DE653404C - Anlage zum Daempfen von Schiffsschwingungen - Google Patents

Description

Bei Anlagen zum Dämpfen von Schiffsschwingungen wird zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades eine bestimmte, in der Regel C)O⁰ betragende Phasenverschiebung zwischen der Schwingung der Dämpfungsmasse und der zu dämpfenden Schiffsschwingung angestrebt. Zu diesem Zweck stimmt man bei sogenannten passiven Tankstabilisierungsanlagen, bei denen die Bewegung der Tankfüllung relativ zum Schiff durch die Schwingung des Schiffes herbeigeführt wird, die Anlage auf die Eigenschwingung des Schiffes ab, indem z. B. eine im Wasser- oder Luftverbindungskanal der beiden Tankseiten angeordnete Drossel entsprechend eingestellt wird. Bei Anlagen, die im Takte der zu dämpfenden Schiffsschwingung gesteuert werden, dient hierzu ein Steuergerät, das in den richtigen Zeitpunkten die Kommandos gibt.

ao Praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß bei den bisherigen Anlagen die angestrebte Phasenverschiebung zwischen der Schwingung der Dämpfungsmasse und der Schiffsschwingung u. U. nicht dauernd erreicht wird,

z. B. infolge einer Änderung des Seeganges oder der Eigenschwingungsdauer des Schiffes usw.

Die-Erfindung beseitigt die vorerwähnten Mängel dadurch, daß zur Erzielung einer phasenrichtigen Bewegung der Dämpfungsmasse bezüglich der zu dämpfenden Schiffsschwingung ein lediglich die Phasenverschiebung ermittelndes Phasenmeßgerät vorgesehen ist und dieses in Regelverbindung mit den zur Beeinflussung der Phasenverschiebung vorgesehenen Mitteln steht.

Es sind aktivierte Tankstabilisierungsanlagen bekannt, denen für die Steuerung der Anlage die Vorschrift zugrunde liegt, daß die Verschiebungsgeschwindigkeit der Tankflüssigkeit stets der Winkelbeschleunigung der zu dämpfenden Schiffsschwingung verhältnisgleich sein solle. Demgemäß wird bei diesen Anlagen die Fördervorrichtung für die Tankflüssigkeit nach dem Prinzip der Ist- und Soll-Steuerung in Abhängigkeit von zwei Meßgeräten für die beiden vorerwähnten Meßgrößen gesteuert. Es läßt sich die bei dieser bekannten Anlage vorgesehene Steuervorrichtung ebenso wie die erfindungsgemäße Steuervorrichtung (in allgemeiner Betrachtung) als ■ eine Steuervorrichtung zur Erzielung einer phasenrichtigen Bewegung der Dämpfungsmasse bezüglich der zu dämpfenden Schiffsschwingung bezeichnen. Während jedoch bei der bekannten Anlage die Steuervorrichtung zur Erzwingung eines der Anlage zugrunde gelegten besonderen Steuerungsgesetzes dient und die gesamte Steuerung, also auch die Amplitudensteuerung zu übernehmen hat, handelt es sich beim Erfindungsgegenstand um eine lediglich die Phasenverschiebung zwischen der Schwingung der Dämpfungsmasse und der zu dämpfenden Schiffsschwingung überwachende Steuervorrichtung; sie kann bei gesteuerten oder aktivierten Anlagen als

Zusatzvorrichtung zu anderen Steuervorrichtungen hinzutreten oder auch bei passiven Anlagen als alleinige Steuervorrichtung Anwendung finden.

Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. ι eine Tankstabilisierungsanlage im Querschnitt,

Fig. 2 eine Ausführungsform des Phasenmeßgerätes,

Fig. 3 das Steuergerät,
Fig. 4 eine zweite Ausführung des Phasenmeßgerätes,

Fig: 5 eine Einzelheit des Gerätes nach Fig. 4,

Fig. 6 und 7 verschiedene Ausführungen der Steuervorrichtung,

Fig. 8 eine Tankstabilisierungsanlage mit einem Schaufelradpropeller als Förderantrieb, Fig. 9 eine Anlage mit einem Wagen als Dämpfungsmasse,

Fig. 10 Teile der Ausführung nach Fig. 9 in größerem Maßstabe.

Bei der Anlage nach Fig. 1 befinden sich auf den beiden Seiten des Schiffes 1 Tanks 2 und 3, die durch eine Flüssigkeitsverbindungsleitung 4 und eine Luftverbindungsleitung 5 miteinander verbunden sind. 6 ist ein in der Luftverbindungsleitung angeordnetes, einseitig durchlässiges und hinsichtlich seiner Durchlaßrichtung mit Hilfe der hydraulischen Daumen 7 und 8 umsteuerbares Absperrorgan.

Zur Erhöhung der Wirkung ist ein Aktivierungsantrieb vorgesehen, und zwar im Ausführungsbeispiel in Gestalt eines ständig laufenden Gebläses 9, dessen Druckleitung 10 und Saugleitung 11 mit Hilfe eines Schiebers 12 und der Leitungen 13 und 14 an die beiden Tankseiten 2 und 3 angeschlossen werden kann. In der Mittelstellung des Schiebers 12 ist das Gebläse kurzgeschlossen, d. h. die beiden Leitungen. 10 und 11 sind miteinander verbunden. In den beiden Arbeitsstellungen ist die Druckleitung mit dem Tank 2 und die Saugleitung mit dem Tank 3 bzw. umgekehrt verbunden.

Die Umsteuerung des Schiebers 12 zwischen den beiden Arbeitsstellungen erfolgt über einen Zahnstangentrieb 15 vermittels des hydraulischen Antriebes 16 und 17, dessen Steuerschieber mit 18 bezeichnet ist. Über diesen werden parallel zu dem Antrieb 16, 17 auch die beiden hydraulischen Daumen 7 und 8 gesteuert,

Die Einstellung des Steuerschiebers 18 erfolgt mit Hilfe eines Steuergerätes 19, das einen Kontaktarm 20 über ein Doppelkontaktsegment 21 im Takte der zu dämpfenden Schiffsschwingung, also im Falle einer Schlingerdämpfungsanlage im Takte der Schlingerschwingung hin und her bewegt, über den Schaltarm 20 und das Doppelkontaktsegment

21 werden wechselweise zwei Elektromagnete

22 und 23 eingeschaltet, die ihrerseits über die. Winkelhebel 24 und 25 den Steuerschieber iS einstellen.

Dem Tank 2 ist ein Flüssigkeitsstandanzeiger zugeordnet in Gestalt eines Schwimmers 26, der von einem auf einer Welle 2/ befestigten Hebel getragen wird. Auf dem anderen Ende der in der Seitenwand des Tanks 2 gelagerten Welle 27 sitzt ein Schaltarm 28, dem ein Gegenkontakt 29 zugeordnet ist. Der Gegenkontakt 29 ist so angebracht, daß er von dem Kontaktarm 28 in dem Zeitpunkt überstrichen wird, in dem der Tankinhalt durch die Mittellage bezüglich des Schiffes hindurchschwingt. Diese Stellung des Gegenkontaktes wird dann benutzt, wenn eine 90⁰-Phasenversehiebung zwischen der zu dämpfenden Schiffsschwingung und der Schwingung der Tankflüssigkeit herbeigeführt werden soll. Ist aus irgendwelchen Gründen ein anderer Wert der Phasenverschiebung erwünscht oder hat zum Zwecke der Bekämpfung einer statisehen Schräglage des Schiffes die Xullage der Tankfiüssigkeit relativ zum Schiff eine Verschiebung erfahren, so ist der Kontakt 29 gegenüber der vorerwähnten Stellung längs der Bahn des Kontaktarmes 28 im einen oder go anderen Sinne zu verstellen. Es wird sich daher empfehlen, den Gegenkontakt 29 hinsichtlich seiner Lage längs der Bahn des Kontaktarmes 28 einstellbar zu machen und ihn zu diesem Zweck, z. B. wie dargestellt, auf ein um die Welle 27 drehbares, von Hand einstellbares Schneckenradsegment o. dgl. zu setzen.

Zur Herbeiführung .bzw. Aufrechterhaltung der gewünschten Phasenverschiebung können verschiedene Mittel benutzt werden. So kann z. B. mit Hilfe der weiter unten beschriebenen Phasenmeßeinrichtung die Phasenverschiebung der Schwingung des vom Steuergerät 19 betätigten Schaltorgans 20 bezüglich der zu dämpfenden Schiffsschwingung vergrößert oder verkleinert werden im Sinne der Herbeiführung bzw. Aufrechterhaltung der gewünschten Phasenverschiebung zwischen Schiffsschwingung und Schwingung der Tankfüllung. In Verbindung hiermit oder auch für sich allein kann im Luftverbindungskanal 5 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, im Wasserverbindungskanal 4 eine einstellbare Drosselklappe 30 angebracht und in Abhängigkeit von dem vorerwähnten Phasenmeßgerät eingestellt werden. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist angenommen, daß diese Einstellung über einen hydraulischen Servomotor 31 mit Steuerschieber 32 erfolgt, dem der Steuerwert über den Hebel 33 zugeleitet wird. Die Kolbenstangen des Steuerschiebers

32 und des Servomotors 31 sind in üblicher Weise mit Hilfe des Hebels 31' zur Bildung einer Rückführung miteinander gekuppelt.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung des Phasenmeßgerätes. Es beruht auf der Vorstellung, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, sämtliche Punkte der beiden miteinander zu vergleichenden Schwingungen zu erfassen, daß es vielmehr genügt, ausgezeichnete Punkte der beiden Schwingungen miteinander zu vergleichen. Als ausgezeichnete Punkte sind hier l)enutzt einmal der Durchgang der Tankfüllung durch die Mittellage bezüglich des Schiffes und weiterhin der Durchgang des Schiffes durch den Totpunkt. Der erste Punkt wird mit Hilfe des bereits in Fig. 1 dargestellten und in Fig. 2 z. T. wiederholten Flüssigkeitsstandanzeigers ermittelt und durch den Kontaktarm 28 und den Gegenkontakt 29 erfaßt. Zur Bestimmung des Zeitpunktes, in dem das Schiff durch den Totpunkt hindurchgeht, dient ein Kreiselwendezeiger 34, der auf dem Schiff so orientiert aufgestellt wird, daß er auf die zu dämpfende Schiffsschwingung anspricht. Im Falle einer Schlingertankanlage wird also der Wendezeiger beispielsweise so aufgestellt, daß seine Präzessiousachse parallel zur Querachse des Schiffes und seine Umlaufachse parallel zur Hochachse des Schiffes verläuft.

Mit der Präzessionsachse des Wendezeigers 34 ist ein Schaltarm 34a verbunden, der in der Nullstellung an einem gerätefesten Gegenkontakt 34 b Kontakt macht. Der Wendezeiger spricht bei der vorerwähnten Orientierung bekanntlich auf die Winkelgeschwindigkeit der zu dämpfenden Schiffsschwingung an. Da die Winkelgeschwindigkeit im Totpunkt der Schiffs schwingung Null ist, so überstreicht also in diesem Zeitpunkt der Schaltarm 34 a den Gegenkontakt 34??.

Es ist angenommen, daß eine 9o°-Phasenverschiebung erwünscht ist. In diesem Falle müssen die Zeitpunkte des Durchganges der Tankfüllung durch die Mittellage bezüglich des Schiffes und der Durchgang des Schiffes durch den Totpunkt seiner Schwingung zusammenfallen. Das bedeutet, es müssen in diesem Falle die Vorrichtungen 28, 29 und 34 a, 34 ύ gleichzeitig Kontakt machen. Weicht die Phasenverschiebung zwischen der Schwingung der Füllung und der Schiffsschwingung von 90⁰ im einen oder anderen Sinne ab, so machen die Vorrichtungen 28, 29 und 34a, 34 b in verschiedenen Zeitpunkten Kontakt, und zwar je nach dem Sinne der Abweichung von der gewünschten Phasenverschiebung, die eine oder die andere der beiden Vorrichtungen 28, 29 und 340,34/; zuerst. Es läßt sich also darüber, ob die eine oder die andere Vorrichtung zuerst Kontakt macht, der Sinn der Abweichung und weiterhin aus dem Zeitunterschied zwischen den beiden Kontaktgaben die Größe der Abweichung von der gewünschten Phasenverschiebung ableiten.

Diese Ableitung erfolgt mit folgenden Mitteln:

Über die Kontaktvorrichtung 28 und 29 ist ein Relais A und über die Kontaktvorrichtung 34a und 34 b ein Relais B an Spannung gelegt. Parallel zu jeder der beiden Kontaktvorrichtungen liegt ein Selbsthaltekreis, der über einen Wechselkontakt B₁ des Relais B einen Arbeitskontakt a_ia des Relais A und, einen Ruhekontakt d_r eines Relais D bzw. über einen Wechselkontakt O₁ des Relais A, einen Arbeitskontakt b._2a des Relais B und einen Ruhekontakt c_r eines Relais C verläuft. Die Schaltung der Relais C und D ergibt sich aus Fig. 2. Die Kontakte O₁ und O₁ nehmen im nichterregten Zustand der Relais A und B die dargestellten Stellungen ein.

Es sei angenommen, daß eine Abweichung von der gewünschten Phasenverschiebung in solchem Sinne besteht, daß zuerst die Kontaktvorrichtung 28, 29 Kontakt macht. Hierdurch wird das Relais A erregt. Es schließt bei a._2a den Selbsthaltekreis und legt den Wechselkontakt a_t um. Das Relais A bleibt über seinen Haltekreis auch nach Unterbrechung des Kontakts bei 28, 29 erregt. Macht einige Zeit später der Schaltarm 34 a des Wendezeigers 34 bei 34 b Kontakt, so spricht das Relais D an. Dieses öffnet den Ruhekontakt d_r im Erregerkreis des Relais A; dieses fällt ab. Die Schaltung kehrt in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Es ist hier noch zu erwähnen, daß die Kontaktzeiten bei 28, 29 und bei 34 a, 34 b im Verhältnis zu den Ansprechzeiten der Relais C und D so bemessen werden, daß mit dem Ansprechen der Relais C und D die Kontaktgabe bei 28, 29 bzw. 340, 34b ihr Ende findet.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist entsprechend, wenn die Kontaktvorrichtung 340, 34 & zeitlich vor der Kontaktvorrichtung 28, 29 Kontakt gibt; in diesem Falle spricht das Relais B an und bleibt erregt bis zur Kontaktgabe bei 28, 29.

Zusammengefaßt: Je nach dem Sinne der Abweichung von der gewünschten Phasenverschiebung spricht entweder das Relais A oder das Relais B an, und zwar für die Dauer der Zeitspanne zwischen den Kontaktgaben an den beiden Kontaktvorrichtungen 28, 29 und 34«, 34&·

Bei Erregung des Relais A schließt dieses bei a_aa den Erregerkreis eines Elektromagneten 35, ebenso schließt bei Erregung des Relais B dieses für die Dauer seiner Erregung bei b._ia den Erregerkreis eines lilektroniagiie-

ten 36. Die Anker dieser beiden Elektromagnete 35, 36 sind mit der Kolbenstange eines nach Art einer Ölbremse ausgebildeten Integrators 37 gekuppelt. Er besteht aus einem Kolbentrieb, dessen Zylinderräume durch einen Umlaufkanal 37 a mit regelbarer Drosselstelle 37 b untereinander verbunden sind. Bei einer Abweichung der Phasenverschiebung zwischen der Schiffsschwingung und der Schwingung der Tankfüllung wird in der oben beschriebenen Weise der Elektromagnet 35 oder 36 periodisch erregt, und zwar jeweils für eine Zeitdauer, die der Größe der Abweichung von der gewünschten Phasenverschiebung entspricht. Es .wandert der Kolben des Integrators 37 allmählich aus seiner Mittelstellung nach rechts bzw. links. Mit der Kolbenstange 37 ist ein Hebel 33' gekuppelt. Von ihm kann der Steuerwert abgenommen werden. Bei Verwendung einer Drossel im Wasserverbindungskanal gemäß Fig. r kann der Hebel 33' der Fig. 2 mit dem Hebel 33 der Fig. 1 identisch sein. Bei hinreichend kräftiger Ausbildung der Elektromagnete 35, 36 mag die Kolbenstange des Integrators 37 über ein selbstsperrendes Getriebe, z. B. ein Schneckenradgetriebe, ohne Zwischenschaltung eines Servomotors mit der Drosselklappe 30 gekuppelt werden.
Die Erfindung kann u. a. auch Anwendung finden bei passiven, gesteuerten Tanks> die sich aus der in Fig. i dargestellten Ausführung dadurch ergeben, daß der Aktivierungsantrieb 9 mit den zugehörigen Teilen ro, 11, 12, 13, 1.4 fortgelassen wird, während das einseitig durchlässige und hinsichtlich der Durchlaßrichtung umsteuerbare Organ 6 verbleibt.Dieses könnte gegebenenfalls in zwei Organe, von denen das eine den oberen Ausgang des Tanks 2 und das andere den des Tanks 3 steuert, aufgeteilt werden. In diesem !"alle, wie auch im Falle einer Ausführung mit Aktivierungsantrieb, ist es empfehlenswert, mit Hilfe der Phasenmeßeinrichtung auch das Steuergerät 19 zu überwachen.

Eine der möglichen, hier verwendbaren Ausführungen des Steuergerätes ist in Fig. 3 veranschaulicht.

Über die Welle 40 wird der Schräglagenwinkel des Schiffes, der sich auf die zu dämpfende Schiffsschwingung bezieht, also im Falle einer Schlingerdämpfungsanlage der Schlingerwinkel eingeleitet. Dieser Schräglagenwinkel kann mit Hilfe eines Pendels, eines künstlichen Horizontes o. dgl., z. B. in der unten im Zusammenhang mit der Fig. 4 noch näher angegebenen Weise, ermittelt werden. Die Welle 40 ist einerseits mit eiern Eingang eines Integrators 41 und andererseits über die Getriebeverbindung 42 bis 48 mit der Eingangswelle eines zweiten Integrators 49 gekuppelt. Die beiden Integratoren 41 und 49 können von gleicher Bauart sein. Wie aus der teilweisen Schnittdarstellung des Integrators 41 hervorgeht, kann die Eingangswelle des einzelnen Integrators über zwei Spiralfedern 41 α und 41 b, von denen die eine rechtsgängig und die andere linksgängig ist, an einer Dose 41 c angreifen. Von dieser Dose wird die Ausgangsbewegung abgenommen. Die Dose 41c und ebenso die Dose 49 c sind über je einen Querarm 41 d bzw. 49 d mit zwei Kolben verbunden, die in Zylindern 41 e und 41 / bzw. 49 e und 49/ geführt sind. Die vorzugsweise mit öl gefüllten Zylinder sind durch je eine Verbindungsleitung 41 £ bzw. 49 g· untereinander verbunden. In jeder Verbindungsleitung ist ein einstellbares Drosselventil 41 h bzw. 49Λ angeordnet. Das Drosselventil 41Λ wird normalerweise auf eine starke Drosselung von solchem Ausmaß eingestellt, daß der Integrator 41 ausgangsseitig nur dann eine wesentliche Bewegung ableitet, wenn das Schiff um die Achse der zu dämpfenden Schwingung eine mittlere Schräglage besitzt, also die zu dämpfende Schwingung nicht um die Horizontallage des Schiffes bezüglich der betreffenden Achse, sondern um eine zu dieser Horizontallage geneigte Lage erfolgt. Das Drosselventil 49 wird hingegen so eingestellt, daß die dem Integrator 49 zugeleitete Bewegung auch abgeleitet wird, jedoch mit einer bestimmten Phasenverschiebung, z. B. so, daß sich zwischen der Bewegung der Dämpfungsmasse und der zu dämpfenden Schiffs schwin- gung eine Phasenverschiebung von 90° ergibt. Die Ausgangswelle des Integrators 41 trägt das in Fig. 1 bereits schematisch angedeutete Doppelkontaktsegment 21, während die Ausgangswelle des Integrators 49 den in Fig. 1 bei 20 angedeuteten Schaltarm trägt.

Wird auf eine Schräglagenbekämpfung mit der Dämpfungsanlage verzichtet, so kann der Integrator 41 fortgelassen werden; das Kontaktsegment 21 ist in diesem Falle schiffsfest 1-05 anzubringen.

Es ist noch nachzuholen, daß zwischen der Eingangswelle des Integrators 49 und der des Integrators 41 vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnisvon etwa 1 : 1,2 besteht.

Durch Änderung der Einstellung des Drosselventils 49// kann nach obigem die Phasen- ' Verschiebung zwischen der Bewegung der Eingangswelle des Integrators 49 und der Bewegung der Ausgangswelle geändert werden. Es läßt sich demgemäß durch Änderung der Einstellung des Drosselventils 49// die Phasenverschiebung zwischen den von dem Steuergerät gegebenen Kommandos und damit zwischen der Bewegung der Dämpfungsmassen einerseits und der zu dämpfenden Schiffsschwingung andererseits ändern.

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Die Aufrechterhaltung der gewünschten Phasenverschiebung kann somit, wie aus oliigem hervorgeht, durch Beeinflussung der Stellung des Drosselorgans 49Λ in Abhängigkeit von einem Phasenmeßgerät erfolgen. Es kann hierzu das Drosselventil 49h über die Stange 50 z. B. mit der Kolbenstange 31a des in Fig. ι dargestellten Servomotors 31 verbunden werden.

Es besteht die Möglichkeit, über den Servomotor 31 und gegebenenfalls über einen ihm parallel geschalteten zweiten Servomotor sowohl das Drosselorgan 30 im Wasserverbindungskanal wie auch das Drosselorgan 49h in Abhängigkeit von einem Phasenmeßgerät im Sinne der Aufrechterhaltung einer bestimmten Phasenverschiebung zwischen der zu dämpfenden Schiffsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmassen einzustellen.

Das in Fig. 2 dargestellte Phasenmeßgerät erfaßt lediglich ausgezeichnete Punkte der beiden miteinander zu vergleichenden Schwingungen. Statt dessen kann auch ein' Phasenmeßgerät benutzt werden, das ständig mit den beiden Schwingungen gekoppelt ist. Eine Ausführung zeigt Fig. 4.

Dieses Gerät umfaßt einen Ständer 58 mit zwei räumlich gegeneinander versetzten FeIdwicklungen 60 und 61 und einen Anker 59 mit zwei räumlich, vorzugsweise um 90⁰, gegeneinander versetzten Wicklungen 62 und 63. Die FeIdWiCkIuIIg¹Uo wird mit'einem Strom gespeist, der nach Richtung und Größe sich mit dem Schräglagenwinkel des Schiffes, der sich auf die zu dämpfende Schiffsschwingung bezieht, also im Falle einer Schlingerlämpfungsanlage entsprechend dem Schlintierwinkel ändert. Die Wicklung 61 wird mit

4u einem Strom gespeist, der sich nach der gleichen Gesetzmäßigkeit wie der Speisestrom der Wicklung 60 ändert, jedoch gegen diesen in der Phase um yo^c versetzt ist. Entsprechend werden die Wicklungen 62 und 63 mit Strömen gespeist, die gegeneinander um 90⁰ in der Phase verschoben sind, im übrigen aber sich nach Größe und Richtung mit der Bewegung der Dämpfungsmasse ändern.

Hs wird demgemäß sowohl durch die Wickhingen Oo und (>i wie auch durch die Wicklungen 62 und 63 je ein Drehfeld erzeugt. Die XuIlage der Wicklungen (12 und 63 bezüglich der Wicklungen do und 61 wird so gewählt, daß bei der gewünschten Phasenverschiebung

ää zwischen den zu überwachenden Schwingun-, gen die beiden Drehfeldvektoren parallel zueinander stellen und infolgedessen der Anker kein Moment erfährt. Weicht die Phasenverschiebung zwischen den beiden zu über-

6« wachenden Schwingungen von dem Soll-Wert ab. so erhält der eine Drehfeldvektor gegenüber dem anderen eine Verschiebung mit der Folge, daß auf den Anker 59 ein Moment ausgeübt wird, dessen Richtung abhängig ist von dem Sinne der Abweichung des Ist-Wertes der Phasenverschiebung von ihrem Soll-Wert. Das Phasenmeßgerät schlägt aus und liefert so einen Steuerwert, der in der unten noch näher beschriebenen Weise für die Steuerung benutz.t werden kann.

Die Erzeugung der zur Speisung der Wicklungen 60, 61, 62, 63. dienenden Ströme geschieht folgendermaßen:

65 ist ein. kardanisch aufgehängtes Kreiselpendel oder in anderer Bezeichnung ein künstlicher Horizont. Bei entsprechender Orientierung gibt jeweils die Winkelstellung der Kardanringachse 65 α relativ zum Schiff ein Maß für den gesuchten Schräglagenwinkel, z. B. den Schlingerwinkel. Wegen der bei kleiner Ausführung des Gerätes 65 schwachen Verstellkraft dieses Gerätes ist ein Xachlaufmotor 66 vorgesehen, der in an sich bekann-■ ter Weise den Ausschlag der Welle 65 a mit geeigneter Übersetzung und hinreichender Kraft nachbildet. Die Schaltung des Motors geht aus der Zeichnung ohne weiteres hervor. Die zugehörige Schalteinrichtung besteht aus einer von der Welle 65 α getragenen Kontaktgabel 65 b, deren Kontaktstücke gegeneinander isoliert sind und einem zwischen diese Kontaktstücke eingreifenden Gegenkontaktstück. das von einem mit dem Motor 66 über ein Übersetzungsgetriebe gekuppelten Arm 67 getragen wird. Mit der anderen Seite der Motorwelle ist eine Schraubenspindel 68 verbunden oder gekuppelt, auf der eine Wandermutter Og geführt ist. Diese trägt einen Kontakt 70, der ,über einen Widerstand 71 gleitet. Der Widerstand 71 ist mit seinen Enden an den Plus- bzw. Minuspol einer Gleichstromquelle angeschlossen und über eine Mittenanzapfung mit dem einen Ende der Wicklung 60 verbunden, während das andere Ende dieser Wicklung an den Kontakt 70 angeschlossen ist. Bei waagerechter Lage des Schiffes steht der Kontakt 70 auf der Mittenanzapfung des Widerstandes 71.

Der Motor 66 nebst den Elementen 65 fr und 67 stellt lediglich eine Nachlaufeinrichtung dar, mit deren Hilfe die Bewegung der Achse 65 α verstärkt und ins Schnelle übersetzt auf die Spindel 68 übertragen wird.

72 ist ein Kreiselwendezeiger, der so orientiert auf dem Fahrzeug aufgestellt wird, daß er entsprechend der Winkelgeschwindigkeit der zu dämpfenden Schiftsschwingung anspricht, d.h. daß seine Präzessionsachse· 72 a entgegen der Wirkung der Fesselungsfedern 72b entsprechend der Winkelgesehwin- digkeit der Schiffsschwingung im einen oder anderen Sinne ausschlägt. Mit der Präzes-

sionsachse "Ja ist ein Kontaktarm J2 c verbunden, dem ein Doppelkontaktsegment 72 (/ zugeordnet ist. Dieses ist drehbeweglich angeordnet und über ein Schneckenradgetriebe 73 mit dem Xachlaufmotor 74 gekuppelt. Der Xachläutmotor ist in der dargestellten Weise so an die aus dem Kontaktarm 72 und dem Doppelkontaktsegment 73 gebildete Schaltvorrichtung angeschlossen, daß er der Bewegung des Kontaktarmes 72 c in bekannter Weise folgt. Mit der Achse des Motors 74 ist weiterhin eine Spindel 75 gekuppelt, auf der eine Wandermutter 76 geführt ist. Diese trägt einen Kontakt y~, der seinerseits über einen Widerstand 78 gleitet. Der letztere ist mit seinen beiden Enden an den Plus- und Minuspol einer Gleichstromquelle gelegt. Die Wicklung 61 -ist mit ihrem einen Ende mit einer Mittenanzapfung des Widerstandes 78, mit ihrem anderen Ende mit dem Kontakt Jj verbunden. In der Xullstellung des Wendezeigers 72 steht der Kontakt Jj über der Mittenanzapfung des Widerstandes 78.

Es sei angenommen, es handele sich um ciae -Schlingerdämpfungsanlage, und es gebe somit die Winkelstellung des Kreisels 65 jeweils ein Maß für den Schlingenvinkel und die Auslenkung des Kontaktarmes Jz des Wendezeigers ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit der Schlingerbewegung. Diese kann für die vorliegende Betrachtung als sinusförmig angenommen werden mit der Folge, daß die Kontakte 70 und JJ je nach einer sinusförmigen Bewegung über den zugehörigen Widerstand hin und her geführt werden. Die beiden Bewegungen sind jedoch in der Phase gegeneinander um 90⁰ versetzt. Man.entnimmt ohne weiteres der Zeichnung, daß auf diese Weise die beiden Wicklungen öo und 6i mit gegeneinander um 90⁰ in der Phase Versetztem Wechselstrom gespeist werden und demgemäß diese Wicklungen 60 und (>i ein Drehfeld erzeugen, das mit der zu dämpfenden Schiffsschwingung gekoppelt ist. Zur Bildung eines mit der Dämpfungsmasse gekoppelten Drehfeldes ist folgende Anordnung getroffen: Längs eines Widerstandes 80 wird ein Kontakt 8r mit Hilfe einer Wandermutter 82 und einer Spindel 83 hin und her bewegt. Der Widerstand 80 ist mit seinen beiden Enden an die beiden Pole einer Gleichstromquelle gelegt, während seine Mittenanzapfung mit dem einen Ende der mit ihrem anderen Ende an den Kontakt Si angesrhlossenen Wicklung 62 elektrisch verbunden ist. Über die Spindel S3 und ein Übersetzungsgetriebe 84 wird eine sogenannte Tachometerglcichstromdynamo S5 angetrieben. Diese speist die Wicklung 63. Es ist leicht einzusehen, daß bei der Hinundherbewegung des Kontaktes 8 f längs des Widerstandes 80 die Wicklung 62 mit einem Wechselstrom und die Wicklung (·>$ über den Dynamo 85 ebenfalls mit einem Wechselstrom gespeist wird, der jedoch gegenüber dem ersteren um 90⁰ in der Phase versetzt ist. Mau braucht hierzu ja nur zu beachten, daß bei der nach einer periodischen Gesetzmäßigkeit erfolgenden Bewegung des Kontaktarmes 81 von einem Ende des Widerstandes 80 zum ancleren Ende die an der Wicklung 62 liegende Spannung im Zeitpunkt des Überstreichens der Mittenanzapfung des Widerstandes 80 seitens des Kontaktes 81 den Xullpunkt durchläuft, während in diesem Zeitpunkt die von der Tachometerdynamo 85 gelieferte Spannung den Scheitelwert durchläuft.

Die Spindel 83 ist in irgendeiner geeigneten Weise mit der Dämpfungsmasse zu koppeln. Im Falle einer Tankstabilisierungsanlage kann, wie in Fig. 4 dargestellt, die Spindel 83 mit einem dem einen Tank zugeordneten Flüssigkeitsstandanzeiger gekuppelt werden, indem beispielsweise der Schwimmer 86 über eine Stange Sj, eine Zahnstange 88 und ein Ritzel 89 mit der Spindel 83 gekuppelt wird. Aus dem Vorhergehenden folgt, daß die Wicklungen 62 und 63 ein Drehfeld erzeugen, das mit der Dämpfungsmasse gekoppelt ist. Der Ständer 58 und eier Anker 59 werden relativ zueinander so orientiert, daß bei Bestehen der gewünschten Phasenverschiebung die beiden Drehfeldvektoren parallel zueinander stehen und der Anker, an dem gegebenenfalls Rückstellfedern 90 über einen mit der Ankerachse verbundenen Hebel 91 angreifen können, die dargestellte Lage einnimmt. Weicht die Phasenverschiebung zwischen der Schiffsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmasse von dem Soll-Wert ab., so ioq eilt der eine Drehreldvektor dem anderen vor bzw, nach, und es wird demgemäß auf den Anker ein Moment im einen oder anderen Sinne ausgeübt. Die dadurch bedingte Auslenkung des Ankers aus der Xullstellung gibt ein Mall für den Sinn und die Größe des Unterschiedes zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert der Phasenverschiebung. Der durch den Ausschlag des Ankersgi dargestellte Steuerwert kann in irgendeiner geeigneten Weise zur Herbeiführung des Soll-Wertes der Phasenverschiebung" benutzt werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird zunächst mit Hilfe einer elektrischen Xachiaufeinrichtung der Ausschlag des Hebels9i mit Kraft und gegebenenfalls übersetzt nachgebildet. Zu diesem Zweck trägt er an seinem Ende einen Doppeltauchanker 91 (7, dem zwei Spulen 92 und 93 zugeordnet sind, die mit den Primärspulen t14.ii und 94/) eines Differentialübertragers 04 in einer aus einer Wcchsdstromquclle 95 gespeisten Diife-

rentialschaltung liegen. Die Sekundärwicklung 94t· des Übertragers 94 wird in der Xullstellung des Doppeltauchankers 91a, wie man ohne weiteres aus der Zeichnung entnimmt, nicht induziert. Bei einer Auslenkung des Tauchankers 91 α aus der Nullstellung liefert die Sekundärwicklung 94c des Übertragers 94 einen Strom, der je nach dem Sinn der Abweichung des Tauchankers 91 a von der Symmetriestellung gegenüber der Spannung der Stromquelle 95 eine Phasenverschiebung von x° bzw. χ + i8o° besitzt. Über die Wicklung 94 c wird 3er Anker eines Xachlaufmotors 96 gespeist, während dessen Feldwicklung an einer Wechselstromquelle 97 Hegt, die mit der vorerwähnten Wechselstromquelle 95 indentisch ist oder kohärent betrieben wird. Es ist leicht einzusehen, daß demgemäß bei einer Ablenkung des «Tauchankers 91 α aus der Xullstellung im einen oder anderen Sinne der Motor 96 im entsprechenden Sinne anläuft. Er ist über seine Welle 90Ü und die Getriebeteile 98, 99, 100, 101 und 102 mit dem gleichachsig mit dem Hebel Qi drehbeweglich gelagerten Träger 103 der beiden Wicklungen 92 und 93 gekuppelt. Es ist auf diese W'eise eine sogenannte Rückführung gebildet mit dem Ergebnis, daß der Motor q6 jeweils einen Weg zurücklegt, der dem Ausschlag des Hebels 91 proportional ist. Um es nochmals hervorzuheben: Die Elemente 92 bis 103 bilden lediglich einen Zwischenverstärker, um die Bewegung des Hebels 91 mit Kraft nachzubilden. Ist das auf den Anker 59 ausgeübte Moment ohnehin groß genug, so kann natürlich auf den Zwischenverstärker 92 bis 103 verzichtet werden.

Der Motor 96 ist über ein Schneckenradgetriebe 104 mit dem bei 105 schwenkbar gelagerten Hebel to6 gekuppelt. Der Hebel 106 ist über eine Stange 107 mit dem einen Endpunkt eines Hebels 108 gelenkig verbunden. Dieser Hebel bildet einen Teil des Steuerrückführgestänges einer hydraulischen Servomotoranordnung. Sie enthält einen Steuerschieber 109, dessen Kolbenstange mit dem Hebel 108 gelenkig verbunden ist und weiterhin den eigentlichen Kraftantrieb 110, dessen Kolbenstange hob ebenfalls mit dem Hebel ■50 κ>8 gekuppelt ist. Iu die Kolbenstange iioa ist ein Isostatglied'eingefügt, das aus einem mit dem einen Teil eier Kolbenstange fest verbundenen Zylinder 111, 11 ία und einem an dem anderen Teil der Kolbenstange 110 a befestigten Kolben 111 b besteht. Diebeiden ZyliiuliTniume des Zylinders πια sind durch einen Umlaufkanal [lic mit einer darin befindlichen, vorzugsweise einstellbaren Drosselstelle ί 11 (/ untereinander verbunden. An dem Gelenkpunkt zwischen der Kolbenstange und dem Hebel 108 greift das eine Ende einer Feder ι 12 an, deren anderes Ende gerätefest ist. Das freie Ende der Kolbenstange no α kann an irgendeinem Organ angreifen, mit dessen Hilfe sich die Phasenver- Schiebung zwischen der Schiffsschwingung und der Dämpfungsmasse beeinflussen läßt. Es könnte also z.B. die Kolbenstange 110cf. unter Bezugnahme auf Fig. 1 mit dem Einstellhebel der im Wasserverbindungskanal angeordneten Drossel 30 gekuppelt sein. Statt dessen oder in Verbindung damit kann die Kolbenstange 110 α auch an dem Drossel- , ventil 49 h des in Fig. 3 dargestellten Steuergerätes angreifen.

Die Wirkungsweise der Ausführung nach Fig. 4 ist kurz zusammengefaßt folgende:

Es möge die gewünschte Phasenverschiebung zwischen der SchifFsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmasse bestehen. Es bewegen sich in der obenerwähnten Weise die Kontakte 70, 77" und 81 längs der ihnen zugeordneten Widerstände. Es wird weiterhin die Dynamo 85 über die Spindel S3 angetrieben. Die von den Wicklungen 62'und 63 einerseits und όο und 61 andererseits erzeugten Drehfeldvektoren stehen parallel zueinander. Es möge nun aus irgendeinem Grunde eine Abweichung von dem Soll-Wert der Phasenverschiebung auftreten. Der Hebel 91 schlägt im entsprechenden Sinne aus. Seine Bewegung wird durch den Älotor 96 nachgebildet, und entsprechend dem so gegebenen Steuerwert wird über die Elemente 106, 107, 108 und den Steuerschieber 109 der hydraulische Servomotor 110 eingeschaltet. Der Kolben dieses Motors führt eine Verschiebung aus, die proportional dem Steuerwert ist und bringt mit der Durchführung dieser \'"erschiebung über das Rückführgestänge den Steuerschieber 109 wieder in die Ausschaltstellung. Hierbei wirkt das Isostatglicd 111 zunächst wie ein starres Element. Es tritt erst in Tätigkeit, wenn die Ursache für die Abweichung der Phasenverschiebung von dem Ist-Wert längere Zeit bestehen bleibt. Es besitzt dann der Gelenkpunkt zwischen den Teilen 108 und iioa nicht die in Fig. 4 gezeigte Lage, so daß die in der Xullage ungespanute Feder 112 zusammengedrückt oder n₀ auseinandergezogen ist und demgemäß auf den Zylinder 111a und den Kolben 111 b des Isostatgliedes in eine Kraft wirkt, die diese Teile relativ zueinander zu bewegen sucht. Eine derartige Relativverschieblichkeit ist durch den Umlaufkanal nie ermöglicht; es verschieben sich also allmählich die beiden Teile 111 α und ui/; relativ zueinander mit dem Ergebnis, daß der Steuerschieber 109 eingeschaltet wird, der Kolben des Kraftantriebes 110 wieder eine kleine Verschiebung erfährt usw. Es wird so allmählich der XuIl-

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punkt der Steuerung verschoben, el. h. der Kolben des Servomotors no erhält eine andere Nullstellung bezüglich der Nullstellung des Hebels 106. Auf diese Weise wird die S Abweichung der Phasenverschiebung von dem Soll-Wert voll und endgültig beseitigt.

Es empfiehlt sich, Maßnahmen zu treffen, die eine wahlweise Einstellung der einzuregelnden Phasenverschiebung ermöglichen, ίο Hierzu kann z. B., wie in Fig. 5 veranschaulicht, der Ständer 58 des Phasenmeßgerätes . drehbeweglich gelagert und über ein Schnekkengetriebe mit einer Handkurbel 56 in Einstell verbindung gebracht werden. Zweckmäßig wird eine Anzeigevorrichtung 57 \-orgesehen, an der der eingestellte Wert abgelesen werden kann.

Es war schon oben erwähnt, daß gegebenenfalls auf den Zwischenverstärker 92 bis 103 verzichtet werden kann. Es ergibt sich dann die in Fig. 6 gezeigte Ausführung, bei der also der Hebel 91 unmittelbar mit der Stange 107 der Servomotoranordnung gekuppelt ist. Für die entsprechenden Teile sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 verwendet.

Es war oben bei der Beschreibung der Ausführung nach Fig. 4 angenommen, daß die Bewegung der Dämpfungsmasse ebenso wie die Schiffsschwingung sinusförmig verläuft. Ks sei hierzu auf die Anlage nach Fig. 1 Bezug genommen. Wird diese Anlage gesteuert betrieben, z. B. vermittels der Steuerklappe 6 allein oder mit Hilfe der Steuerklappe 6 und der Fördereinrichtung 9, 10, n usw., so kann von einem sinusförmigen Verlauf der Schwingung der Dämpfungsmassen ' nicht mehr die Rede sein. In derartigen Fällen wird es sich empfehlen, zwischen den Hebel yr und die Servomotoranordnung o. dgl. einen Integrator einzuschalten. Eine Ausführung zeigt Fig. 7. Hier greift der Hebel 91 des Phasenmeßgerätes über eine Gabel 120 und zwei Federn 121 an der Kolbenstange 122 a eines Integrators 122 an. Der Zylinder 122/? dieses Integrators ist gerätefest; die beiden Zylinderräume sind über einen Umlaufkanal mit einer darin befindlichen, vorzugsweise einstellbaren Drosselstelle untereinander verbunden. Das andere Ende der Kolbenstange 122 α ist gelenkig mit der Stange 108 einer Servomotoranordnung verbunden, die der in Fig. 4 gezeigten entsprechen kann und daher mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 versehen ist.

Der eingeschaltete Integrator bedingt folgende Wirkungsweise:

Erfolgt, wie hier vorausgesetzt, die Schwingung der Dämpfungsmasse nach einer anderen Gesetzmäßigkeit als die zu dämpfende Schwingung des Schiffes, so wird während der einzelnen Periode keine dauernde Parallelität zwischen den beiden von den Wicklungen 62 j und 63 einerseits und den Wicklungen 60 und j 61 andererseits erzeugten Drehfeldvektoren ! bestehen. Es wird vielmehr der eine Drehfeldvektor zuweilen voreilen und zuweilen nach- ^; eilen. Der Mittelwert ist indes XuIl, sofern j die gewünschte Phasenverschiebung zwischen der Schiffsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmasse besteht. Es wird also in diesem Fall' der Mittelwert der über den Hebel 91 und die Federn 12.1 auf den Kolben des . Integrators 122 übertragenen Kräfte gleich Null sein. Bei hinreichender Drosselung im Umlaufkanal des Integrators 122 tritt dann keine Abschiebung des Kolbens ein. Eine Verschiebung erfolgt erst, wenn der Mittelwert der während einer Periode auf den Integrator übertragenen Kräfte nicht mehr Null ist. Es Wird dann nach einer oder eini- So gen Perioden der Kolben des Integrators 122 relativ zum Zylinder eine Verschiebung erfahren. Es bildet sich so der Steuerwert, und es werden die erforderlichen Steuervorgänge eingeleitet, so wie oben an Hand der Fig. J beschrieben.

Es versteht sich, daß die dargestellten Servomotoranordnungen und auch der 'dargestellte Integrator 122 usw. nur Ausführungsbeispiele darstellen, die naturgemäß durch andere Anordnungen ersetzt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Wird die Erfindung verwendet in Verbindung mit Stabilisierungsanlagen, deren Dämpfungsmasse mit Hilfe eines Förderantriebes hin und her bewegt wird, so kommt es selbstverständlich auf die Art des Förderautriebes an sich nicht an. Insbesondere sind bd Tankstabilisierungsanlagen Propeller verwendbar, die entweder, sofern die Tanks durch Außenhautöffnungen mit der See in Verbindung stehen, in den Außenhautöffnungen oder, sofern die Tanks durch einen Innenflüssigkeitsverbindungskanal miteinander in Verbindung stehen, in diesem Wasserverbindungskanal angebracht werden. Als Propeller sind Verstellpropeller usw., wie auch Schaufelradpropeller verwendbar. Eine Ausführung der letztgenannten Art ist in einem Querschnitt in Fig. 8 veranschaulicht. Es ist angenommen, n₀ daß es sich um eine Anlage handelt, wie sie in Fig. ι dargestellt ist, daß jedoch der Gebläseantrieb 9 durch einen Schaufelradpropeller im Inncnnüssigkeitsverbindungskanal 4 ersetzt ist.

In Fig. 8 ist der Schaufelradpropeller nur in seinen wesentlichsten Teilen dargestellt. Er enthält einen Radkranz 130 und mehrere an diesen drehbeweglich gelagerte Schaufeln 131. Diese Schaufeln bewegen sich beim Umlaufen des Radkranzes 130 relativ zu diesem. Von der Phasenbeziehung zwischen der Dreh-

bewegung des Radkranzes 130 und der relativ zu diesem erfolgenden Drehbewegung der Schaufeln 131 hängt die Förderrichtung ab. Die genannte Phasenverschiebung und damit j die Förderrichtung kann durch Verstellung der Regelmuffe 132, die auf der Antriebswelle 133 des Radkranzes 130 längs verschieblich ist, geändert werden. Die Antriebswelle 130 ist mit einem Antriebsmotor 134 gekuppelt.

in Auf die weiteren Einzelheiten des Schaufelradpropellers braucht nicht eingegangen zu werden, da Antriebe dieser Art bekannt sind. Die Verstellung der Regelmuffe 132 erfolgt über einen Winkelhebel 135, der seinerseits mit den Ankern zweier Elektromagnete 22 und 33 gekuppelt ist. Diese Elektromagnete liegen über eine Schaltvorrichtung 20 und 21 derart an Spannung, daß bei der Hinundherbewegung des vom Steuergerät 19 bewegten Schaltarmes 20 wechselweise der eine und der andere der beiden Magnete 22 und 23 erregt ist. Die Elemente 19 bis 23 können den gleichbezeichneten Elementen der Ausführung nach Fig. ι in allem entsprechen. Es erübrigt sich daher hier eine nähere Beschreibung. Das Steuergerät 19 wird von der Phasenmeßeinrichtung in der oben angegebenen Weise beeinflußt. Die Wirkungsweise ist kurz folgende: Beim Betrieb der Anlage wird der Schauf elradpropellcr 130 bis 133 über den Motor 134 ständig im gleichen Drehsinne angetrieben. Die Förderrichtung wird durch Verstellung der Regelmuffe 132 im Takte der zu dämpfenden Schiffsschwingung umgekehrt. Zur Erzielung der richtigen Phasenverschiebung zwischen der durch die Fördereinrichtung 130 bis 133 herbeigeführten Verschiebung der Dämpfungsmasse und der zu dämpfenden Schiffsschwingung wird das Steuergerät 19 •40 durch eine der oben angegebenen Phasenmeßeinrichtungen überwacht. Statt dessen oder in Verbindung hiermit könnte im -Flüssigkeitsverbindungskanal oder in einem etwaigen Luftverbindungskanal der beiden Tankseiten eine verstellbare Drossel, so wie die Drossel 30 der Ausführung nach Fig. 1, vorgesehen sein.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Tankstabilisierungsanlagen. Fig. 9 und 10 /.eigen eine Anlage gemäß der Erfindung, bei der zur Dämpfung eine im Schiff hin und her verschiebliche feste Masse, vorzugsweise in Gestalt i'ines Stabilisierungswagens, vorgesehen ist. Ks ist angenommen, daß es sich um eine Schlingerdäinpfungsanlage handelt, und demgemäß ist der die Dämpfungsmasse darstellende Wagen 140 querschiffs längs einer vorzugsweise gekrümmten Bahn 141 verschieblich. Soll die in Fig. 2 gezeigte Phasenmeßeinrichtung, bei der ,nur ausgezeichnete Punkte der beiden miteinander zu vergleichenden Schwingungen herangezogen werden. Verwendung finden, so genügt es, in der Mitte der Bahn 141 einen Kontakt 142 anzubringen, der je\veils beim Überfahren dieses Punktes seitens des Wagens 140 durch ein mit diesem befestigtes Schaltstück 140 a kurzzeitig geschlossen wird. Es würde dann dieser Kontakt 142 an die Stelle der Schaltvorrichtung 28, 29 der Fig. 2 treten. Alles übrige könnte, soweit es sich um die Phasenmeßeinrichtung handelt, so wie in Fig. 1 gezeigt bleiben. Um in Abhängigkeit von der gemessenen Phasenverschiebung zwischen der zu dämpfenden Schiffsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmasse die Bewegung der letzteren zu beeinflussen, kann beispielsweise folgende Anordnung getroffen werden: Es wird, wie in Fig. 10 gezeigt, im Wagen 140 eine Pumpe 143, z. B. Kreiselpumpe o. dgl., vorgesehen und mit einem der Lauf räder des Wagens 140 gekuppelt. Der Druckstutzen der Pumpe 143 ist über eine verstellbare Drossel 144 mit ihrem Saugstutzen verbunden. Es ist auf diese λVeise eine die Bewegung des Wagens beeinflussende Dämpfung vorgesehen, die vermittels . der Drossel 144 einstellbar ist. Zur Einstellung kann, wie in Fig. 10 angedeutet, ein Wechselstromempfänger 145 benutzt werden, der über ein Schneckenradgetriebe mit der Drossel 144 gekuppelt ist und über ein Kabel 146 an einen Wechselstromgeber motorähnlicher Bauart angeschlossen ist. Das Kabel 146 wickelt sich bei der Hinundherbewegung des Wagens 141 von einer Kabeltrommel 147 ab bzw. auf diese Kabeltrommel auf. Letztere wird zweckmäßig mit einem leichten Federantrieb \^Tersehen, der bestrebt ist, die Kabeltrommel 147 im Sinne der Aufwicklung des Kabels 146 zu drehen. Zur Schonung des Kabels 146 wird zweckmäßig eine mit ihm verknüpfte und sich ebenfalls auf die Trommel 147 aufwickelnde Stahltrosse 148 verwendet. Die elektrische Verbindung mit dem an der Trommel 147 befestigten Ende des Kabels 146 erfolgt über mit der Kabeltrommel verbundene, nicht dargestellte Schleifringe. Wird das in Fig. 2 dargestellte Phasenmeßgerät benutzt, so kann beispielsweise der Hebel 33' unmittelbar oder über eine Servomotoranordnung einen Wechselstromgeber einstellen, der seinerseits auf den Wechselstromempfänger 145 geschaltet ist, mit dem Ergebnis, daß bei Abweichungen der Phasenverschiebung von dem Soll-Wert die Drossel 144 im einen oder anderen Sinne verstellt wird.

Statt des in Fig. 2 dargestellten Phasenmeßgerätes kann natürlich auch das in Fig. 4 dargestellte Phasenmeßgerät benutzt werden. In diesem Falle wird, wie in Fig. 10 auge-

IO

deutet, die Kabeltrommel 147, deren Winkelstellung bei der angegebenen Anordnung ja ein Maß für die Stellung des Wagens 140 auf seiner Bahn gibt, mit einem Wechselstromgeber 149 gekuppelt, der seinerseits auf einen Wechselstromempfänger 150 arbeitet. Dieser treibt unmittelbar oder über eine Servomotoranordnung die Spindel 83 und die Tachometerdvnamo 85 an. Auf der Spindel 83 ist eine Wandermutter 82 geführt, die einen längs eines Widerstandes So verschieblichen Kontakt 81 trägt. Die Teile 80 bis 85 treten an die Stelle der gleichbezeichneten Elemente der Fig. 4. Die übrigen Elemente der Fig. 4 bleiben unverändert. Der Hebel 69 der Ausführung-nach Fig. 4 kann dann unmittelbar oder mittelbar einen Wechselstromgeber einstellen, der seinerseits auf den Wechselstromempfänger 145 geschaltet wird.

Findet die Erfindung Anwendung bei Anlagen, die zugleich, wie das oben in Verbindung mit dem Steuergerät nach Fig. 3 beschrieben wurde, zur Bekämpfung einer statischen Schräglage des Schiffes benutzt werden, so erfährt die Xullstellung der Dämpfungsmasse relativ zum Schiff eine bestimmte Verschiebung. Dies kann, wie oben erwähnt, bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 durch Verstellung des Kontaktes 29 berücksichtigt werden. Ähnliche Maßnahmen lassen sich natürlich auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen treffen. So könnte'z. B. bei der Anordnung nach Fig. 4 zwischen dem Getriebe 88, 89 und der Spindel 83 bzw. bei der Ausführung nach Fig. ro zwischen dem Empfänger 150 und der Spindel 83 ein Differentialgetriebe eingefügt werden, das gestattet, den Nullpunkt des Kontaktes 82 im gegebenen Falle neu einzustellen. Bei Benutzung des Kontaktes 142 gemäß Fig. 9 und 10 kann dieser Kontakt längs der Bahn 141 innerhalb gewisser Grenzen einstellbar angeordnet werden, indem er z. B. auf einen mit Hilfe eines Zahnstangengetriebes von Hand oder selbsttätig verschiebbaren Schlitten gesetzt wird.

Die selbsttätige Berücksichtigung einer

Verschiebung der Xullstellung der Dämpfungsmasse kann bei der Ausführung nach Fig. ι und 2 z. B. dadurch erfolgen, daß der niit dem Schwimmer 26 gekuppelte Schaltarm 27 so wie der Hebel 91 in Fig. 7 über nachgiebige Mittel, z. B. Federn, an einem Integrator angreift,der seinerseits mittel- oder unmittelbar mit dem Träger des Kontaktes 29 in, Einstellverbindung steht. Eine ähnliche Ausführung läßt sich bei eier Anlage nach Fig. 9 und 10 verwenden, d.h. es kann auch hier ein die jeweilige Stellung der Dämpfungsmasse angebendes Organ, z. B. ein mit tier Trommel 147 gekuppelter Hebel, über nachgiebige Mittel an einem Integrator angreifen, der seinerseits mittel- oder unmittelbar den Kontakt 142 längs der Bahn Γ41 einstellt. Ähnliche Vorrichtungen können bei der Ausführung nach Fig. 4 und 10 Anwendung finden, um über das im vorhergehenden Absatz erwähnte Differentialgetriebe den Nullpunkt des Kontaktes 82 entsprechend der Xullage eier Dämpfungsmasse einzustellen.

Bestellt zwischen der Verschiebung des Schwimmers 86 einerseits und der Abschiebung der Tankfüllung andererseits wegen einer unsymmetrischen Gestaltung der Tanks o. dgl. keine lineare oder eine sonst gewünschte Abhängigkeit, so kann diese mit Bezug auf die Bewegung der Spindel 83 dadurch herbeigeführt werden, daß ein entsprechendes Getriebe, z. B. ein Kurvenscheibengetriebe, zwischen Spindel 83 und Schwimmer 86 eingefügt wird. Statt dessen könnte auch, um eine bestimmte Gesetzmäßigkeit der vom Potentiometer 80 abgegriffenen Spannung in Abhängigkeit von eier Verschiebung der Dämpfungsmasse zu erzielen, der Widerstand 80 so gewickelt werden, elaß sein Widerstandswert pro Längeneinheit sich längs eles Widerstandes entsprechend ändert. Das gilt sowohl für die Ausführung nach Fig. 4 wie auch für die Anordnung nach Fig. 10. Mit den vorgenannten oder ähnlichen Mitteln läßt _go sich allgemein eine gewünschte oder erforderliche Gesetzmäßigkeit der Änderung der zur Phasenmessung dienenden Vektoren in Abhängigkeit von der Verschiebung eier Dämpfungsmasse bzw. der Schiffsschwingung erzielen.

Zum Schluß sei schließlich noch erwähnt, daß natürlich die beschriebenen Anlagen, soweit sie aktiviert betrieben werden, auch zum Aufschaukeln eles Schiffes verwendbar sind. Es braucht in diesem Falle nur eine geeignete Phasenverschiebung, vorzugsweise von i8o°, zwischen der Schwingung eier Dämpfungsmasse und der Schiffsschwingung eingestellt zu werden.

Claims (16)

1. Patentansprüche:

   τ. Anlage zum Dämpfen von Schiffsteil wingungen, bei eier zur Erzielung einer phasenrichtigen Bewegung eier Dämpfungsmasse bezüglich der zu dämpfenden Schiffsschwingung eine Steuervorrichtung vorgesehen ist. die die beiden Schwingungen miteinander vergleicht, elaelurch gekennzeichnet, elaß elie Steuerndrichtung ein lediglich die I'hasenverschie·- bung ermittelndes Phasenmeßgerät ist und dieses in Regelverbindung mit den zur Beeinflussung der Phasenverschiebung vorgesehenen Mitteln steht.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1 mit einer Vorrichtung, die die Bewegung eier Dämp-

   fungsmasse im Takte der zu dämpfenden Schiffsschwingung· steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Vorrichtung hinsichtlich der Phasenlage der Kommandos bezüglich der Schiffsschwingung in Regelabhängigkeit von dem Phasenmeßgerät steht.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Bewegung der Dämpfungsmasse unter dem Einfluß einer einstellbaren Dämpfungsvorrichtung, z. B. in Gestalt einer Drossel im Luft- oder Wasserverbindungskanal einer Tankstabilisierungsanlage (Fig. 1) oder im Kanal einer mit der Bewegung der Dämpfungsmasse gekoppelten, hydraulischen oder pneumatischen Umlauf dämpfung (Fig. 10) steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung in Einstellabhängigkeit von dem Phasenmeßgerät steht.
4. 4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenmeßgerät seinem Meßprinzip nach auf einem Vergleich der-Zeitpunkte beruht, in denen das Schiff einerseits und die Dämpfungsmasse- andererseits bestimmte Punkte ihrer Schwingungsbahn durchlaufen.·
5. 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichspunkt der Schiffsschwingung deren Umkehrpunkt und als Vergleichspunkt der Bewegung der Dämpfungsmasse deren Mittendurcligang relativ zum Schiff dient, und daß zur Ermittlung des ersteren Punktes ein Wendezeiger und zur Ermittlung des zweiten Punktes eine mit der Dämpfungsmasse gekoppelte oder in ihrer Bahn angeordnete Schaltvorrichtung verwendet ist.
6. (). Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Steuerwertes ein Integrator (37, !•'ig. 2) dient, der während der Zeitspanne zwischen den beiden zum Vergleich dienenden Punkten der Schiffsschwingung einerseits und der Schwingung der Dämpfungsmasse andererseits eingeschaltet wird.
7. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, z. B. eine Relaisschaltung (Fig. 2), vorgesehen sind, die bewirken, daß der Integrator (37) je nachdem, welcher der beiden miteinander zu vergleichenden Punkte der Schiffsschwingung einerseits und der Schwingung der Dämpfungsmasse andererseits zeitlich zuerst liegt, im einen oder anderen Sinne eingeschaltet wird.
8. S. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenmeßgerät seinem Meßprinzip nach auf einem Vergleich der gegenseitigen Stellung zweier Vektoren beruht, von denen der eine mit der Schiffsschwingung und der andere mit der Schwingung der Dämpfungsmasse gekoppelt ist (s. Fig. 4).
9. 9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder beide Vektoren mit Hilfe von zwei elektrischen Spannungen gebildet werden, von denen die eine jeweils ein Maß für die Wegauslenkung und die andere ein Maß für die jeweilige Geschwindigkeit der zugehörigen Schwingung gibt.
10. 10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des mit der Schiffsschwingung gekoppelten Vektors ein Schräglagenwinkelmeßgerät, z. B. ein Kreiselpendel (65), und ein bezüglich der Achse der zu dämpfenden Schiffsschwingung entsprechend orientierter Wendezeiger (72) dient.
11. 11. Anlage nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des mit der Schwingung der Dämpfungsmasse gekoppelten Vektors ein die jeweilige Stellung der Dämpfungsmasse relativ zum Schiff angebendes Gerät und eine von dieser angetriebene Tachometerdynamo dienen.
12. 12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des einzelnen Vektors zwei räum-Hch gegeneinander versetzte Wicklungen dienen, von denen mindestens eine mit ihrem einen Ende an eine Mittenanzapfung eines Spannungsteilers und mit ihrem anderen Ende mit einem Kontakt verbunden ist, der in Abhängigkeit von dem die Wegauslenkung des Schiffes bzw. der Dämpfungsmasse angebenden Gerät längs des Spannungsteilers verschieblich ist.
13. 13. Anlage nach einem der Ansprüche S bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der beiden hinsichtlich ihrer Stellungen miteinander zu vergleichenden Vektoren elektrisch zu einem no Gerät zusammengefaßt sind, z. B. in der Weise, daß die den einen Vektor erzeugenden Spulen auf dem Anker (59) und die den anderen Vektor erzeugenden Spulen auf dem Ständer (58) des Gerätes an- n₅ gebracht sind.
14. 14. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige XuIlage der-beiden Vektoren willkürlich einstellbar ist, indem z. B. bei der Ausführung nach Anspruch 13 der Ständer über ein Handeinstellorgau (56)

    nach einer Skala (57) einstellbar ist. ' (FiK-5)·.'
15. 15. Anlage nach einem der Anspruches bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Mittel- zur Beeinflussung der Phasenverschiebung' zwischen tier Schiftsschwingung und der Schwingung der Dämpfungsmasse eine Servomotoranordnung mit isostatischer (bei 111) Rückführung dient, die ihrerseits in i Regelabhängigkeit von dem Phasenmeßgerät steht.
16. 16. Anlage nach einem der Ansprüche S bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Servomotoranordnung und das Phasenmeßgerät ein integrator (122) ein-, geschaltet ist, der eingangsseitig über nachgiebige Mittel, beispielsweise Federn (121), mit dem Phasenmeßgerät gekuppelt ist (Fig. 7).

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen