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Steuergerät für Schiffsstabilisierungsanlagen Die wirksame Bekämpfung
der Schiffsschwingungen durch periodisch bewegte Dämpfungsmassen hat eine bestimmte
Phasenverschiebung zwischen der Bewegung der Dämpfungsmassen und den Schiffsschwingungen
zur Voraussetzung. Bei resonanznahen Schwingungen, d. h. wenn die Periode des erregenden
Wellenganges in der Nähe . der Eigenperiode des Schiffes liegt, muß die Phasenverschiebung
etwa 9o° betragen; bei zunehmender Periodenlänge des Wellenganges bzw. der Schiffsschwingungen
ist dieser Wert der Phasenverschiebung zu vergrößern und bei abnehmender Periodenlänge
zu verkleinern. Bei Schräglagen ist deckauf zu fördern entsprechend I8o° Phasenverschiebung.
Zur Durchführung dieses Steuerungsverfahrens werden sogenannte Phasenwähler benutzt,
d. s. Periodenmeßgeräte, die die jeweilige, durch den erregenden Wellengang bedingte
Schwingungsdauer des Schiffes zu seiner Eigenschwingungsdauer in Vergleich setzen
und danach Steuerimpulse im Sinne der Herbeiführung der genannten Gesetzmäßigkeit
auslösen.
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Die bekannten Phasenwähler (vgl. z. B. Patent 68223.2 und 688162)
arbeiten derart, daß sie nach einer längeren Schiffsnullage, die sich als Wirkung
der Schiffsstabilisierung oder nach Aufhören der die Schiffskrängung verursachenden
Wirkung ergibt, als erstes Steuerkommando stets dieselbe Ausgangsphase, z. B. die
Phasenverschiebung 9o°, einstellen. Von dieser Phasenverschiebung ausgehend wird
dann vom Phasenwähler bei wieder auftretenden Schiffsneigungen in Abhängigkeit von
deren Periodendauer die jeweils erforderliche Phasenverschiebung selbsttätig ermittelt
und im Steuergerät eingestellt. Nur-wenn sich nach einer Schiffsnulllage resonanznahes
Schlingern einstellt, liegt also sofort das richtige Steuerkommando vor;
in
allen anderen Fällen muß das dein jeweiligen Schwingungszustand entsprechende Steuerkommando
durch Periodenmessung bzw. -vergleich und Umschalten bzw. Beeinflussen der die Kommandogaben
bewirkenden Phasenregler erst gebildet werden. Ehe das richtige Kommando dann bis
zu den Dämpfungsmassen durchgekommen ist, vergeht nochmals Zeit, so daß die Stabilisierungsanlage
zum mindesten beim ersten Kommando mit falschen Regelwerten betrieben wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Steuerung
der periodisch bewegten Dämpfungsmassen von Schiffsstabilisierungsanlagen mit einem
die Phasenverschiebung zwischen Schiffsschwingungen und Dämpfungsmassen regelnden
Phasenwähler, der erfindungsgemäß mit einer Umschalteinrichtung für beliebige Wahl
des Anfangskommandos des Phasenwählers, d. h. der Anfangsphasenverschiebung, nach
einer Schiffsnullage versehen --ist. Während -der Schiffsnullage oder bei einsetzenden
Schiffsschwingungen kann alsdann der Phasenwähler von Hand in eine solche Schaltstellung
gelegt werden, daß die dadurch festgelegte Phasenverschiebung dem zu erwartenden
Schwingungszustand entspricht. Auf diese Weise wird eine stetigere Kommandogabe,
insbesondere bei statistischen Schräglagen, erreicht.
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Im allgemeinen ist es so, daß bei Schlingerwetter nach einer längeren
Schiffsnulllage wieder Schlingern zu erwarten ist, während bei fehlendem Schlingerwetter
nach einer längeren Schiffsnullage, in die das Schiff nach vorangegangener statischer
Schräglage zurückgekehrt ist, höchstwahrscheinlich erneut eine Schräglage einsetzt.
Ausgehend von dieser Erfahrung kann auch bei beginnenden Schiffskrängungen die Wahl
der Erstphase der Stabilisierungslage automatisch erfolgen; hierzu wird gemäß weiterer
Erfindung der Phasenwähler derart ausgebildet, daß das Anfangskommando jeweils die
gleiche Phasenlage hat wie das letzte Kommando vor der Schiffsnullage.
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Die Erfahrung hat ferner gezeigt, daß für die Beherrschung aller praktisch
vorkommenden Schwingungszustände eines Schiffes im allgemeinen zwei verschiedene
Phasenzustände der Bewegung der Dämpfungsmassen ausreichend sind, nämlich eine Phasenverschiebung
von etwa 9o° (Deckabförderung) für resonanznahe und kurze Schwingungen und eine
Phasenverschiebung von etwa I8o° (Deckaufförderung), sobald die Periodendauer der
Schiffsschwingung einen gewissen Grenzwert überschreitet, also für die langen erzwungenen
Schwingungen und dauernden Schräglagen. Im Falle der Stabilisierung mit zu beiden
Seiten des Schiffes angeordneten Flüssigkeitstanks muß zur Durchführung der ersten
Betriebsweise das Maximum der Tankflüssigkeitsstandsdifferenz beim Durchgang des
Schiffes durch seine Mittellage erreicht sein; bei Aktivierung der Tankflüssigkeitsbewegung
durch ein Gebläse, eine Pumpe o. dgl. muß also die Fördermaschine deckab fördern.
Im zweiten Falle wird dagegen die Tankflüssigkeit, die sich alsdann in der Schiffsnullage
in Mittelstellung bezüglich der Tanks befindet, jeweils in den hochgehenden Tank
gefördert, es muß also ein Deckaufkommando gegeben werden. Ein derartiger Betrieb
ist für die Durchführung der erfindungsgemäßen Phasensteuerung besonders geeignet;
man- kann nämlich für die beiden Kommandos des Phasenwählers (Deckabförderung und
Deckaufförderung) je eine besondere Schalteinrichtung vorsehen, vorzugsweise derart,
daß die Deckabkommandos in an sich bekannter Weise von zwei verschieden stark gedämpften,
die Schiffsschwingungen nachbildenden Phasenreglern gegeben «-erden, während die
Deckaufkommandos aus einem. mit schiffsfesten Kontakten zusammenarbeitenden, ' die
Schiffsschwingungen nachbildenden Kontakthebel abgeleitet werden. Die erfindungsgemäße
Umschaltung besteht in diesem Falle lediglich in dem wahlweisen Anschließen einer
dieser beiden Schalteinrichtungen.
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Bekanntlich tritt beim Übergang von resonanznahen Schwingungen auf
Schräglagen bzw. sehr langsame Schwingungen die Erscheinung der aufgespaltenen Resonanzen
auf. Die Schwingungsamplitude des Schiffes wird hierbei größer als bei einem Schiff
ohne Stabilisierungsanlage. Es empfiehlt sich daher, in dem kritischen Bereiche
die Stabilisierungsanlage abzuschalten. Die oben beschriebene Anordnung mit zwei
Wahlphasenstellungen kann gemäß weiterer Erfindung so abgeändert bzw. erweitert
werden, daß diese Maßnahme automatisch erfolgt. Sobald die langsamer werdenden Schwingungen
den kritischen Bereich erreicht haben, erfolgt hiernach bereits das Umschalten auf
die schiffsfesten Kontakte, wobei jedoch der Leistungsregler der Aktivierungsmaschine
auf kleinste Stufe gestellt und damit die Anlage praktisch abgeschaltet wird. Erst
wenn bei noch langsamer werdenden Schwingungen das kritische Gebiet durchlaufen
ist, wird mittels einer Vergleichsschaltung durch stufenweise Betätigung des Leistungsreglers
je nach dem Grade der Schiffskrängung die Aktivierungsmaschine eingeschaltet und
damit die Schiffsstabilisierung wieder in Gang gesetzt. Beim Übergang von Schräglagen
in das Resonanzgebiet
erfolgen diese Maßnahmen in umgekehrter Richtung.
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Die Erfindung soll mit weiteren Einzelheiten ausführlich an einem
Ausführungsbeispiel erläutert werden. Es handelt sich- dabei um eine Tankstabilisierungsanlage
reit Phasensteuerung der Tankflüssigkeitsbewegung durch einen Phasenwähler für zwei
verschiedene Phasenverschiebungen, nämlich 90° und I8o°, entsprechend Deckabförderung
bzw. Deckaufforderung der Tankflüssigkeit.- Es zeigt Fig. i den Querschnitt eines
Schiffes mit der Tankstabilisierungsanlage, Fig.2 das Steuergerät, Fig. 3 den erfindungsgemäßen
Phasenwähler mit dem Schaltschema der Anlage. Übereinstimmende Teile- tragen in
allen Figuren die gleichen Bezugsziffern.
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Das in Fig. i im Querschnitt gezeichnete Schiff ist an der Steuerbord-
und an der Backbordseite finit je einem Tank i bzw: 2 versehen. Diese sind unten
durch einen Flüssigkeitskanal 3 und oben durch einen Luftkanal q. miteinander verbunden.
In den Luftkanal 4 ist die doppelseitig wirkende, jedoch nur jeweils in einer Richtung
durchlässige Rückschlagklappe 5 eingebaut, die in der gezeichneten Mittelstellung
durch die als Riegel ausgebildeten Anker 6 und 7 der Elektromagnete 8 und 9 nach
beiden Richtungen hin blockiert ist. Ist dagegen einer der beiden Anker 6 und 7
angezogen, so ist eine bestimmte Durchlaßrichtung der Klappe freigegeben, während
der- Durchlaß in der entgegengesetzten Richtung gesperrt bleibt. Zur Aktivierung
der Tankflüssigkeitsbewegung ist ein Gebläse Io vorgesehen, das wechselseitig und
im Takte der Schiffsschwingungen Luft zwischen den beiden oberhalb des Tankflüssigkeitsspiegels
befindlichen Lufträumen hin und her fördert und dadurch in dem einen Tankluftraum
eine Luftverdünnung, in dem anderen eine Luftverdichtung hervorruft. Für das periodische
Umschalten der Förderrichtung ist in der parallel zur Klappe 5 liegenden Leitung
i i', i i" ein Drehschieber 12 angeordnet, der mit zwei weiteren Anschlüssen für
die Saugleitung 13 und die Druckleitung 14 des Gebläses versehen ist. In der gezeichneten
Stellung ist das Gebläse von der Anlage abgeschaltet. Das Einschalten der Gebläseaktivierung
bzw. das Umschalten der Förderrichtung erfolgt mittels der Elektrode i5 und 16,
deren. Anker durch eine gemeinsame Achse 17 miteinander verbunden sind. Die
Ankerachse 17 ist auf ihrem mittleren Teil mit einer Verzahnung 18 versehen, die
finit einem auf der -Drehwelle des' Drehschiebers sitzenden Zahnrad zusammen- .
arbeitet. Die Kommandos für das periodische Verstellen des Drehschiebers in dem
mit Bezug kauf die Schlingerbewegung richtigen Phasenzeitpunkt werden durch das
weiter unten erläuterte Steuergerät gegeben. Zur Leistungsregelung der Aktivierungsenergie
ist in der Saugleitung 13 des Gebläses eine Drosselklappe 21 vorgesehen; die entsprechend
der Intensität der Schiffsschwingungen von dem Anker :2o eines Elektromagneten I9
mehr oder weniger geöffnet wird.
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Mit dem Umschalten des Drehschiebers wird auch die Durchlaßrichtung
der Rückschlagklappe 5 umgesteuert. Hierzu ,ist auf der Drehachse des Drehschiebers
i2 ein Kontakthebel 22 vorgesehen, dem zwei schiffsfeste Kontakte 23 und 24 zugeordnet
sind, wodurch die Stromkreise der Elektromagnete 8 und 9 wechselseitig und periodisch
geöffnet und geschlossen werden.
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Die dargestellte Anlage- ist im abgeschalteten Zustand gezeichnet.
Die Magnete 8, 9, 15, 16 und i9 sind also stromlos und die Steuerorgane 5,
12 und 2, 1 demgemäß in ihrer Schließ- bzw. Mittelstellung. Bei eingeschalteter
Anlage sind die Magnete 15 und i6- vom Steuergerät aus wechselseitig eine halbe
Periode lang erregt. Ist der Magnet i5. unter Strom, so wird die Ankerachse 17 nach
rechts gezogen, der Drehschieber i2 also entgegen dem Uhrzeigersinne verstellt,
so daß über die Innenkanäle des Drehschiebers einerseits eine Verbindung zwischen
dem Leitungsteil i i" und der Saugleitung 13, andererseits. zwischen dem
Leitungsteil i i' und der Druckleitung i4 besteht. Gleichzeitig ist durch den Kontakt
22, 24 der Magnet 9 erregt und der Magnetriegel ? angezogen. Die Klappe 5. ist also
für eine Strömung in der Richtung von links nach rechts durchlässig. Solange der
Magnet 15 erregt ist, wird durch das Gebläse Luft aus dem Tank 2 in den Tank i gesaugt.
Während der vorhergehenden Halbschwingung war der Strömungsvorgang umgekehrt und
im Tank :2 ein Luftüberdruck geschaffen worden, der sich jedoch im Augenblick des
Umschaltens über . die Rückschlagklappe 5 ausgleicht, so daß das Gebläse durch diesen
plötzlichen Druckausgleich nicht belastet wird. Nach erfolgtem Druckausgleich fällt
die Klappe durch ihr Eigengewicht oder unterstützt durch Federn in ihre Schließstellung
z uruc ;* k; die Gebläseförderung erfolgt unter Umgehung der Klappe 5 über die Teile
ii", 12, i3; IG, 14, 1i'. Ein Druckausgleich in entgegengesetzter Richtung kann
während dieser Förderung vom Tank 2 in den Tank i nicht stattfinden, da die Klappe
5 in entgegengesetzter Richtung durch den Ankerriegel 6 blockiert ist. Die Förderung
von Luft aus dem Tank 2 in -den Tank i ist nach einer halben Schwingungsperiode
'beendigt.- Vom
Steuergerät wird alsdann der Magnet 16 erregt und
damit die Ankerstange 17 nach links verstellt. Die Rohrleitungen i i' und i i" sind
nun derart an die Druck- und Saugleitung des Gebläses Io angeschlossen, daß eine
Förderung vom Tank i in den Tank 2 stattfindet. Entsprechend ist durch den nach
rechts ausgelegten Kontakthebel 22 der Ankerriegel d angezogen; der Ankerriegel
? blockiert da-
gegen die Klappe 5 in der Richtung von links nach rechts.
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Das Steuergerät für das wechselseitige Umschalten der Luftsteuerorgane
ist in Fig. 2 dargestellt. Von einem Schlingerwinkelzeiger 25 werden die Schiffsschwingungen
auf die Eingangswelle 26 eines Phasenreglers oder Integrators R1 direkt und über
die Getriebeteile 27, 28, 29, 3o auf die Eingangswelle 31 eines zweiten Phasenreglers
R2- übertragen. Zwischen beiden Antrieben ist eine Übersetzung vorgesehen, z. B.
vom Betrage i : i,2. Die Eingangswelle 26 ist mit den inneren Enden zweier Federn
32 und 33 verbunden, von denen die eine rechtsgängig, die andere linksgängig ist.
Die äußeren Enden dieser Federn sind an einem Federgehäuse 34 befestigt, das auf
der Ausgangswelle 35 des Phasenreglers sitzt. Für die Ausgangsbewegung ist eine
Dämpfung in Gestalt einer Wirbelstrombremse 36 vorgesehen. Der Phasenregler R2 ist
in gleicher Weise ausgebildet, seine Ausgangswelle 37 trägt ebenfalls eine Wirbelstrombremse
38. Durch Beeinflussung des Erregerstromes der Wirbelstrombremsen ist die Dämpfung
regelbar; sie wird so eingestellt, daß der Phasenregler R1 schwach, der Phasenregler
R2 stark gedämpft ist. Am Ende der Ausgangswelle 35 sitzt ein Hebel 39, der drei
Kontaktstücke 39a, 39v und 39c trägt. Gegenüberliegend sind am Ende der Ausgangswelle
37 die Kontaktscheiben 40 und 45 vorgesehen, von denen die Scheibe 40 mit den Gleitkontakten
39a und- 39U, die Scheibe 45 mit dem Gleitkontakt 39c zusammenarbeitet. Die Gleitkontakte
39a und 39v bilden mit zwei auf der Scheibe 4o vorgesehenen Kontaktsegmentpaaren
die Kontaktanordnungen A und B, während der Gleitkontakt 39c mit einem
auf der Scheibe 45 angebrachten Stufenkontakt eine dritte Kontaktanordnung C darstellt.
Diese Kontaktanordntrigen sind genauer erkennbar aus Fig.3, wo zur besseren Übersicht
die Kontaktscheibe 40 zweimal dargestellt ist, das eine Mal nur mit der Kontaktanordnung
A, das andere Mal nur mit der Kontaktanordnung B versehen. Demgemäß erscheint der
Hebel 39, der in Wirklichkeit mit den Kontaktstücken 39a, 39v und 39c eine Einheit
bildet, zweimal vor der Scheibe 4o und einmal vor der Scheibe 45. Die gemeinsame
Betätigung der Kontakte ist durch die strichpunktierten Verbindungslinien zwischen
der Scheiben angedeutet. Die Scheibe 40 träg= die Kontaktsegmente 41 und 42, die
dem Kontaktstück 39a zugeordnet sind (Kontaktanordnung A), und die zu dem Kontaktstück
39v gehörenden Kontaktsegmente 43 und 4.4 (Kontaktanordnung B). Die Kontaktscheibe
45 ist als Stufenkontakt ausgebildet und enthält demgemäß zu beiden Seiten des Hebels
39c eine Anzahl voneinander isolierter Kontakte (Kontaktanordnung C).
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Über die Getriebeanordnung 46, 47, 48 und 49 wird von den Phasenreglern
R1 und R2 eine weitere K=ontaktanordnung D betätigt, die aus dem Kontakthebel
50 und der Kontaktscheibe 51 mit den Kontaktsegmenten 52 und 53 (vgl. auch
Fig. 3) besteht. Zum Unterschied von den Kontaktanordnungen A, B
und C wird
diese jedoch mit der Übersetzung i : i angetrieben. Eine andere Antriebsmöglichkeit
der .Kontaktanordnung D ist in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet.
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Von der Ausgangswelle 37 des Phasenwählers R2 werden über die Getriebeteile
48, 58 und 59 zwei Kontaktanordnungen E und F betätigt, deren zugehörige Kontaktscheiben
55 und 61 jedoch schiffsfest sind. Die Kontaktscheibe 55 trägt die Kontaktsegmente
56 und 57. Der zugehörige Gleitkontakt 54 wird vom Phasenregler R2 bewegt. Die Kontaktscheibe
61 trägt einen Stufenkontakt, dem der vom Phasenregler bewegte Kontakthebel 6o zugeordnet
ist. Um die gemeinsame Betätigung der beiden Kontakthebel 54 und 6o anzudeuten,
sind diese. bei der Darstellung in Fig. 3 durch eine strichpunktierte Linie verbunden.
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Die Kontaktanordnung B gibt das Deckabkommando, die Kontaktanordnung
E das Deckaufkommando für die Tankflüssigkeitsförderung; hierzu werden die Steuermagnete
des Drehschiebers 12 und der Klappe 5 voll den Kontakten wechselseitig umgeschaltet,
und zwar bei Schlingerdämpfungsbetrieb von B, bei Schräglagenbekämpfung von E. Die
Kontaktanordnung C steuert den Leistungsregler bei Deckabkommando und die Kontaktanordnung
F bei Deckaufkommando. Der Phasenwähler erhält seine Ausgangskommandos von der Kontaktanordnung
D. `'Fegen der verschieden starken Dämpfung der beiden Phasenregler R1 und R..,
sind die Bewegungen des Kontakthebels 39 gegenüber der Kontaktscheibe 40 und natürlich
auch gegenüber der Scheibe 45 phasenverschoben, so daß eine Relativbewegung zustande
,kommt, der zufolge der Kontakt 39v während einer halben Periode der Schiffsschwingung
über das Segment 43 und während der anschließenden Halbperiode über das Segment
44
hinweggleitet und dadurch das Ein- und Ausschalten der Magnete 15 und 16 bewirkt,
sofern durch die erfindungsgemäße Schalteinrichtung des Phasenwählers (s. weiter
unten) die Luftsteuerorgane an das Kontaktwerk B angeschlossen sind. Die Übersetzung
von i : I,2 zwischen den beiden Phasenreglern ist deshalb vorgesehen, damit in an
sich bekannter Weise bei den Umschaltkommandos für Schlingerdämpfen statische Schräglagen,
die sich den ' Schlingerbewegungen überlagern, berücksichtigt werden.
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Die Ausbildung und Arbeitsweise des Phasenwählers, das Umschalten
der Luftsteuerorgane und Leistungsregler zwischen den Kontaktanordnungen B und C
einerseits und B und F andererseits ist im einzelnen ersichtlich aus Fig.3. Die
Stromversorgung der Magnete und Relais erfolgt vom Netz 62 aus. Gezeichnet ist die
Schaltung bei Stromlosigkeit, also bei geöffnetem Hauptschalter 63. Arbeitskontakte
-sind durch ein weißes, Ruhekontakte durch ein schwarzes Dreieck an ihrem Kontakthebel
gekennzeichnet. Ruhekontakte sind bekanntlich dann geschlossen, wenn die zugehörigen
Relaisspulen stromlos sind, und geöffnet bei stromdurchflossener Relaisspule. Bei
den Arbeitskontakten sind diese Verhältnisse gerade umgekehrt. Die Kontakte der
Verzögerungsrelais sind außerdem in üblicher Weise mit einem Doppeldreieck versehen.
Die Kontakte tragen jeweils die gleichen Bezugsziffern wie die sie erregenden Relais,
erhalten jedoch -die Buchstaben a, b, c , .-,_ hinzugefügt.
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An die Kontaktsegmente 52 und 53 der Kontaktscheibe 51 (Kontaktanordnung
D) sind die Relais 64 und 65 angeschlossen, zu denen die Kontakte 64a, 64b, 6,45
und 65a, 65b, _65c gehören, Im Stromkreise der Kontakte 64.a und 65,1 liegen die
gewöhnlichen Relais 66 und 67, denen. die Kontakte 6611, 66b und 67a, 67b zugeordnet
sind, und die Verzögerungsrelais 68 und 69,. zu denen die Ruhekontakte 68a
und 69a gehören. Ferner 'sind noch die Relais 70, 71 und 72 mit den Kontakten 7oa,
71a, 71b, 72a, 72b und die Verzögerungsrelais 73 und 74 mit den Kontakten
73' und 74° vorgesehen.- Schließlich weist-die Schaltung noch ein polarisiertes,
d. h. richtungsempfindliches Relais 75 mit dem Kontakthebel 75a auf.
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Die die Leistung des -Gebläses steuernden Stufenkontakte C und F sind
an den Widerstand 77 angeschlossen: In der Mittelstellung des Schalthebels 39c bzw.
6o ist-, der im Stromkreis des Widerstandes 77 liegende Leistungsreglermagnet Ig
stromlos, die Reglerklappe 21 -in der Ansaugeleitung des Gebläses also geschlossen.
Beim Schlingern schwingt der Kontakthebel hin und- her- und schaltet dadurch den
Magneten i9 an das Netz. Die Stärke des Erregungsstromes ist dabei durch den an
die einzelnen Schaltstufen der Scheiben 45 bzw. 61 angeschlossenen Widerstand 77
bestimmt, derart, daß mit wachsendem Schlingerwinkel der Strom weniger geschwächt
und die Reglerklappe also stärker geöffnet wird. Der in die Regelbewegung des Magnetankers
2o eingeschaltete Integrator 78 überbrückt die' Zeiten der Stromlosigkeit bzw. geringer
Stromstärke beim Hinundherpendeln der Kontakthebel 45 bzw. 6o und bewirkt auf diese
Weise eine Regelung lediglich nach -der Maximalamplitude des Schlingerwinkels. -Einrichtungen
dieser Art sind bekannt, so daß darauf nicht näher eingegangen zu -werden braucht.
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Für die Beschreibung der Wirkungsweise sei angenommen, das Schiff
habe eine Eigenschwingungsperiode von 7,5 Sek. Die erzwungenen Schwingungen mit
einer Schwingungsdauer von i i bis 15 Sek. mögen das gefährliche Gebiet der aufgespalteten
Resonanzen bilden. Nach den' Lehren der Erfindung wird dann gefordert, daß bei einer
Schwingungsdauer bis i i Sek. (resonanznahe .Perioden) von der Schalteinrichtung
B das Schlingerdämpfungskommando gegeben wird, entsprechend Deckabförderung der
Tankflüssigkeit oder 9o° Phasenverschiebung zwischen Tankflüssigkeitsbewegung und
Schiffsschwingungen. Gleichzeitig soll eine. Leistungsregelung durch- den Stufenkontakt
C erfolgen.. Bei einer Schwingungsdauer im Bereiche. von II bis 15 Sek. ist die
Stabilisierungsanlage abzuschalten, was im vorliegenden Falle dadurch verwirklicht
ist, daß die Kommandogaben nunmehr von der Kontaktanordnung E aus bei abgeschaltetem
Leistungsregler (Leistungsreglerklappe 21 in Schließstellung) erfolgt. Ist die Schwingungsdauer
länger als 15 Sek. bzw. liegt eine statische Schräglage vor, dann erfolgen die .Kommandos
ebenfalls von der Kontaktanordnung E, jedoch bei angeschlossenem, von der Kontaktanordnung
F betätigtem Leistungsregler, so daß die Anlage nunmehr wiedereingestellt ist.
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Mit den genannten Daten müssen die Kontakte der Verzögerungsrelais
68 und 69 eine Verzögerungszeit von 5,5 Sek. aufweisen. Die Verzögerung des Relais
73 muß etwas größer sein, kann z. B. 6 Sek. betragen; das Relais 74 hat eine- geringe
Verzögerung von z. B. 2 Sek.
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Zunächst werde der Fall der resonanznahen Schwingungen (Schwingungsdauer
kleiner als 1i Sek.) betrachtet. Durch die Kontaktein-.richtung D werden die Relais
64 und 65 im Halbperiodentakt unter Strom gesetzt. Diese setzen-über ihre- -Kontakte
64a, 6511 abwechselnd
die Verzögerungsrelais 68 und 69 in Gang.
Die zugehörigen Verzögerungskontakte 68a und 6911 (Ruhekontakte) sprechen erst nach
5,5 Sek. an. Da die Stromdauer bei resonanznahen Schwingungen jeweils aber geringer
als 5,5 Sek. ist, bleiben sie dauernd geschlossen. Das hat zur Folge, daß das- Verzögerungsrelais
73 (Verzögerungszeit 6 Sek.) an Spannung gelegt wird und seinen Kontakt
75" schließt.
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Durch die abwechselnd- betätigten, parallel liegenden Kontakte 64P;
und 65v- ist die rechte Spule des polarisierten Relais 75 unter Strom; daher liegt
der Schalter 7511 rechts an. Das Relais 72 ist also stromlos und somit der Ruhekontakt
72 geschlossen. über 72v und 73a können also die Relais 70 und 71:
erregt werden. Als Folge davon wird der Wechselschalter 7oa nach unten gelegt -und
der Arbeitskontakt 71" geschlossen. Dadurch sind die Schaltelemente 15 und
16 des Drehschiebers 12, damit auch die Magnete 8 und 9 der Rückschlagklappe 5 sowie
der ° Leistungsreglermagnet i9 an die Schalteinrichtungen B bzw. C angeschlossen.
Die Kontakteinrichtungen E und F sind durch den Wechselschalter 7oa und den geöffneten
Kontakt 72a abgeschaltet. Gelangt das Schiff vom Schlingerzustand in eine Schiffsnullage
und tretennach längerem Andauern der Schiffsnullage wieder resonanznahe Schwingungen
auf, dann wiederholt sich der eben beschriebene Vorgang; es wird sofort Schlingerdämpfungskommando
gegeben, das eingangs aufgestellte Gesetz ist für diesen Fall also verwirklicht.
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Durch das erregte Relais 71 wird gleichzeitig der Ruhekontakt
70 geöffnet. Dadurch ist die Verblockungseinrichtung 6611, 66v, 67a, 67v,
deren Zweck «-eiter unten erläutert wird, außer Wirkung. Bei langen erzwungenen
Schwingungen von einer Schwingungsdauer von i i bis 15 Sek. sind die die Eingangskommandos
aufnehmenden Relais 64 und 65 länger als 5,5 Sek. erregt, also die Kontakte 64.a
und 6511 abwechselnd länger als 5,5 Sek. geschlossen. Dadurch werden die Verzögerungsrelais
68 und 69 in Gang gesetzt und die Kontakte 6811 und 6911 kurzzeitig, um den 5,5
Sek, übersteigenden Betrag der Halbperiode, geöffnet. Zwischen zwei Stromunterbrechungen
der Kontakte 6811 und 69a liegt wegen der 5,5 Sek. betragenden Anzugsverzögerung
immer eine Zeit von 5,5 Sek., während der das Verzögerungsrelais 73 vom Strom durchflossen
wird. Da die Anzugsverzögerung jedoch 6 Sek. beträgt, bleibt der Kontakt 7311 dauernd
abgefallen. Somit sind die Relais 70 und 71 stromlos, der Kontakt 7o11 liegt
oben an, und der Kontakt 71" ist geöffnet. Als Folge davon sind die Luftsteuerorgane
an die Kontakteinrichtung E angeschlossen, während der Leistungsregler sowohl von
dem Stufenkontakt C wie auch, da der Kontakt 72a geöffnet bleibt, von dem Stufenkontakt
F abgeschaltet ist. Das Tankwasser ist also festgelegt. Es stellt sich allmählich
in seine Mittelstellung ein, weil auch bei abgeschaltetem Leistungsregler die Reglerklappe
ein wenig geöffnet ist und somit langsames Fördern erfolgt. Praktisch ist die Tankstabilisierungsanlage
jedoch abgeschaltet, und auf diese Weise wird den aufgespaltenen Resonanzen ausgewichen.
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Bei diesem Steuervorgang wird durch das abgefallene Relais 71 der
Ruhekontakt 71b geschlossen und dadurch ein Selbsthaltekreis geschaffen, der eine
Blockierung der Relais 66 und 67 bzw. 68 und 69 auf folgende Weise bewirkt: Macht
bei der Kontakteinrichtung D der Kontakthebel 5o mit dem Segment 53 Kontakt, dann
ist der Schalter 65" geschlossen, also die Relais 67 und 69 unter Strom.
Gleichzeitig sind die Relais 67 und 69 über den Selbsthaltekreis 7111, 66v, 67v
an das Netz angeschlossen und bleiben somit auch bei geöffnetem Kontakt 65a, d:
h. bei Mittelstellung des Kontakthebels 5o, erregt. In gleicher Weise können über
den Selbsthaltekreis 71v, 66a, 679 die Relais 66 und 68 dauernd erregt werden.
Je einer der Kontakte 68a und 6911 ist somit bei Mittelstellung des Kontakthebels
50 dauernd geöffnet, d. hi. für die Anfangsphasenstellung des- Phasenreglers ist
das Deckaufkommando, d.h. die Schräglagenbekämpfung, gewählt. Bleibt das Schiff
in einer Schräglage oder in der Nullage dauernd liegen, so bleibt dieses letzte
Korninando bestehen, da von der Kontakteinrichtung D keine Kommandos weitergegeben
werden. Wenn das Schiff aus seiner Nullage heraus wiederum auskrängt, dann wird
also entsprechend dem oben aufgestellten Gesetz als Anfangskommando sofort die Schräglagenbekämpfung
gegeben, da die Luftsteuerorgane noch- an- die Kontakteinrichtung E angeschlossen
sind.
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Das Schiff bleibe nunmehr in einer Schräglage liegen, oder es vollführe
ganz lange Schwingungen (Schwingungszeit größer als 15 Sek.). Der Kontakthebel 5o
befindet sich dann in seiner Mittelstellung. Dies ist für statische Schräglage sofort
einzusehen, weil der Kontakthebel 5o und die zugehörige Kontaktscheibe 51 mit der
Übersetzung- i : i ;ingetrieben werden. Bei ganz langsamen Schiffsschwingungen ist
dagegen, weil praktisch keine Dämpfung der Phasenreglerbewegongen erfolgt, die Relativbewegung
zwischen dem Koiitaktliebel 50 und- der Kontaktscheibe 51 so gering, daß
sie zur Überbrückung rier Spaltbreite zwischen den Segmenten 52 und 53 nicht ausreicht.
Der eben beschriebene
Vorgang tritt dann in gleicher Weise auf,
wird jedoch noch wie folgt ergänzt: Die Kontakte 64v und 65v sind offen, -also ist
die rechte- Spule des polarisierten Relais 75 stromlos. Von der mit der Übersetzung
i : 1,2 angetriebenen Kontakteinrichtung A (39a, 4, .42) wird über die geschlossenen
Kontakte 64, 65c und weiter über den Verzögerungskontakt 74.p (Verzögerungszeit
etwa z Sek.) nunmehr, die linke Spule des polarisierten Relais 75 erregt. Die Kontaktzunge
75a wird somit nach links gelegt und damit das Relais 72 unter Strom gesetzt. Der
Kontakt 72a schaltet nunmehr den Leistungsregler an den Stufenkontakt F, so daß
der Leistungsregler je nach der Größe der Schräglage öffnet. Das Verzögerungsrelais
74 ist notwendig, um Stromstöße beim kurzzeitigen Nulldurchgang unschädlich zu machen.
Das Schräglagenkommando bleibt in gleicher Weise von der Kontakteinrichtung E aus
erhalten, wenn das Schiff in eine Nullage zurückgeht.
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Beginnt das Schiff aus einer dauernden Schräglage heraus plötzlich
zu schlingern, so wird die Kontaktzunge 75a des polarisierten Relais sofort über
die Kontakte 64v und 65v nach rechts gelegt und damit der Leistungsregler abgeschaltet.
Nach Ablauf des Verzögerungsrelais 73 (Verzögerungszeit 6 Sek.) kommt dann das Schlingerdämpfungskommando,
gleichzeitig unterbricht der Kontakt 7Iv die Selbsthaltekreise der Relais 67 und
68, hebt also deren Verblockung auf, so daß für den Phasenwähler das Anfangskommando
Schlingerdämpfen vorliegt.
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Ein Wendezeiger hat die gleichen Eigen-. schaften wie die mit der
Übersetzung i : i angetriebenen Kontakteinrichtung D, d. h. er zeigt keine statischen
Schräglagen an. Deshalb kann an Stelle der letztgenannten Kontakteinrichtung auch
ein Wendezeiger benutzt werden.