Die Schlingerbewegungen eines Schiffes werden vielfach mit dem Schlickschien Schiffskreisel, abgebremst, bei dem ein Schwungrad
in den Lagern eines Rahmens umläuft, wobei der Rahmen selbst drehbar um eine Achse
senkrecht zur Schwungradachse gelagert ist. Die Anordnung hat den Nachteil, daß die
Schwingungen des Rahmens nur um einen beschränkten Winkel erfolgen können, der beträchtlich kleiner als -{- 900 ist und daß
das dämpfende Moment bei der Schwingung des Rahmens nicht gleichzeitig mit dem Schiffsschwingungsausschlag seine Richtung
wechselt.The rolling movements of a ship are often braked with the Schlickschien ship gyro, in which a flywheel rotates in the bearings of a frame, the frame itself being rotatably mounted about an axis perpendicular to the flywheel axis. The arrangement has the disadvantage that the frame can only oscillate through a limited angle which is considerably smaller than - {- 90 0 and that the damping moment when the frame oscillates does not change direction at the same time as the ship's oscillation.
Man hat auch schon beim sogenannten aktivierten Kreisel versucht, die Abbremsung
der Schwingungsenergie dadurch günstiger zu gestalten, daß man den Kreisel plötzlich, kurz
vor Erreichung der Umkehrlage, abgebremst hat. Aber auch mit dieser Einrichtung ist
der Nachteii verbunden, daß die Reibung während der Schwingung geändert werden muß und daß im Umkehrpunkt der Kreiselschwingung
der Kreiselrahmen erst nach der entgegengesetzten Seite beschleunigt werden muß, was erbebliche Zeit verursacht und deshalb
das Erreichen von verhältnismäßig großen Rahmenausschlägen bei kleinen Schiffsausschlägen
verhindert.Attempts have also been made to brake the so-called activated gyro
to make the vibration energy more favorable by suddenly, briefly, the gyro
has braked before reaching the reverse position. But even with this facility it is
connected with the disadvantage that the friction must be changed during the oscillation and that at the turning point of the gyroscopic oscillation
the gyro frame only has to be accelerated to the opposite side, which causes hereditary time and therefore
the achievement of relatively large frame deflections with small ship deflections
prevented.
Endlich ist auch schon die Verwendung eines Kreisels bei Eisbrechern zum Anfachen
von Schwingungen in allen möglichen Antriebsformen, u.a. auch mit umlaufendem
Kreiselrahmen, beschrieben worden. Beim Antreiben einer Schwingung besteht aber nicht
die Schwierigkeit, daß die Schwingungsenergie des Pendelrahmens in den Umkehrlagen plötzlich,
abgebremst werden muß, so daß die Verhältnisse beim Aufschaukeln anders sind als beim Abbremsen.Finally, the use of a gyro with icebreakers for fanning is already possible
of vibrations in all possible forms of drive, including with rotating
Gyro frame, has been described. However, there is no vibration when driving
the difficulty that the oscillation energy of the pendulum frame in the reversal positions suddenly,
must be braked, so that the conditions when rocking are different than when braking.
Die vorgenannten Anordnungen können entweder mit 'einem Kreisel, der um eine waagerechte
Achse umläuft und der um eine lotrechte Achse Schwingungen ausführt, erreicht werden oder mit einem Kreisel, dessen
Schwungrad um eine lotrechte Achse umläuft und dessen Rahmen um eine waagerechte
Achse (senkrecht zur Schiffslängsachse) schwingt. Beide Fälle beziehen sich auch auf die im nachfolgenden beschriebene
Erfindung, nach der bei Anlagen zum Dämpfen von Schiffsschwingungen der Rahmen des ·
Dämpfungskreisels nicht !um die Pendelachse
schwingt, sondern umläuft. Die Anordnung nach der Erfindung beseitigt die Schwierigkeit
beim synchron angetriebenen schwingenden Schlickschen Schiffskreisel, daß die Rahmens
chwingungs energie .in den Umkehrpunkten
der Schiffsschwingung plötzlich abgebremst werden muß.The aforementioned arrangements can either be made with a gyroscope, which is positioned horizontally
Axis revolves and which executes oscillations around a vertical axis, can be achieved or with a gyroscope, whose
Flywheel revolves around a vertical axis and its frame around a horizontal one
Axis (perpendicular to the ship's longitudinal axis) oscillates. Both cases also relate to the one described below
Invention according to which, in systems for damping ship vibrations, the frame of the
Damping gyro not! Around the pendulum axis
vibrates, but revolves. The arrangement according to the invention eliminates the difficulty
with synchronously driven, oscillating Schlick ship gyro, that the frame
vibrational energy. in the turning points
the ship's vibration suddenly has to be braked.
In Abb. ι ist die Anordnung nach der Erfindung, und zwar mit waagerechter
Schwungradachse, dargestellt. Das Schwungrad α dreht sich mit der Winkelgeschwindigkeit
ω um die waagerechte Achse b1} b2, die im
Rahmen c gelagert ist. Der Rahmen selbst kann um die lotrechte Achse dv d.2 umlaufen.
Bei der Drehung des Rahmens 'um dieIn Fig. Ι the arrangement according to the invention, with a horizontal flywheel axis, is shown. The flywheel α rotates at the angular velocity ω around the horizontal axis b 1} b 2 , which is mounted in frame c. The frame itself can about the vertical axis d v d. 2 circulate. When rotating the frame around the
Achse dvd2 wird ein Kreiselmoment auf die
mit dem Schiff verbundenen Lager du d2 ausgeübt,
dessen Richtung jeweils senkrecht zu den Achsen b und d steht. Wenn man die
S Einwirkung des Moments auf die Drehung des Schiffes um eine Querachse mit Rüek-.
sieht auf das große Trägheitsmoment des«' Schiffes um diese Achse vernachlässigt, kann
man feststellen, daß auf das Schiff bei umlaufendem Rahmen ein Kreiselmoment um die Längsachse des Schiffes wirkt, das sinusförmig
anwächst und das immer durch den Wert Null hindurchgeht, wenn die Kreiselachse b parallel zur Schiffsachse liegt. Diese
ausgezeichnete Lage der Schwungradachse sei als Nullage des Kreisels bezeichnet. Um zu
erreichen, daß das Kreiselmoment stets dämpfend auf die Schiffsschlingerbewegung einwirkt,
muß man den Rahmen so rasch um die lotrechte Achse dx, d2 im geeigneten Sinne
umlaufen lassen, daß die beiden Nullagen des Kreisels jedesmal mit den beiden äußersten
Schiffsschwingungslagen zusammenfallen. Bei der Schiffsschwingung wird ein Kreiselmoment
auf den Rahmen C ausgeübt. Durch dieses Moment wird der Rahmen beschleunigt,
wenn die Schiffsschwingung gedämpft wird. Es muß deshalb eine Bremse e vorgesehen
werden, die die dem Rahmen mitgeteilte Drehenergie stets in so starkem Maße vernichtet, daß Synchronismus zwischen
Schiffsschwingungen und Rahmendrehung vorhanden ist.Axis d v d 2 , a gyroscopic moment is exerted on the bearings d u d 2 connected to the ship, the direction of which is perpendicular to the axes b and d . If one considers the S effect of the moment on the rotation of the ship around a transverse axis with back. looks at the big moment of inertia of the '' ship neglects to this axis, one can conclude that a gyro moment acts on the ship with rotating frame around the longitudinal axis of the ship, the sinusoidal increases and that always passes through zero when the spin axis b parallel to the ship's axis. This excellent position of the flywheel axis is called the zero position of the gyro. In order to ensure that the gyroscopic moment always has a dampening effect on the ship's rolling movement, the frame must be rotated so quickly around the vertical axis d x , d 2 in the appropriate sense that the two zero positions of the gyro each time coincide with the two outermost ship vibration positions. When the ship vibrates, a gyroscopic moment is exerted on the frame C. This moment accelerates the frame when the ship's vibration is dampened. A brake e must therefore be provided which always destroys the rotational energy imparted to the frame to such an extent that there is synchronism between ship vibrations and frame rotation.
Wenn das Schiff auf genügend kleine Ausschlage abgebremst ist, bringt man den Rahmen
durch entsprechend starkes Anziehen der Bremsen zum Halten. Um ihn beim Auftreten
von neuen Schwingungen des Schiffes wieder in Gang zu bringen, muß er in einer äußersten Schiffsschwingungslage einen Dreh- 4<»
impuls im geeigneten Sinne von außen zuge- : fügt bekommen. Wenn er genügend stark in
Gang gebracht ist, bewirkt das vom Schiff auf den Kreisel ausgeübte Moment schon
ganz von selbst eine Weiterbeschleunigung *S des Kreisels. Es muß bald die Bremse«
einsetzen, damit die Drehbewegung des Kreisels nicht rascher wird als die Schiffsschwingung.
Wenn statt der Schlingerschwingungen Stampfschwingungen abgedämpft werden sollen,
ist die Nullage dadurch gegeben, daß die Kreiselachse b senkrecht zur Schiffslängsachse
steht.When the ship has braked to a sufficiently small deflection, the frame can be brought to a halt by applying the brakes accordingly. In order to get it going again when new vibrations of the ship occur, it must be given a rotary impulse in the appropriate sense from the outside in an extreme ship vibration position. If it is started sufficiently, the moment exerted by the ship on the gyro will automatically cause further acceleration * S of the gyro. The brake must be used soon, so that the rotary motion of the top does not become faster than the ship's oscillation. If pitch vibrations are to be dampened instead of the rolling vibrations, the zero position is given by the fact that the gyro axis b is perpendicular to the longitudinal axis of the ship.