DE676696C - Einrichtung zur Ermittelung des den Schraeglagenwinkel beruecksichtigenden Steuerkommandos fuer Schiffsstabilisierungsanlagen - Google Patents

Einrichtung zur Ermittelung des den Schraeglagenwinkel beruecksichtigenden Steuerkommandos fuer Schiffsstabilisierungsanlagen

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DE676696C
DE676696C DES128525D DES0128525D DE676696C DE 676696 C DE676696 C DE 676696C DE S128525 D DES128525 D DE S128525D DE S0128525 D DES0128525 D DE S0128525D DE 676696 C DE676696 C DE 676696C
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ship
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/14Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude for indicating inclination or duration of roll
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0875Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted to water vehicles

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Description

  • Einrichtung zur Ermittelung des den Schräglagenwinkel berücksichtigenden Steuerkommandos für Schiffsstabilisierungsanlagen Bei den Schiffsstabilisierungsanlagen zur Bekämpfung von Schiffsschwingungen, z. B. der Schlingerbewegung, werden querschiffs verschiebbare schwere Körper oder Flüssigkeitsmassen in ihrer Bewegung so gesteuert, daß diese Bewegung im Takte der Schlingerbewegung erfolgt. Dabei muß auf die richtige Phasenlage dieser Bewegung mit Bezug auf die zu bekämpfende Schlingerbewegung geachtet werden. Die Phasenverschiebung der Steuerbewegung kann z. B. durch hydraulische Dämpfungsvorrichtungen geregelt werden.
  • Außer den periodischen Schlingerbewegun-#gen sind bei der Schiffsstabilisierung auch noch statische Schräglagen, wie sie etwa durch ungleiche Lastenverteilung oder durch einseitigen Winddruck hervorgerufen werden können, zu berücksichtigen. In die Steuereinrichtung ist deshalb auch der Schräglagenwinkel a einzuführen. Die Ermittlung dieses Schräglagenwinkels wäre sehr leicht, wenn keine periodischen Schiffsschwingungen, wie etwa das Schlingern, auftreten würden; man könnte z. B: aus der Stellung eines gewöhnlichen Schwerependels die Schräglage ohne weiteres ablesen. Infolge der immer vorhandenen periodischen Schiffsschwankungen sind jedoch besondere Geräte zur Ermittlung der Schräglage erforderlich, an die noch die Forderung gestellt wird, daß ihre Anzeige leicht als Steuerwert in die Steuereinrichtung eingeführt werden kann.
  • Am einfachsten werden die Vorrichtungen zur Ermittlung der Steuerkommandos als Integrationsvorrichtungen gebaut, die den Schräglagenwinkel als Integrationswert der Schlingerwinkel ermitteln. Ein mechanisches Gerät dieser Art ist durch die deutsche Patentschrift 585 643 bekanntgeworden. Es besteht aus einer schwach gedämpften und einer stark gedämpften hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, auch Integrator genannt. Der schwach gedämpfte Integrator wird entsprechend dem Schlingerwinkel vor. einem Schlingerwinkelzeiger mit Nachsteuermotor bewegt; die richtige Phasenverschiebung seiner Steuerbewegungen ergibt sich durch passendeEinstellung derDämpfung: Er liefert also Steuerwerte, die proportional dem Schlingerwinkel, jedoch phasenverschoben zur Schlingerbewegung sind. Der zweite Integrator hat eine so starke Dämpfung, daß er auf die schnellen periodischen Schlingerbewegungen nicht anspricht, sobald diese rechts und links gleich sind. Sobald jedoch infolge einer statischen Schräglage die Ausschläge ungleich werden, so stellt er sich auf deren Mittelwert ein, d. h. er zeigt die Schräglage an. Die Fabrikation dieser bekannten Vorrichtung ist wegen der erforderlichen Leichtgängigkeit teuer, dieEinstellung der richtigen Dämpfung umständlicher und schwierig. Ein weiterer Nachteil ist der unsaubere Betrieb. Es treten Ölverluste ein, die die Arbeitsweise und somit die Genauigkeit beeinträchtigen. Eine aufmerksame Überwachung und Wartung ist daher immer erforderlich.
  • Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, die eine elektrische Einrichtung zur Ermittlung des den Schräglagenwinkel berücksichtigenden Steuerkommandos betrifft. Die neue Einrichtung ist wie das bekannte mechanische Gerät so ausgebildet, daß sie auf die Schiffsschwingungen (Schlnger- oder Stämpfbewegungen) nur träge, auf statische Schräglagen jedoch voll anspricht und enthält einen Nachdrehmotor, dessen Spannung mittels einer Spannungsteilerschaltung entsprechend der Änderung des Steuerwertes geregelt wird, indem erfindungsgemäß der Nachdrehmotor auf die Schiffsschwingungen (Schlinger-oder Stampfbewegungen) träge ansprechend ausgebildet ist und der Spannungsteiler zwei Kontaktarme besitzt, von denen der erste in bekannter Weise von einem Schlinger- oder Stampfwinkelmesser eingestellt und der zweite von dem träge ansprechenden Elektromotor nachbewegt wird, wobei als Steuerspannung des Motors die von den beiden Kontakten abgegriffene Spannung benutzt- wird, und somit der Drehweg des Motors ein Maß für den Schräglagenwinkel darstellt.
  • Es ist zwar bereits eine Schiffsstabilisierungsanlage bekanntgeworden, bei der ein Nachdrehmotor verwendet wird, dessen Spannung mittels einer Spannungsteilerschaltung entsprechend der Änderung des Steuerwertes geregelt wird, und zwar soll dieser Nachdrehmotor dieDämpfungsmassen entsprechend der --jeweiligen Winkelgeschwindigkeit der Schiffs-'schwingurigen bewegen. Während jedoch bei dieser bekannten Anlage dem normal ausgebildeten Nachdrehmötor ein fertiger, durch ein Drehpendel ermittelter Steuerwert zugeführt wird, dient bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Nachdrehmotor zur Ermittlung des den Schräglagenwinkel berücksichtigenden Steuerkommandos.
  • Die Erfindung gestattet ferner in einfacher Weise ein Gegensteuern in Abhängigkeit von der Schräglagengeschwindigkeit, um zusätzliche Schwingungen infolge der Bewegung der Dämpfungsmassen zu verhindern, indem die zwischen den beiden Kontaktarmen des Spannungsteilers liegende Spannung als Maß für die Schräglagengeschwindigkeit benutzt wird. Zweckmäßig wird auch der Schräglagenwinkel als elektrische Spannung dargestellt. Will man außer der Schräglage mit derselben Stabilisierungsvorrichtung auch die Schlingerbewegungen bekämpfen, so wird man ferner den Steuerwert des Schlinger-Winkels #q als Spannung darstellen. Es besteht dann die Möglichkeit, sämtliche Spannungen elektrisch zu addieren und so einen einzigen resultierenden Steuerwert zu erhalten; der in die Steuereinrichtung eingeführt wird.
  • Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht in einem Steuergerät, bei dem die Steuerkommandos in Abhängigkeit von den Schlingerbewegungen unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Schräglagen derart erfolgen, .daß zwei Nachdrehmotoren der obengenannten Ausführung, die mit verschiedener Trägheit auf die an den Spannungsteilern abgegriffenen Spannungen ansprechen, die beiden relativ zueinander beweglichen Teile einer Kontaktvorrichtung für die Steuerkommandos betätigen.
  • Fig. i zeigt die grundsätzliche Anordnung zur Ermittlung eines dem Schräglagenwinkel proportionalen Steuerweges. Fig. 2 stellt eine Vorrichtung zur Ermittlung des Schräglagenwinkels, der Schräglagenwinkelgeschwindigkeit und des Schlingerwinkels in Form von Steuerspannungen dar, während Fig. 3 die Bildung eines resultierenden Steuerwertes aus mehreren Einzelgrößen zeigt. In Fig. q. ist ein . Steuergerät für Schiffsstabilisierungsanlagen mit zwei Nachdrehmotoren dargestellt; die zugehörigen Diagramme der Fig. 5 und 6 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise.
  • In Fig. i bedeutet i einen Elektromotor, der durch Anwendung geeigneter mechanischer oder elektrischer Mittel genügend träge ist, d. h. beim Anlegen einer Spannung setzt er sicherst mit beträchtlicher Verzögerung in Gang. Er treibt eine Schraubenspindel z an, auf der die Wandermutter 3 mit dem Kontaktarm q. verschiebbar ist. Beim Lauf des Motors bewegt sich die Mutter 3 je nach dem Drehsinn in der einen oder anderen Richtung. Dabei gleitet der Kontakt q. über den Spannungsteiler 5 und greift so je nach seiner Stellung eine bestimmte Spannung ab. Ein zweiter Kontaktarm 6 wird entsprechend dem Schlingerwinkel von dem schematisch angedeuteten Schlingerwinkelzeiger 7 beweg. Die gezeichnete Stellung der beiden Kontaktarme .4 und 6 entspricht der statischen Schräglage o; bei Schlingerbewegungen wird der Kontakt 6 aus seiner Mittelstellung in Richtung der Pfeile abwechselnd nach oben und unten bewegt. Die zwischen den Kontakten q. und 6 liegende Spannung ist an den Motor i geführt.
  • Es soll nunmehr die Wirkungsweise des Motors als Integrator für die verschiedenen möglichen Fälle beschrieben werden.
  • Die Schräglage sei Null, und es finde auch kein Schlingern statt. Die Kontaktarme 4. und 6 haben dann die gezeichnete Stellung, die Spannung zwischen ihnen ist Null, und der Motor bleibt in Ruhe. Die. zugehörige Stellung der vom Motor angetriebenen Anzeigevorrichtung 8, im einfachsten Falle ein auf der Motorwelle angeordneter Zeiger, entspricht dem Schräglagenwinkel o°.
  • Findet bei der Schräglage Null ein Schlingern statt, so sind die Ausschläge des Kontaktarmes 6 nach beiden Seiten gleich. Die mechanische und die elektrische Trägheit des Motors ist jedoch so bemessen, daß die durch diese schnellen periodischen Schwingungen hervorgerufenen positiven und negativen Spannungen zwischen den Kontakten q. und 6 den Motor nicht in Gang setzen bzw. nur ein leichtes Pendeln um die Nullage hervorrufen.
  • Bei einer Schräglage ohne Schlingern rückt der Kontaktarm 6 für die Dauer der Schräglage aus seiner Nullage heraus, etwa in die gestrichelt gezeichnete Lage. Der Abstand a ist dabei ein Maß für den Schr4glagenwinkel. Dem Motor i wird dadurch eine dem Schräglagenwinkel proportionale Spannung zugeführt; er läuft je nach der Verschiebungsrichtung des Kontaktes 6 im einen oder anderen Sinne und verschiebt dabei die Wandermutter 3 so lange, bis sich die Kontakte q. und 6 wieder gegenüberstehen. Der zurückgelegte Motorweg wird damit proportional dem Schräglagenwinkel a, und am Anzeigegerät 8 läßt sich sein Wert ablesen.
  • Als letzter Betriebsfall bleibt noch die Schräglage mit Schlingerbewegung. Wenn etwa die gestrichelt gezeichnete Stellung des Kontaktarmes 6 die statische Schräglage angibt, so vollführt jetzt dieser Kontaktarm etwa gleich große Ausschläge nach oben und unten. Auf diese schnellen Spannungsänderungen, die sich dadurch zwischen den Kontakten q. und 6 ergeben, spricht der Motor jedoch nicht oder nur unmerklich an, vielmehr wird die Wandermutter 3 lediglich entsprechend der statischen Schräglage verschoben, bis bei der gleichen Lage der Kontakte q. und 6 der Motor zum Stillstand kommt. Es wird also der Schräglagenwinkel als Integrationswert der Schlingerwinkel gebildet.
  • Der von der Anzeigevorrichtung 8 angezeigte Wert a wird in passender Weise zur Einstellung des Steuergerätes benutzt, z. B. bei Tankstabilisierungsanlagen mit zwangsläufiger Förderung durch Propellerpumpen der Propelleranstellwinkel in Abhängigkeit vom Schräglagenwinkel a verstellt. Zweckmäßig läßt man die Steuerspannung auf einen Drehmagneten wirken, dessen Kraftwirkung gegebenenfalls noch durch Einschaltung von Kraftverstärker und Servomotor erhöht werden kann.
  • Fig. z' zeigt die Zusammenschaltung der dem Schräglagenwinkel proportionalen Steuerspannung mit einem Drehmagneten unter gleichzeitiger Berücksichtigung weiterer Steuergrößen. Der Motor i treibt die Welle 9 an. Auf 9 sitzt das Schneckenrad io und verstellt das Schneckenradsegment i i, von dem aus mittels der Stange 1.2 der auf der Achse 14. gelagerte Doppelhebel 13 bewegt wird. Der Doppelhebel 13 ist als Kontaktarm ausgebildet und gleitet mit seinem Kontakt bei dieser Bewegung über den kreisbogenförmigen Spannungsteiler 5. Auf der Achse 14 sitzt ferner ein weiterer Doppelhebel 15, der durch die Stange 16 entsprechend den Ausschlägen des Schlingerwinkelkreisels 7 eingestellt wird.
  • Der Doppelhebel 15 trägt ebenfalls einen Kontakt, der über den Spannungsteiler 5 gleitet. Man erkennt, daß dieselbe Spannungsteilerschaltung vorliegt und die gleiche Bewegung der Kontaktarme erfolgt wie in Fig. i. Die Spannung zwischen den Kontaktarmen 13 und 15 wird dem Motor i zugeführt, so daß der Motorweg entsprechend den oben gemachten Ausführungen ein Maß für den Schräglagenwinkel a darstellt. Um den Schräglagenwinkel als bequem verwendbaren Steuerwert zu erhalten, wird er zweckmäßig in eine entsprechende Spannung übergeführt, indem der Motor den Kontaktarm eines zweiten Spannungsteilers verstellt, derart, daß die abgegriffene Spannung ein Maß für den Schräglagenwinkel bildet. Zu diesem Zweck sitzt auf der Motorwelle 9 ein zweites Schneckenrad, das mit dem Schneckenradsegment i 8 kämmt und dadurch den Kontaktarm i g verstellt, der über den zweiten Spannungsteiler 2o gleitet. Damit sowohl positive wie negative Spannungen, entsprechend Steuerbord- und Backbordschräglagen, abgegriffen werden können, hat der Spannungsteiler 2o eine Mittenanzapfung. Die Spannung zwischen dieser Mittenanzapfung und dem Kontaktarm ig wird dem Drehmagneten 2i zugeführt, der alsdann den Schräglagenwinkel nachbildet.
  • Damit durch die Gegenmomente der Schräglagenbekämpfung keine zusätzlichen Schwingungen hervorgerufen werden, die Schräglaggenbeseitigung also aperiodisch erfolgt, empfiehlt es sich oft, mit einem der Schräg-Iagenwinkelgeschwindigkeit proportionalen Steuerwert gegenzusteuern. Man kann z. B. sowohl den Steuerwert des Schräglagen-Winkels wie auch den Steuerwert der Schräglagenwinkelgesehwndigkeit je auf einen Drehmagneten geben und mittels Hebeldifferentials einen resultierenden Steuerwert bilden. Zur Bildung des zweiten Steuerwertes für die Gegensteuerung braucht man nur die Spannung zwischen den Kontaktarmen 13 und 15 einem Drehmagneten 22 zuzuführen. Da dieselbe Spannung nämlich zum Steuern des Motors i benutzt wird und sein Weg a das Zeitinteizral der Schräglagenwinkelgeschwindigkeit darstellt, ist sie ein Maß für die Schräglagenwinkelgesehwindigkeit.
  • Die Anordnung nach Fig. 2 gestattet in bequemer Weise, weitere Steuergrößen zu berücksichtigen: Z. B. kann für die Zwecke der Schlingerbekämpfung- die vom Schlingerwinkelkreisel 7 betätigte Stange 16 noch einen weiteren Kontaktarm 23 antreiben, der über einen dritten Spannungsteiler 24 gleitet. Die Spannung zwischen der Mittenanzapfung des Spannungsteilers 24 und dem Kontaktarm 23 wird dann ebenfalls einem Drehmagneten 25 zugeführt. Anstatt der drei einzelnen Drehmagnete 21; 22 und 25 kann man auch einen gemeinsamen Drehmagneten vorsehen, der unter der Wirkung sämtlicher Steuerspannungen steht und den resultierenden Steuerwert einstellt. Durch eine geeignete Schaltvorrichtung können die einzelnen Steuerwerte in für die Schiffsstabilisierung jeweils geeignetster Weise miteinander kombiniert werden.
  • Die Spannungsteiler in den Beispielen nach Fig. i und 2 wird man zweckmäßig mit Gleichstrom betreiben. Man kann aber auch Wechselstromspannungsteiler vorsehen, und eine solche Ausführung gestattet in einfacher Weise die Bildung eines resultierenden Steuerwertes aus mehreren Steuergrößen. Die an diesen Spannungsteilern abgegriffenen Spannungen werden auf Transformatoren gegeben, deren Sekundärwicklungen hintereinander geschaltet sind, wobei die resultierende Spannung der Sekundärwicklung als Steuerspannung dient. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art zeigt Fig.: 3. Die nicht weiter dargestellten Spannungsteiler sind genau so ausgebildet wie im Beispiel nach Fig. 2, nur daß sie an einer Wechselstromspannung liegen. Die abgegriffenen Spannungen werden den Primärspulen von Transformatoren zugeführt, und zwar sei angenommen, daß in die Spule 2,6 der Schräglagenwinkel, in die Spule 27 die Schräglagenwinkelgeschwindigkeit und in die Spule 28 der Schlingerwinkel (p eingeführt werden. Die in den entsprechenden Sekundärspulen 29, 30 und 31 induzierten Spannungen werden einer Schalteinrichtung 32 zugeführt und können hier in der gerade gewünschten Kombination zusammenaddiert werden, so. daß sich eine resultierende Steuerspanneng ergibt, die über den Gleichrichter 33 am Drehmagneten 34 den resultierenden Steuerwert einstellt. Natürlich können bei einer solchen Anordnung noch leicht weitere Steuergrößen berücksichtigt werden, z. B. bei Tankstabilisierungsanlagen die Wasserstandsdifferenz der beiden Tankseiten.
  • Ein Steuergerät nach Fig. 2 oder 3 für die gleichzeitige Bekämpfung von Schlingerbewegungen und Schräglagen hat den Nachteil, daß die Phase des dem Schlingerwinkel p entsprechenden Steuerwertes nicht oder nur sehr schwierig- beenfiüßt werden kann, bzw. es wird dabei eine Stabilisierungsanlage vorausgesetzt, bei der der aus dem Schlingerwinkel abgeleitete Steuerwert infolge der besonderen Antriebsart der Dämpfungsmassen von vornherein die richtige Phasenlage hat. Oft ist es dagegen erwünscht oder notwendig, hinsichtlich der Beeinflussung der Phase größere Freiheit zu haben. Für solche Zwecke ist das in Fig.4 dargestellte Steuergerät geeignet. Es enthält zwei Spannungsteiler 4o und 41 mit je einem Nachdrehmotor 42 bzw. 43' in der beim Beispiel nach Fig. i beschriebenen Anordnung, Die Kontakte 44 und 45 werden entsprechend dem Schlingerwinkel eingestellt und die Kontakte -46 und 47 von dem Motor 42 bzw. 43 nachgedreht: Der Anker des Motors 42 liegt an der zwischen den Kontakten 44 und 46 abgegriffenen Spannung, der Anker des Motors 43 an der Spannung zwischen den Kontakten 45 und 47: Der Schlingerwinkel cp wird vom Schlngerwinkelzeiger 48 über die Kegelräder 49 und Stirnräder 50 in das Gerät eingeführt, indem die Schraubenspindeln 51 und 52; auf denen die als Schraubenmutter ausgebildeten Kontakte 44 und 45 sitzen, angetrieben werden. Ebenso erfolgt die Ver- i schiebung der Kontakte 46 und 47 durch die von dem Motor 42 bzw. 43 über die Stirnräder 6o und 61 angetriebenen Schraubenspindeln 53 und 54. Durch ,die geeignete Wahl der Übersetzungen und der an die Spannungsteiler angelegten Spannungen ist es möglich, die durch die Stellungsdifferenz der beiden zusammenarbeitenden Kontakte bedingte Nachfolgegeschwindigkeit so einzustellen; daß eine mehr oder weniger große Phasenverschiebung zwischen dem Bewegungsverlauf für den Kontakt 44 und dem Bewegungsverlauf für den Kontakt 46 besteht (bzw. für die Kontakte 45 und 47). Die Motoren werden dabei so ausgebildet, daß etwa der Motor 42 eine geringe Trägheit, der Motor 43 dagegen eine große Trägheit besitzt. Außerdem wird durch entsprechende Bemessung der Stirnräder 5o die Schraubenspindel 52 etwas schneller angetrieben als die Schraubenspindel 54 vorzugsweise wird das übersetzungsverhältnis i : 1,2 gewählt. Man kann jedoch auch die Schraubenspindeln 5, und 52 mit gleicher Geschwindigkeit antreiben und das Übersetzungsverhältnis in die Stirnrädertriebe 55 und 57 legen.
  • Die Motoren 42 und 43 verstellen - ferner entsprechend ihren Nachdrehbewegungen eine Kontaktvorrichtung für die Steuerkommandos, und zwar bewegt der Motor 42 mittels der Kegelräder 55 einen Kontaktarm 56, während der Motor 43 mittels der Kegelräder 57 die zugehörige Kontaktscheibe 58 bewegt. Die Kontaktvorrichtung 56, 5:8 ist in einer Seitenansicht in Fig.4a genauer dargestellt. Die Scheibe 58 trägt zwei Kontaktsegmente 59,6o, über die der Kontaktarm 56 gleitet. Jedesmal, wenn der Kontaktarm 56 durch seine Mittellage bezüglich der Segmente 59 und 6o geht, wird ein Umschaltkommando gegeben. Solange sich der Kontaktarm 56 auf dem Segment 59 befindet, ist z. B. der Elektromagnet 62 eingeschaltet, beim Hinübergleiten auf das Segment 6o wird der Elektromagnet 63 eingeschaltet.
  • Die Wirkungsweise des in Fig.4 dargestellten Gerätes soll an Hand der Diagramme in Fig.5 und Fig.6 beschrieben werden. Der Motor 42 besitzt eine verhältnismäßig schwache Dämpfung oder Trägheit, so daß die Bewegung des Kontaktarmes 56 nur wenig phasenverschoben gegen die Schlingerbewegung des Schiffes ist. In Fig. 5 ist die Kurve der Schiffsbewegung mit a bezeichnet, während die Bewegung des Kontaktarmes 56 durch die gestrichelt gezeichnete Kurve b veranschaulicht wird. Die Abzissenachse stellt die Zeit dar, während als Ordinaten die jeweiligen Ausschläge der Bewegungen aufgetragen sind. Die Kurve b stellt also den Drehwinkel des Kontaktarmes 56 aus der Nullage, bezogen auf das Schiffsdeck in Abhängigkeit von der Zeit, dar: Die Dämpfung bzw. Trägheit des Motors 43 ist viel größer, so daß die Bewegung der vom Motor 43 angetriebenen Scheibe 58 eine größere Phasenverschiebung gegen die Schlingerbewegung besitzt und durch die strichpunktiert gezeichnete Kurve c der Fig. 5 wiedergegeben wird. Diese Kurve stellt also den Drehwinkel der Scheibe 58, gemessen gegen das Schiffsdeck in Abhängigkeit von der Zeit, dar. Die Amplituden der Kurve c sind infolge der stärkeren Dämpfung des Motors 43 kleiner als die der Kurve b. In den mit S bezeichneten Schnittpunkten der beiden Kurven b und c geht der Kontaktarm 56 durch die Mittellage bezüglich der beiden Kontaktsegmente 59 und 6o, d. h. in den Punkten S wird ein Umschaltkommando gegeben. Durch Änderung der Dämpfung an den Motoren 42 und/oder 43, die leicht elektrisch oder mechanisch vorgenommen werden kann, werden die Phasenverschiebungen der Kurven b und c gegen die Kurve ca der Schlingerbewegungen und damit auch die Phasenlage der Schnittpunkte S bezüglich der Kurve a geändert. Es ist also so auf einfache Weise leicht möglich, die Steuerkommandos auf die gerade günstigste Phasenlage einzustellen.
  • Erfährt das Schiff eine statische Schräglage, so werden die Kurven a, b und c in Richtung der Ordinatenachse verschoben, wie es die Fig. 6 zeigt. Wie oben erwähnt wurde, besteht zwischen den Kontaktantrieben der beiden Spannungsteiler 40 und 41 ein Übersetzungsverhältnis von z. B. i : 1,2. Das hat zur Folge, daß die Verschiebungen der Kurven b und c verschieden groß ausfallen, d. h. sie verschieben sich relativ zueinander in Richtung der Ordinatenachse. Dadurch werden wiederum die Schnittpunkte S relativ zur Schiffsschwingung a verschoben, es wird also der Kommandozeitpunkt für die positive Halbperiode der Schlingerbewegung vorverlegt und der für die negative Halbperiode zurückverlegt, so daß die Förderungszeit nach der im Mittel höheren Seite auf T, vergrößert wird und nach der im Mittel tieferen Seite auf T2 verkleinert wird. Damit ist die Wirkung der entstandenen Schräglage beim Geben der Steuerkommandos für die Schlingerbekämpfung berücksichtigt.
  • Soll mit dem Steuergerät nach Fig. q. der Einfiuß der Schräglagen nicht berücksichtigt werden, so ist das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kontaktantrieben der beiden ; Spannungsteiler gleich i : i zu wählen, oder es könnte auch der Spännungsteiler 4o mit dem Motor 42 ganz fortfallen. Mit Rücksicht auf die größere Regelfähigkeit empfiehlt es sich jedoch, auch in diesem Falle zwei Inte- i gratoren (zwei Spannungsteiler und zwei Motoren) vorzusehen. Die oben beschriebenen Beispiele sind unter der Annahme von Schwingungen und Schräglagen um die Längsachse des Schiffes behandelt. Die Erfindung ist natürlich genau so gut anwendbar für die Bekämpfung von Schräglagen um die Querachse und von Stampfbewegüngen.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zureErmittelung des den Schräglagenwinkel berücksichtigenden Steuerkommandos für Schiffsstabilisierungsanlagen, die auf die Schiffsschwingungen nur träge, auf statische Schräglagen jedoch voll anspricht, unter Verwendung eines Nachdrehmotors, dessen Spannung mittels einer Spannungsteilerschaltung entsprechend der Änderung des Steuerwertes geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachdrehmotor auf die Schiffsschwingungen (Sehlinger- oder Stampfbewegungen) träge ansprechend ausgebildet ist und daß der Spannungsteiler zwei Kontaktarme besitzt, von denen der erste in bekannter Weise von einem Schlinger- oder Stampfwinkelmesser eingestellt und der zweite von dem träge ansprechenden Elektromotor nachbewegt wird; wobei als Steuerspannung des Motors die von den beiden Kontakten abgegriffene Spannung benutzt wird und somit der Drehweg des Motors ein Maß für den Schräglagenwinkel darstellt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Motor (i) der Kontaktarrri (i9) eines zweiten Spannungsteilers (2o) verstellbar ist, der so geschaltet ist, daß die abgegriffene Spannung das Maß für den Schräglägenwinkel bildet.
  3. 3. Einrichtung nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß die zwischen den beiden Kontaktarmen (4 und 6) des Spannungsteilers (5) liegende Spannung als Maß für die Schräglagenwinkelgeschwindigkeit benutzt wird.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstromspannungsteiler benützt werden und die abgegriffenen Spannungen, gegebenenfalls noch weitere in Form von Wechselstromspannungen -ermittelte -Steuerwerte, auf Transformatoren, deren Sekundärwicklungen hintereinänderschaltbar sind, gegeben werden und die resultierende Spannung der Sekundärwicklungen als Steuerspannung dient.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, bei der außer dem Schräglagenwinkel der Schlinger- oder Stampfwinkel eingesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spannungsteiler und Nachdrehmotoren, die mit verschiedener Trägheit auf die eingestellten Spannungen ansprechen, die beiden relativ zueinander beweglichen Teile einer Kontaktvorrichtung (56, 58) für die Steuerkommandos betätigen.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet; daß zwischen den Kontaktantrieben der beiden Spannungsteiler eine übersetzung besteht.
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