DE639141C - Tankstabilisierungsanlage - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
30. NOVEMBER 1936

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tankstabilisierungsanlage mit Fördereinrichtung, die zum Z\vecke des Überganges auf Betrieb mit Bewegung der Tankfüllung durch die Schiffsschwingungen allein abschaltbar und deren Förderrichtung durch ein im Verbindungskanal der Tanks angeordnetes, in seiner mittleren Betriebslage eine unmittelbare Verbindung zwischen den Tanks freigebendes Steuerorgan umschaltbar ist.

Von den bekannten Anlagen dieser Art unterscheidet sich die neue Stabilisierungsanlage durch die Anwendung eines einseitig durchlässigen und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umschaltbaren Absperrorgans in Reihe zu dem Umschaltorgan der Fördereinrichtung, wobei beide Organe in an sich bekannter Weise vorzugsweise durch ein und dasselbe Steuergerät so gesteuert werden.

daß bei Abschaltung der Fördereinrichtung das Steuergerät auf das Absperrorgan weiterarbeitet. __■_.--.... Gegenüber jenen bekannten Aulagen, bei denen das bei eingeschaltetem Förderantrieb die Förderrichtung bestimmende Steuerorgan in einem Umlaufkaual bezüglich des einseitig durchlässigen und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umschaltbar«! Absperrorgans liegt, hat die neue Anlage den Vorteil, daß der Umlaufkanal in Fortfall kommt. -30

Es handelt sich nach obigem beim Erfindungsgegenstand um eine Anlage, die aktiviert und unaktiviert, d. h. bei eingeschalteter Fördereinrichtung und bei abgeschalteter Fördereinrichtung, benutzt werden kaiin. In der Regel: wird die Anlage bei kleineren Schlingerwinkeln unaktiviert und bei größeren Schlingerwinkeln aktiviert betrieben.

An sich sind Tankstabilisierungsanlagen bekannt, die bei größeren Schlingerwinkeln aktiviert, d.h. mit eingeschaltetem Gebläse ■betrieben-=Averdeu, während bei kleineren Schlingerwinkeln das Gebläse abgeschaltet und das im Kreislauf des Dämpfungsmediums angeordnete Schaltorgan, z. B. ein Drehsehie- 4S her, in die mittlere Betnebstellung gestellt wird, womit sich eine unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Tankseiten ergibt. Damit bei diesen Anlagen die zur Erzielung der Dämpfung der Schiffsschwingungen erforderliche Phasenverschiebung zwischen den Schiffsschwingungen und der Bewegung der Tankflüssigkeit eintritt, werden die Durchlaßöffnungen des genannten Drehschiebers oder sonstigen im Kreislauf des Dämpfungsmediums angeordneten Schaltorgans entspre-

*l I'on dein Piiftvitsnc'u'r ist als der Erfinder angegeben worden:

Pipl.-Ing. Dr. IJermann Hort in Bcrlin-Lliarlottenbiirg.

chcnd eng bemessen. Diese Maßnahme ist bei der neuen Tankstabilisierungsanlage nicht erforderlich, da nach Abschaltung des Gebläses das einseitig durchlässige und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umschaltbare Absperr- ^: organ für die erforderliche Phasenverschiebung sorgt. Es kann also auf eine besondere Drosselung im Kreislauf des Dänipfungsmediums verachtet werden, mit der Folge, ίο daß die Wirkungsweise der gebläsegetriebenen Anlage wesentlich besser wird, da der Druckausgleich beim Durchgang des Drehschiebers oder sonstigen Schaltorgans durch die Offenstellung sehr Adel intensiver-wird. Kurz zusammengefaßt: Die Verwendung des einseitig durchlässigen und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umschaltbaren Absperrorgans in Reihe mit dem zur Umschaltung der Förderrichtuhg des Gebläses oder einer sonstigen Fördereinrichtung dienenden Schaltorgan hat eine Erhöhung und Verbesserung des Wirkungsgrades, der Anlage- bei angeschaltetem Aktivierungsantrieb zur Folge.

Ein weiterer Vorteil der neuen Anlage be- . ruht in folgendem: Bekanntlich werden die Tanks in der Regel auf die Eigenschwingung des Schiffes abgestimmt. Diese Abstimmung geht verloren, wenn aus irgendwelchen Gründen, z. B. infolge einer anormalen Ladung, sich die Eigenschwingungsdauer des Schiffes ändert. In solchen Fällen treten Schwebun-■ gen und Interferenzen auf. Die Anlage arbeitet nicht zufriedenstellend.

Das Arbeiten der neuen Tankstabilisierungsanlage ist hingegen von Änderungen der Eigenschwingungsdauer des Schiffes unabhängig, da auch bei abgeschaltetem Aktivierungsantrieb mit Hilfe des einseitig durchlässigen und hinsichtlich .der Durchlaßrichtung umschaltbaren Absperrorgans die Be- \vegung der Tankflüssigkeit im Takte der Schiffsbewegung gesteuert wird. 13er Erfindungsgegenstand hat -also, soweit es sich um seine Wirkungsweise bei. abgeschaltetem. Aktivierungsaiitrieb_; handelt, - den großen Vorteil, · daß die Bewegung der Dämpfungsflüssigkeit selbsttätig der - Schiffsschwingung angepaßt und mithin die . Wirkungsweise durch Änderungen der Eigensch wingungsdauer des Schiffes nicht abträglich beeinflußt wird.

, Schließlich bildet das einseitig durchlässige und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umschaltbare Absperrorgan auch: ein Sicherheitsorgan bei angestelltem Aktivierungsantrieb für den Fall, daß aus irgendeinem Grunde der Aktivierungsantrieb ausfällt.

Die weiteren Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schlingertankanlage.

. Die Schlingertanks 1 und 2 sind durch den Flüssigkeitskanal 3 und den Luftverbindungskanal 4 miteinander verbunden. Im Kanal 4 ist bei 5 ein einseitig durchlässiges und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umsteuerbares Absperrorgan, und zwar im Ausführungsbeispiel in Gestalt einer Rückschlagklappe, angeordnet. Auf der Drehachse der Klappe 5 ist ein Hebel 5' angeordnet, dem zwei Daumen 6' und 7' zugeordnet sind. Diese Daumen sind an Kolben, die sich in den Zylindern 6 und 7 führen, befestigt. Bei Zuleitung von Drucköl über die Leitungen S und 9 bzw. die Leitungen 10 und 11 werden die Kolben entgegen der Wirkung von Federn abwechselnd in die obere lindste!hing geführt, so daß sich also jeweils der eine Daumen in Arbeitsstellung und der andere Daumen in Ruhestellung befindet. Man sieht leicht, daß mit einer Umschaltung der Daumen 6' und 7' sich die Durchlaßrichtung der Klappe 5 ändert. Die Steuerung erfolgt über den Steuerschieber 12, an den die Leitungen 9 . und, Ii angeschlossen sind. Das zur Steuerung dienende Drucköl wird von der Zahnradpumpe 13 gefördert.

An den · Steuerschieber 12 ist parallel zu den Zylindern 6 und 7 ein Servomotor 14', 14" angeschlossen, der über die Kolbenstange 15, die Zahnstange 16 und das Zahuradsegment 17 den in der Verbindungsleitung 4. in Reihe mit der Steuerklappe 5 angeordneten Drehschieber 18 einstellt. Dieser Drehschieber kann aus der mit iS^b bezeichneten Endstellung, in der die Förderleitung des als Aktivierungsantrieb dienenden Gebläses 19 mit dem Tank 2 und die Saugleitung mit dem Tank 1 verbunden ist, über die mit 18 bezeichnete Mittelstellung, in der die Druck- und Saugleitung des Gebläses 19 und ebenso die beiden Tankräume frei miteinander, verbunden sind, in die andere Endstellung 18" verstellt werden: in dieser ist die Druckleitung des Gebläses mit dem Tank 1 und die Saugleitung mit dem Tank 2 verbunden. ^: " . ■ ^: ■ '

Die Einstellung des Steuerschiebers 12 erfolgt in der dargestellten - Weise über die Elektromagncte 20 und 21. Die Erregerkreise dieser Elektromaguete sind über die Schalteinrichtung 22. 23, 24 geführt. Der Kontaktarm 24 wird in bekannter Weise mittels eines Steuergerätes eingestellt, so daß er beispielsweise in Phase mit den Ausschlägen des Schiffes oder diesen gegenüber mehr oder minder versetzt relativ zu den Kontaktsegmenten 22 und 22) hin und her bewegt wird.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei Bezug genommen auf die Fig. 2 bis 5, die die Ausführung nach Fig. 1 schematisch wieder-

geben. Die Fig. 2 und 3 beziehen sich auf den Fall, daß die Anlage mit eingeschaltetem Gebläse arbeitet, während die Fig. 4 und 5 voraussetzen, daß die Anlage mit abgeschaltetem Gebläse arbeitet.

In Fig. 2 ist angenommen, daß das Schiff im Uhrzeigersinn schlingert; in Fig. 3 ist angenommen, daß das Schiff entgegen dem Uhrzeigersinn schlingert. Die Fig. 4 und 5

veranschaulichen das Schiff in den gleichen Phasen, jedoch ist angenommen, daß das Gebläse abgestellt ist.

Es sei nun zunächst an Hand der Fig. 2 und 3 die Wirkungsweise der Anlage bei eingeschaltetem Gebläse betrachtet. Das Schiff und die Tankstabilisierungsanlage mögen sich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung bzw. Betriebslage befinden. In diesem Fall ist der Drehschieber 18 so gestellt, daß mit Hilfe des Gebläses der Druck in dem herabschlingernden Tank 2 vergrößert und der Druck in dem heraufschlingernden Tank ι verringert wird. Hierbei nehmen die Daumen 6' und 7' die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein. Die Rückschlagklappe 5 hat sich also an dem hochgezogenen Daumen 6' vorbei in die Offenstellung bewegt. Sie stört also die an sich übliche Gebläsesteuerung nicht. In einem bestimmten Zeitpunkt, vorzugsweise kurz vor der Umkehr des Schiffes, \-erstellt das Steuergerät den Kontaktarm 24 von dem einen der beiden Kontaktsegmente 22 und 23 auf das andere Kontaktsegment, mit der Folge, daß über das Steuerventil 12 die Daumen 6' und 7' und der Drehschieber i.S in die aus Fig· 3 ersichtliche Stellung umgesteuert werden. Bei dieser Umschaltung des Drehschiebers 18 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung verharrt der Drehschieber unter der Wirkung der Feder 15 (s. Fig. 1) für eine bestimmte Zeit in der mittleren Betriebslage. Hierdurch wird eine unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Tankseiten freigegeben. Der Druckunterschied in den beiden Tanks gleicht sich nahezu momentan aus. Kurz darauf gelangt der Drehschieber 18 in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung. Die Förderrichtung des Gebläses wird damit in bezug auf die beiden Tanks umgeschaltet. Da gleichzeitig auch, wie schon erwähnt, die beiden Daumen 6' und 7' umgeschaltet wurden, bewegte sich die Rückschlagklappe 5 an dem nunmehr angezogenen Daumen 7' vorbei in die aus Fig. 3 ersichtliche Offenstellung. Vor der in Fig. 3 dargestellten Stellung der Schaltorgane 18 und· 5 werden diese, kurz bevor das Schiff bei seiner Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn den größten Ausschlag erreicht, wieder umgeschaltet in die ans Fig. 2 ersichtliche Stellung.

Man sieht, daß, solange das Gebläse arbeitet, die Steuerwirkung des Gebläses durch die Rückschlagklappe 5 nicht beeinträchtigt wird.

Bei kleinen Schlingerwinkeln wird, wie schon erwähnt, das Gebläse abgeschaltet. Diese Abschaltung des Gebläses kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß es zwar weiterläuft, jedoch der zugehörige Drehschieber 18 in die Mittelstellung gestellt wird. Zu diesem Zweck braucht nur üblicherweise zwischen dem Zahnkranzsegment 17 und der Drehschieberklappe 18 eine lösbare Kupplung vorgesehen zu werden. Statt dessen kann man aber auch die Kupplung der Drehschieberklappe 18 mit dem Zahrikranzsegment 17 aufrechterhalten und das Gebläse 19 stillsetzen. In diesem Fall wird der Drehschieber 18 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, mit Hilfe der Steuervorrichtung in den betreffenden Zeitpunkten umgeschaltet, ohne daß jedoch für die Wirkungsweise der Anlage diese Umschaltung von Belang wäre. Der einfacheren Darstellung wegen ist in den zur Erläuterung dienenden Fig. 4 und 5 der Zeichnung angenommen, daß der Drehschieber 18 in die Mittelstellung gebracht ist und an der Steuerbewegung nicht mehr teilnimmt. Im übrigen erfolgt aber die "Steuerung der Daumen 6' und 7' in der gleichen Weise wie bei eingeschaltetem Gebläse.

Die Wirkungsweise ist dann folgende: Es sei unter Bezugnahme auf Fig. 4 angenommen, daß das Schiff im Uhrzeigersinn schlingert. In diesem Fall ist also ebenso wie in Fig. ι der Daumen 6' hochgezogen, während der Daumen 7' sich in Arbeitsstellung befindet. Bei dieser Bewegung möchte das Wasser der einen Tankseite zur anderen Tankseite ablaufen. Sobald jedoch eine solche Bewegung einsetzt, schließt sich die Rückschlagklappe 5 selbsttätig, d. h. sie wird durch den Daumen 7' in der Sperrstellung ^1O5 angehalten. Eine entsprechende Wirkungsweise ergibt sich, wenn gemäß Fig. 5 das Schiff entgegen dem Uhrzeigersinn schlingert. Bei der Umschaltung der Daumen (/ und 7' tritt naturgemäß jeweils ein Ausgleich zwisehen den beiden Tanks ein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   I. Tankstabilisierungsanlage mit Fordereinrichtung, die zum Zwecke des Überganges auf Betrieb mit Bewegung der Tankfüllung durch die Schiffsschwingungen allein abschaltbar und deren Förderrichtung durch ein im Verbindungskanal der Tanks angeordnetes, in seiner mittleren Betriebslage eine unmittelbare Ver-

   bindung zwischen den Tanks freigebendes Steuerorgan umschaltbar ist, gekennzeichnet durch die Anwendung eines einseitig durchlässigen und hinsichtlich der Durchlaßrichtung~umschaltbaren Absperrorgatis in Reihe zu dem Umschaltorgan der Fördereinrichtung, wobei beide Organe in an sich bekannter Weise vorzugsweise durch ein und dasselbe Steuergerät so gesteuert werden, daß bei Abschaltung der Fördereinrichtung das Steuergerät auf das Absperrorgan weiterarbeitet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen