umsteuerbar, und zwar wird er während der einen Hälfte einer .Schiffsschwankung, in welcher der Tank 1 oder 2 zu füllen ist, in die gezeichnete Lage gebracht, während er in der darauffolgenden Hälfte der Schiffs-Schwankung, in welcher das Wasser aus dem Tank I oder 2 ablaufen muß, in die punktiert eingezeichnete Stellung gedreht wird. Es ist ersichtlich, daß in der erstgenannten Stellung das gegen die Schaufeln strömende Wasser entsprechend dem Strömungsdruck in den Tank hochgedrückt wird, während in der weiten Stellung das Seewasser über die Schaufel S₁ hinwegströmt und somit eine saugende Wirkung auf die im Tank befindiehe Wassermenge ausübt, so daß das Wasser· schneller ausströmt.In the ship according to FIG. 1 indicated in its cross-section, tanks 1 and 2 are located on the sides of the ship and are connected to the sea through openings in the ship's side with the scoop bodies 3 and 4 arranged therein. According to FIG. 1, the scoop bodies are partly guided in the hull and partly protrude into the sea water flowing past the ship's side. The scoop body according to FIG. 1 a is a cylindrical part z rotatably mounted in the side wall w , which is curved outwardly in the shape of a shovel and apart from the outer shovel ^ ₁ there are also two z. B. equally spaced therefrom has inner blades S ₂ and s _s . The blades divide the water flow sliding in the direction of arrow p and push it into the interior of the tank. The cylindrical channel ζ with the blades S ₁ to s _a is pushed axially out of the hull when the ship begins to roll or pitch, which can happen automatically, according to the information of a power regulator known per se for the stabilization system. This power controller determines the power required for damping the ship's fluctuations in a given sea state and then actuates z. B. a linkage for pushing out the cylinder body z. This cylindrical body can also be reversed in time with the ship fluctuations to be damped, namely it is brought into the position shown during one half of a ship fluctuation in which the tank 1 or 2 is to be filled, while it is in the following half of the ship - Fluctuation in which the water must drain from tank I or 2 is rotated into the position shown in dotted lines. It can be seen that in the first-mentioned position the water flowing against the shovels is pushed up into the tank according to the flow pressure, while in the wide position the seawater flows over the shovel S ₁ and thus has a suction effect on the amount of water in the tank, so that the water flows out faster.

Bei dieser Anordnung können die Lufträume der Tanks nach oben hin unmittelbar mit der Außenluft in Verbindung stehen. Will man jedoch die Wirkung der gesteuer-S ten Schöpfkörper auf die Wassermassen des Tanks noch genauer beeinflussen, dann empfiehlt es sich, in den Luftaustrittsöffnungen der Tanks bzw. in einer Verbindungsleitung 5 der Tanklufträume eina Steuereinrichtung,With this arrangement, the air spaces of the tanks can be directed towards the top are in contact with the outside air. However, if you want the effect of the tax-S ten scoop body to influence the water masses of the tank even more precisely, then recommends it is in the air outlet openings of the tanks or in a connecting line 5 the tank air spaces a control device,

ίο etwa eine Rückschlagklappe 6, einzubauen, welche zweckmäßig durch dasselbe Steuergerät betätigt wird, welches auch die Umschaltung der Schöpfkörper ζ bewirkt, und zwar in solchem Sinne, daß die Steuerung des Lufteinlasses und -auslasses die durch die Schöpfkörper erzielte Wasserbewegung unterstützt. Die Abschließklappe 6 ist beispielsweise durch die beiden von den Elektromagneten 7" und j'⁰ zu betätigenden Riegel 8^a und 8* auslösbar und verblockbar. Wenn auch die Schöpfkörper ζ elektromagnetisch umgeschaltet werden, so sind z. B. die beiden zur Umschaltung jeder dieser Schöpfkörper ζ erforderlichen Magnete und die bei- den Elektromagnete J^a, J^b an denselben entsprechend der Schlingerbewegung des Schiffes einstellbaren Schalter angeschlossen, und zwar in dem Sinne, daß in dem Augenblick, wo der Schöpfkörper in der Ausströmöffnung4 gegen den Wasserstrom gewendet wird, der Elektromagnet J^b eingeschaltet wird. Während dann das Wasser in den Tank 2 hochströmt, schlägt die Klappe 6 nach links aus, so daß Luft vom Tank 2 in den Tank 1 übertreten kann. Die Klappe 6 hindert also das durch die Schöpfkörper bewirkte Steigen und Sinken des Tankwasserstandes nicht. Sie übt jedoch, falls die Umschaltung der Schöpfkörper ζ zu langsam oder nicht genau im Takt der Schiffsschwankungen erfolgt, eine regulierende Wirkung auf die zwischen der Schiffsbewegung und der Tankwasserbewegung erforderliche Phasendifferenz aus.ίο install a non-return valve 6, which is expediently operated by the same control device that also causes the switching of the scoop body ζ , in such a way that the control of the air inlet and outlet supports the water movement achieved by the scoop body. The Abschließklappe 6, for example by the two by the electromagnets 7 'and j' ⁰ actuable latch 8 ^a and * are triggered and assembled into blocks. Although the scoop body ζ electromagnetically switched 8 so. For example, the two for switching each of these Scoop body ζ required magnets and the two electromagnets J ^a , J ^{b are connected} to the same switch adjustable according to the rolling movement of the ship, in the sense that at the moment when the scoop body is turned against the water flow in the outflow opening4, the Electromagnet J ^{b is} switched on. While the water then flows up into the tank 2, the flap 6 deflects to the left so that air can pass from the tank 2 into the tank 1. The flap 6 prevents the rising and falling caused by the scoop The tank water level does not, however, it does exercise if the switching of the scoop bodies ζ takes place too slowly or not exactly in time with the ship's fluctuations , have a regulating effect on the phase difference required between the movement of the ship and the movement of the tank water.

♦5 Selbstverständlich wäre es auch möglich, in an sich bekannter Weise noch ein umsteuerbares Gebläse an die Tanklufträume anzuschließen, um die durch die Schöpfkörper bewirkte Aktivierung der Tankwassermassen noch zu verstärken.♦ 5 Of course it would also be possible to connect a reversible blower to the tank air spaces in a manner known per se in order to reduce the flow through the scoop body caused activation of the tank water masses to intensify.

Gemäß Fig. 2 ist im Bug des Schiffes ein einziger Stampftank 9 angeordnet, der durch zwei seitliche Bordöffnungen 10 und 11 mit darin eingebauten Schöpfkörpern mit der See in Verbindung steht.According to Fig. 2, a single ramming tank 9 is arranged in the bow of the ship, which by two side board openings 10 and 11 with built-in scooping bodies with the sea in connection.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 hat der in die Bordöffnung eingebaute SchÖpfkörper vorwärts und rückwärts gebogene Schaufeln J₁' und J₁" bzw. J₂' und J₂". Der Schaufelkörper ist in diesem Falle aus dem Schiffskörper gemäß den Angaben des Leistungsreglers mehr oder minder weit ausfahrbar; er ist jedoch nicht drehbar. Die zur Füllung und Leerung der Tanks erforderliche Steuerung des Schaufelkörpers er- 6g folgt durch die beiden in dem oberen und unteren Kanal eingebauten Abschließklappen ^₁ und k₂, auf deren Drehachse Hebel Zi₁ und h₂ aufgekeilt sind, die von der Steuerstange ji in dem Sinne betätigt werden, daß stets die eine Klappe geschlossen ist, während die andere geöffnet ist. Die Steuerstange Ji wird im Takte der Schlinger- oder Stampfbewegung des Schiffes gemäß den Angaben des Steuergerätes hin und her bewegt. In der gezeichneten Stellung der Abschließklappe ist der Zutritt des. Wassers in die Tanks versperrt, während der Ablaufkanal geöffnet ist. Wie leicht ersichtlich, übt der in Richtung des Pfeiles ρ an der Bordwand vorbeigleitende Wasserstrom eine saugende Wirkung auf den Ausflußkanal aus. Zur Füllung der Tanks ist eine Umschaltung der Abschließklappen in die punktiert eingezeichneten Stellungen erforderlich.In the embodiment according to FIG. 3, the scoop body installed in the board opening has blades J ₁ 'and J ₁ _{"and J 2} ' and J ₂ ", respectively, which are curved forwards and backwards. In this case, the blade body can be extended to a greater or lesser extent from the hull according to the information provided by the power regulator; however, it cannot be rotated. The control of the shovel body required for filling and emptying the tanks is carried out by the two closing flaps ^ ₁ and k ₂ built into the upper and lower ducts, on whose axis of rotation levers Zi ₁ and h _{2 are} wedged, which are supported by the control rod ji in operated in the sense that one flap is always closed while the other is open. The control rod Ji is moved back and forth in rhythm with the rolling or pitching movement of the ship according to the information provided by the control device. In the position shown for the closing flap, the access of the water to the tanks is blocked while the drainage channel is open. As can be easily seen, the water flow sliding past the ship's side in the direction of the arrow ρ has a sucking effect on the outflow channel. To fill the tanks, it is necessary to switch the closing flaps to the positions shown in dotted lines.

In den Fig. 4a bis 4c ist eine weitere Ausführungsform für den Schaufelkörper in drei verschiedenen Stellungen jeweils im,Querschnitt angegeben. Hierbei dreht sich der Schaufelkörper um die in der Bordwand gelagerte und senkrecht zu dem außen an der Bordwand vorbeigleitenden Wasserstrom stehende Achse». An der einen Seite der Achse ο befinden sich die Schaufeln j' und j", weiche einen unter dem Winkel von 90⁰ ausgeschnittenen Sektor eines Zylindermantels mit der Achse α bilden. Auf der anderen Seite der Achse α befindet sich ein ebenfalls unter einem Winkel von 90⁰ ausgeschnittener Sektor eines Zylinders, der als Abdeckkörper b dient. In der Mittelstellung gemäß Fig. 4 a kann das außen an der Bordwand vorbeiströmende Wasser frei durch die von den beiden Schaufeln gebildeten Kanäle strömen. In der Stellung gemäß Fig. 4b ist der Einströmkanal des Tanks durch den Abdeckkörper b verschlossen. Das Wasser fließt aus dem Tank durch die beiden Schaufelkanäle frei ab. In der Stellung 4c ist hingegen der Ausströmkanal verschlossen, wobei die Schaufeln den außen vorbeigleitenden Wasserstrom abfangen und in den Tank hineindrücken. Die wechselseitige Saug- und Druckwirkung des Schaufelkörpers wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch Drehen der AChSe₁ α im Takt der Schlingerbewegung des Schiffes hervorgerufen. Um hierbei gleichzeitig die Füllung und Leerung der Tanks dem jeweiligen Seegang anzupassen, muß der Schaufelkörper bei starkem See- iao gang ruckweise um 90⁰ gedreht werden. Eine Leistungsverminderung kann dann ohne4a to 4c show a further embodiment for the blade body in three different positions, each in cross section. Here, the shovel body rotates around the axis mounted in the ship's side and perpendicular to the water flow flowing past the side of the ship's side ». On one side of the axis ο are the blades j 'and j ", which form a ^{sector of a cylinder jacket} cut out at an angle of 90 ° with the axis α. On the other side of the axis α there is a likewise at an angle of 90 ⁰ cut-out sector of a cylinder which serves as a cover body b . In the middle position according to FIG of the tank closed by the cover body b . The water flows freely from the tank through the two vane channels. In the position 4c, on the other hand, the outflow channel is closed, whereby the vanes intercept the water flowing past and press it into the tank In this embodiment, the pressure effect of the blade body is achieved by rotating the AChSe ₁ α in time with the rolling movement of the ship s caused. To adapt this same time the filling and emptying of the tanks to the respective sea conditions, the blade body in heavy sea must iao gang jerks are rotated 90 ^0th A reduction in performance can then be achieved without

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weiteres dadurch erzielt werden, daß die Schwenkung-'des Schaufelkörpers nicht mehr ruckweise/ sondern mehr öder minder kontinuierlich erfolgt. Sie ließe sich aber auch dadurch ermöglichen, daß der Schaufelkörper aus seiner in Fig. 4a. gezeichneten Mittelstellung je nach der erforderlichen Füllung und Leerung des Tanks nur io°, 20°, 30⁰ usw. in bzw. entgegen dem Uhrzeigersinne periodisch gedreht oder auch im ganzen mehr oder weniger aus dem Schiffskörper quer zur Drehachse herausgeschoben wird. In Fig. 5a und 5b ist im Querschnitt bzw. Längsschnitt (gemäß Linie x-x der Fig. 5a) ein einziger Schaufelkörper S₀ in Gestalt eines gekrümmten Zylinders in der Bordwand um die vertikalen Zapfen a₀ drehbar gelagert. Diese Anordnung empfiehlt sich besonders bei Tanks mit verhältnismäßig engen Außenbordöffnungen, in denen nicht gut mehrere Schöpfkörper untergebracht werden können. Die Einstellung des Schaufelkörpers kann durch einen auf dem oberen Zapfen a₀ befestigten Lenker 1 erfolgen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 6a bis 6c liegen die Drehachsen O₁ bis a₃ unmittelbar an den Schaufeln^ bis J₃ und nahe an der Bordwand. Die mit den Schaufeln S₁ bis s_s fest verbundenen Hebelarme Ji₁ bis h₃ sind gelenkig mit der Steuerstange st verbunden; diese wird wiederum durch eine vom Schlingerwinkelzeiger o. dgl. betätigte Verstelleinrichtung periodisch im Takt der Schlingerbewegungen hin und her gesteuert. Die Schaufeln J₁ bis J₃ befinden sich zwischen in der Bordöffnung angeordneten Stegen C₁ und C₂. Sie schließen in ihrer in Fig. 6a dargestellten Mittelstellung die Bordöffnung vollständig ab. Wird die Stange st in die obere Endlage gebracht, so fangen die Schaufeln in der aus Fig. 6b ersichtlichen Weise den entlang der Bordwand gleitenden Wasser-. strom ab und drücken das Wasser in den Tank hinein. In der anderen Endlage der Stange st (Fig. 5c) kann hingegen das Wasser aus dem Tank frei ausströmen, wobei der äußere Wasserstrom eine saugende Wirkung auf die Ausströmkanäle ausübt. Besonders zweckmäßig ist bei dieser Ausführungsform, daß die Schaufeln in ihrer Schließstellung nicht aus der Bordwand herausragen, also während der Zeit, wo die Strömungsenergie des Seewassers nicht benötigt wird, keinerlei Fahrtverminderung bewirken. Die Leistungsregelung, also der Grad der bei einem bestimmten Seegang erforderlichen Füllung und Leerung der Tanks, kann bei dieser Ausführungsform, wie ohne weiteres ersichtlich, dadurch bewirkt werden, daß die Stange st mehr oder minder weit nach oben und unten verstellt wird, was eine entsprechend mehr oder minder weite Schrägstellung der Schaufeln zur Folge hat.can further be achieved in that the pivoting of the blade body no longer takes place jerkily / but more or less continuously. But it could also be made possible by the fact that the blade body from its in Fig. 4a. Drawn middle position depending on the required filling and emptying of the tank only io °, 20 °, 30 ⁰ etc. rotated periodically in or counterclockwise direction or pushed out more or less from the hull transversely to the axis of rotation. In FIGS. 5a and 5b, a single blade body S ₀ in the form of a curved cylinder is rotatably mounted in the side wall around the vertical pin a ₀ in cross-section or longitudinal section (according to line xx in FIG. 5a). This arrangement is particularly recommended for tanks with relatively narrow outboard openings, in which several scoop bodies cannot easily be accommodated. The setting of the blade body can be carried out by means of a link 1 attached to the upper pin a _0. In the embodiment according to FIGS. 6a to 6c, the axes of rotation O ₁ to a ₃ lie directly on the blades ^ to J ₃ and close to the side wall. The lever arms Ji ₁ to h _{3, which} are firmly connected to the blades S ₁ to S _s , are connected in an articulated manner to the control rod st; this is in turn controlled periodically back and forth in time with the rolling movements by an adjusting device operated by the roll angle pointer or the like. The blades J ₁ to J ₃ are located between webs C ₁ and C ₂ arranged in the rim opening . In their middle position shown in FIG. 6a, they completely close off the board opening. If the rod st is brought into the upper end position, the shovels catch the water sliding along the ship's side in the manner shown in FIG. 6b. electricity and press the water into the tank. In the other end position of the rod st (FIG. 5c), on the other hand, the water can freely flow out of the tank, the external water flow exerting a suction effect on the outflow channels. In this embodiment it is particularly expedient that the blades do not protrude from the ship's side in their closed position, that is to say that they do not reduce speed in any way during the time when the flow energy of the seawater is not required. The power control, so the degree of filling and emptying of the tanks required in a certain sea state, can be effected in this embodiment, as can be seen without further ado, that the rod st is adjusted more or less far up and down, which is a corresponding more or less wide inclination of the blades result.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 7a bis 7c stimmt hinsichtlich der Anordnung der Schaufelkörper im wesentlichen mit derjenigen gemäß Fig. 6 überein. Jedoch sind hierbei die festen Stege in der Bordwand weggelassen, so daß die einzelnen Schaufeln J₁ bis Si in der gezeichneten Schließstellung unmittelbar mit ihren Kanten gegeneinander liegen und somit die ganze Bordöffnung abschließen. Die Drehachse ist hierbei unmittelbar in den entsprechend verdickten Schöpfkörper hineingelegt und kann gleichzeitig als Versteifung für die Schiffswand dienen. In ihrer punktiert eingezeichneten Schöpflage liegen die Schaufeln gegen feststehend angeordnete Leitbleche b_± bis b_ä an. Damit das einströmende Wasser nicht an dem oberen und unteren Ende der Schöpfkörper entweichen kann, sind, wie aus Fig. 7a und 7c ersichtlich, am Schiffskörper feste Leisten p angeordnet, welche horizontal verlaufen. Der Antrieb der Schöpfkörper könnte gemäß Fig. 7b durch eine Zahnstange ζ erfolgen, welche mit auf den Drehachsen O₁ bis G₄ der einzelnen Schaufeln angeordneten Ritzeln Z₁, Z₂ usw. kämmt. Statt dessen kann der Antrieb in aus Fig. 7a ersichtlicher Weise auch wiederum durch eine gemeinsame Steuerstange st erfolgen, die durch den hydraulischen Motor M hin und her bewegt wird. Der gemeinsame Antrieb konnte natürlich auch durch Hebelgestänge geschehen, wobei dann wieder hydraulische Kolben als Antrieb Verwendung finden könnten. Die Größe der Verstellung der Schöpf körper (entsprechend dem jeweiligen Seegang) kann- durch Anschläge bei dem hydraulischen Antrieb eingestellt werden, wobei die Anschläge selbst verstellbar angeordnet sind. Ihre Einstellung müßte wiederum in Abhängigkeit von einem Leistungsregler erfolgen.The embodiment according to FIGS. 7a to 7c essentially corresponds to that according to FIG. 6 with regard to the arrangement of the blade bodies. However, the fixed webs in the ship's side are omitted, so that the _{edges of the individual blades J 1} to Si in the closed position shown lie directly against one another and thus close off the entire opening of the ship. The axis of rotation is placed directly in the correspondingly thickened scoop body and can simultaneously serve as a stiffener for the ship's wall. In their dotted scoop position, the blades rest against fixedly arranged guide plates b _± to b _ä . In order that the inflowing water cannot escape at the upper and lower end of the scoop body, as can be seen from FIGS. 7a and 7c, fixed strips p are arranged on the hull, which run horizontally. According to FIG. 7b, the scoop bodies could be driven by a toothed rack ζ which meshes with pinions Z ₁ , Z ₂ , etc. arranged on the axes of rotation O ₁ to G _{4 of} the individual blades. Instead of this, the drive can again take place in the manner shown in FIG. 7a by means of a common control rod st which is moved back and forth by the hydraulic motor M. The common drive could of course also be done by lever linkage, in which case hydraulic pistons could again be used as the drive. The size of the adjustment of the scoop body (corresponding to the respective sea state) can be set by stops on the hydraulic drive, the stops themselves being arranged to be adjustable. Their setting would again have to be made dependent on a power controller.

Gemäß der Fig. 8 ist die Schiffswand an der Stelle, wo sich die Bordöffnung befindet, ^t05 nach innen eingezogen, um den durch die Schöpfkörper bedingten Fahrtwiderstand bei Nichtbenutzung der Anlage möglichst zu verringern. Das entlang der Bordwand strömende Wasser wird mittels der festen Außen- i"> leitwände M₁ und n₂ zu den schwenkbaren Schaufeln S₁ bis s_a geführt. In- der Bordöffnung sind wiederum, weiter zurückliegend, feste Leitschaufeln Jb₁ bis b_s angeordnet. Bei dieser Ausführung liegen die Schaufeln ge- "5 schützt in der Bordwand. Sie sind oben und unten wiederum durch horizontal verlaufende Leisten p_t und p₂ abgedeckt. Hinter dieser Abdeckung befindet sich die Lagerung für die Drehzapfen der Schaufeln sowie für den Antrieb der Schaufeln.According to FIG. 8, the ship's wall is ^{pulled inwards t0} 5 at the point where the board opening is, in order to reduce the drag caused by the scoop when the system is not in use as much as possible. The water flowing along the ship's side is guided by means of the fixed outer guide walls M ₁ and n ₂ to the pivotable blades S ₁ to S _a . In the ship's opening, in turn, further back, fixed guide blades J b ₁ to _{b s} are arranged In this version, the shovels are protected in the side wall. They are in turn covered at the top and bottom by horizontally extending strips p _t and p ₂ . The bearing for the pivot pins of the blades and for the drive of the blades is located behind this cover.

Wie an sich bekannt, muß die Füllung und Leerung der Tanks, da sie stets nur allmählich vor sich gehen kann, in einer Phasenverschiebung von 90 ° zu der zu dämpfenden Schiffsschwankung erfolgen. Die Umschaltung der Schaufeln muß also angenähert in dem Augenblick geschehen, in welchem das Schiff durch seine Mittellage schwingt. Die Steuerverhältnisse sind in Fig. 9 für den Fall einer sinusförmigen Schlingerbewegung des Schiffes in Abhängigkeit von der Zeit veranschaulicht. Mit φ ist die Kurve der Schlingerbewegung bezeichnet. Nimmt man an, daß stets genau in den Punkten »n«, in welchen das Schiff durch seine Mittellage schwingt, die Schaufeln in ihre Druck- bzw. Saugstellung gebracht werden, so wird sich für die Füllung und Leerung der Tanks die Kurve s ergeben. Diese Kurve der Wasserbewegung ist also gegenüber der Kurve φ der Schiffsbewegung um 90 ° in der Phase verschoben.As is known per se, the filling and emptying of the tanks, since it can always only take place gradually, must take place with a phase shift of 90 ° to the ship sway to be dampened. The switching of the blades must therefore take place approximately at the moment in which the ship swings through its central position. The control relationships are illustrated in FIG. 9 for the case of a sinusoidal rolling movement of the ship as a function of time. The curve of the rolling movement is denoted by φ. If one assumes that the blades are always brought into their pressure or suction position exactly at the point "n" at which the ship swings through its central position, curve s will result for filling and emptying the tanks. This curve of the water movement is thus shifted in phase by 90 ° compared to the curve φ of the ship movement.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Komponenten der zur Füllung und Leerung der Tanks erforderlichen Arbeit zur Beschleunigung der Wassermassen senkrecht zur Bordwand auf Schlingerbewegungen keinen Einfluß haben, da die Komponente der Steuerbordseite der Komponente der Backbordseite hinsichtlich Drehungen um die Schlingerachse entgegenwirkt. Ist hingegen nur ein Stampftank vorgesehen, etwa im Bug des Schiffes, dann wird durch die Beschleunigurigskomponente lediglich eine Phasenver-Schiebung der Gewichtswirkung der Wassermassen bedingt, wie in Fig. 9 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Hieraus ist die Überlagerung der sich aus der Beschleunigungskomponente z. B. um die Stampfachse des Schiffes ergebenden Drehwirkung über die Gewichtswirkung der Wassermassen ersichtlich. Diese Phasenverschiebung kann in dem Steuergerät, welches die Kommandos für die Umsteuerung der Schöpfkörper gibt, durch entsprechende Verschiebung der Umsteuerpunkte berücksichtigt werden, so daß die aus dem Gewicht und dem vertikalen Beschleunigungsdruck der Wassermassen resultierende Wirkung die günstigste Phasenverschiebung zur Stampfbewegung des Schiffes besitzt.It should be noted that the components of the filling and emptying the tanks required work to accelerate the water masses perpendicular to the ship's side on rolling movements have no influence, since the component on the starboard side of the component on the port side counteracts rotations about the roll axis. If, on the other hand, only one ramming tank is provided, for example in the bow of the ship, then the acceleration component only results in a phase shift due to the weight effect of the water masses, as in Fig. 9 by the dashed line Line is indicated. This is the superposition of the acceleration component z. B. about the ramming axis of the ship resulting rotary effect on the weight effect of the water masses evident. This phase shift can be done in the control unit that sends the commands for the reversal of the scoop body there by shifting the reversing points accordingly must be taken into account, so that the weight and the vertical acceleration pressure of the water masses resulting effect the most favorable phase shift to the pitching motion of the ship owns.

Claims

Patent claims:

i. System for damping the rolling or pitching movements of ships of the damping forces caused by the movement of the water masses in with the Lake communicating tanks are generated, with the rhythm of the oscillating movements controllable auxiliary devices to increase the liquid level difference, characterized in that the tank openings are so arranged or provided with scoop or suction elements are that the filling and emptying of the tanks is done by the current and the openings themselves or theirs Scooping or suction organs can be switched over in time with the ship's vibrations to be damped in such a way that they each open Filling or emptying the tanks work.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the organs for Pressing in or sucking out the tank water from protruding into the sea water There are scoops or suction bodies that are rigidly or movably arranged on the ship's side.

3. Plant according to claim 1, characterized in that the scoop and suction body are mounted in a manner known per se so that they can be extended and retracted.

4. Plant according to claim 2 or 3, characterized in that the scoop body are shovel-shaped and these shovels for the purpose of filling the tanks against the water flow moving along the ship's side and in the direction of this water flow for the purpose of emptying the tanks are adjustable.

5. Tank according to claim 4, characterized in that the in the sea water protruding blades open cylindrically into the opening of the ship's side and these cylindrical mouth pieces of the Shovels are rotatably mounted in the side wall, for the purpose of the shovels in and against the direction of the To be able to turn the side wall of the passing water current. .

6. Tank according to claim 4, characterized by two to one common, preferably extendable from the side wall, united against each other - (in or against the flow of water sliding past the ship's side) in connection with in the mouths these shovels arranged closing flaps, which z. B. operated by a common adjusting device be that always one mouth is closed while the other is open.

7. Tank according to claim 4, characterized in that the in its board opening located shovel body is rotatably mounted about a vertical axis lying in the side wall.

8. Tank according to claim 7, characterized in that the shadow body on on one side of its axis of rotation located in the middle of the board opening.

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is tidy and therefore only takes up half the board opening, while the other Half of the board opening through a mirror image of the blade body the cover body attached to the axis of rotation can be closed.

That the bucket forms 9. Tank according to claim 8, characterized in that the cut at an angle of 90 ⁰ sector of a cylinder jacket and its opposite cover member has a cut at an angle of 90 ° sector of said cylinder, the axis of said rotary ■ axis of the blade body and cover body and whose diameter is equal to the width of the rim opening.

10. Tank according to claim 2 or the following, characterized by several in parallel! one behind the other and preferably geometrically similar scooping bodies or shovels.

11. Tank according to claim 2 and 4, characterized characterized in that a plurality of arched scoop bodies of, for example, rectangular shape in its board opening are arranged side by side, each one more or less close on the side wall lying vertical axis pivotably arranged and through a common transmission are adjustable so that they both the entire board opening to cover as well as to push the water flowing past into the tanks and the water out of the tanks able to derive.

12. Tank according to claim 2 or the following, characterized in that the Amount of adjustment of the blades automatically by a known per se, depending on the rolling angles adjustable power regulator is adjustable.

13. Tank according to claim 3 and 12, characterized characterized in that the adjusting device for the. retractable and extendable scoop body automatically dependent can be controlled by a power regulator.

14. Tank according to claim 5 and 12, characterized characterized in that the drive provided for rotating the blade body is dependent on its speed can be controlled by a power regulator.

15. Tank according to claim 10 to 12, characterized characterized in that the gearbox is used to adjust the blade bodies arranged next to one another in the ship's side from one of a hydraulic or electric motor periodically in time with the ship's fluctuations to be damped adjustable control rod, the axial adjustment movement is limited by stops, which are adjustable by a power regulator.

1 sheet of drawings