DE722598C

DE722598C - Device for reducing the initial stability of ships

Info

Publication number: DE722598C
Application number: DEA90525D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl Von Den Steinen
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1939-11-23
Filing date: 1939-11-23
Publication date: 1942-07-22

Description

Einrichtung zur Verminderung der Anfangsstabilität von Schiffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung, vorzugsweise zur Verminderung der Anfangsstabilität von Wasserfahrzeugen. Die für die ungünstigsten Wetter-und Seeverhältnisse berechnete Anfangsstabilität eines Schiffes ist bei mittlerem oder schwachem Seegang zu hart, @da .die Schiffsbewegungen je nach :den Resonanzverhältnissen sehr unangenehm werden können, denn je größer die Anfangsstabilität, d. h. die m.etazentrische Höhe -des Schiffes ist, um so kleiner ist die Periode der Eigenbewegungen des Schiffes beim Schlingern. im Seegang; desto kürzer,' gewaltsamer und härter werden also diese Bewegungen empfunden. Es gilt daher das Bestreben der Schiffbauer einer Einrichtung, mit welcher die Anfangsstabilität und damit die Eigenperiode des Schiffes in ihrer Größe beeinflußt werden kann. Es ist bekamt, die Anfangsstabilität des nicht schlingernden und auch des schlingernden Schiffes durch mit freien Oberflächen arbeitende Labilitätstanks zu verringern. Beim Schlingerndes mit einem solchen Tank ausgerüsteten Schiffes kann sich infolge der nicht ganz zu beseitigenden Reibung zwischen der Tankfüllung und der Tankwandung eine Phasenverschiebung der Tankflüssigkeitsbewegung gegenüber der Meeresoberfläche einstellen, so daß der Tank eine Wirkung zeigt, die nicht mehr ganz die eines reinen Labilitätstanks, sondern zum Teil die eines Labilitätstanks, zum anderen Teil die eines Frahmschen Schlingertanks ist. Im dynamischen Zustand wird somit die Verringerung der Anfangsstabilität nicht mehr in dem Maße erreicht, wie im statischen Zustand. Weiterhin hat man Dämpfungsschotte im Tank vorgesehen; doch ist diese Lösung infolge der Dämpfung mit einer entsprechenden Einbuße an Wirkung verbunden, wobei außerdem trotz der Dämpfung noch ein Phasenfehler bestehen bleibt. Ein solcher Tank stellt also nur einen Teilerfolg dar, der vermöge seiner bei Störungserregungen unberechenbaren Phase mit unliebsamen Überraschungen verbunden sein kann.Device for reducing the initial stability of ships The The invention relates to a device for influencing, preferably for reducing the initial stability of watercraft. The one for the worst weather and The initial stability of a ship calculated at sea conditions is at average or weak seas too hard, @ because the ship movements depending on: the resonance conditions can become very uncomfortable, because the greater the initial stability, i. H. the metacentric The height of the ship, the smaller the period of the ship's own movements while rolling. in rough seas; the shorter, more violent and harder these become Movements felt. The aim of the shipbuilders of a facility is therefore to with which the initial stability and thus the natural period of the ship in their Size can be influenced. It's got the initial stability of the non-lurching and also of the lurching ship through unstable tanks working with free surfaces to reduce. When the ship is lurching with such a tank can occur as a result of the friction between the tank filling which cannot be completely eliminated and a phase shift of the tank liquid movement with respect to the tank wall adjust the sea surface so that the tank shows an effect that no longer entirely that of a pure instability tank, but partly that of an instability tank, on the other hand part is that of a Frahm roll tank. In the dynamic state the reduction in the initial stability is thus no longer achieved to the extent that as in the static state. Furthermore you have attenuation bulkheads in tank intended; but this solution is due to the damping with a corresponding This is associated with a loss of effectiveness, and in addition, despite the attenuation, there is still a phase error remains. Such a tank is therefore only a partial success that can be achieved its unpredictable phase with unpleasant surprises during disturbance excitations can be connected.

Andere bekannte Vorschläge sehen von Hand aus oder selbsttätig gesteuerte Einrichtungen vor, um die Flüssigkeitsbewegungen von Tankanlagen mit den Schlingerbewegungen des Schiffes in Phase zu halten. Diese Vorschläge beziehen die Schiffsschwingungen auf die Lotrechte (wahres Lot), relativ zu der die Schiffshochachse@ verschiedene Schräglagen (Schlingerwinkel) einnimmt. Allein das Inphasebringen mit den Schiffsschwingungen nach diesem Bezugssystem kann keine optimale Lösung bringen, weil hier von Zuständen ausgegangen wird, die nur für ein in ruhigem Wasser mit horizontaler Oberfläche künstlich in Schwingungen versetztes Schiff zutreffen. Im Seegang aber, wenn auf das Schiff die Wellen wirken, liegen die Verhältnisse wesentlich anders.Other known proposals look like manual or automatic ones Facilities in front of the fluid movements of tank systems with the rolling movements keep the ship in phase. These suggestions relate to ship vibrations on the perpendicular (true perpendicular), relative to that of the ship's vertical axis @ different Inclines (rolling angle) assumes. Just bringing them into phase with the ship's vibrations according to this frame of reference can not bring an optimal solution, because here of states It is assumed that only for one in calm water with a horizontal surface artificially vibrated ship apply. In rough seas, however, when on the ship's waves act, the conditions are significantly different.

Die Erfindung hat insbesondere eine Verbesserung der bekannten sogenannten Labilitä tstankanlagen in diesem Sinne zum Ziel. Ihr liegen .die folgenden Erkenntnisse zugrunde. Man denke sich an einer schiffsfesten Achse, die etwa in die Längsrichtung des Schiffes zeigen möge, zwei Pendel mit großem Pendelmoment aufgehängt, von denen das eine sich selbst überlassen wird und somit freie Schwingungen ausführt, während das andere dazu angehalten wird, sich stets in die Scheinlotrichtung einzustellen, in die Richtung also, welche die Resultante aller auf das Schiff einwirkenden Beschleunigungskräfte besitzt. Das an der schiffsfesten Achse aufgehängte Scheinlotpendel soll im folgenden als arbeitendes Scheinlot bezeichnet werden, weil seine Masse Bewegungen relativ zum Schiff erfährt im Gegensatz zum nichtarbeitenden Scheinlotpendel, bei welchem die Masse ruht, während der Aufhängepunkt eine Bewegung auf einem Kreisbogen ausführt, der im Abstand der reduzierten Pendellänge vom Schwingungsmittelpunkt des Pendels verläuft. Das richtig berechnete, frei schwingende Pendel dämpft die Schlingerbewegungen, es wirkt also als Stabilisator. Entsprechend der Masse des frei schwingenden Pendels bewegt sich der Schwerpunkt der Flüssigkeitsmassen eines Frahmschen Schlingertanks, welcher dem Schlingern des Schiffes entgegenwirkt. Der Frahmsche Tank und das frei schwingende Pendel sind also äquivalente Schwingungssysteme. Anders verhält es sich bei dem arbeitenden Scheinlotpendel großen Pendelmomentes. Hier stellt es sich heraus, daß ein solches Pendel als Labilisator wirkt, d. h. die Anfangsstabilität des Fahrzeuges verringert, da seine tief unter dem Aufhängepunkt befindliche Masse als im Aufhängepunkt angebracht sich auswirkt.The invention has in particular an improvement on the known so-called Lability tank systems in this sense to the goal. You have the following findings underlying. Imagine an axis fixed to the ship, roughly in the longitudinal direction May show the ship, two pendulums with large pendulum moment suspended from which that one is left to itself and thus carries out free vibrations while the other is encouraged to always position themselves in the pseudo plumb direction, in the direction that is the resultant of all acceleration forces acting on the ship owns. The pendulum that is suspended from the ship's fixed axis is intended in the following can be referred to as working dummy plumb bob because its mass is relative to movements to the ship, in contrast to the non-working dummy plumb bob, learns which one the mass rests while the suspension point moves on an arc, the distance of the reduced pendulum length from the center of oscillation of the pendulum runs. The correctly calculated, freely swinging pendulum dampens the rolling movements, so it acts as a stabilizer. According to the mass of the freely swinging pendulum the center of gravity of the liquid masses of a Frahm sway tank moves, which counteracts the lurching of the ship. The Frahm tank and that free oscillating pendulums are therefore equivalent oscillation systems. It is different with the working pendulum pendulum having a large pendulum moment. Here it turns out that such a pendulum acts as a stabilizer, d. H. the initial stability of the vehicle reduced, since its mass is located deeper below the suspension point than in the suspension point appropriate impacts.

Gemäß der Erfindung werden daher zur Verminderung der Anfangsstabilität ein oder mehrere arbeitende Scheinlotpendel von großem Pendelmoment oder Massenschwingsysteme vorgesehen, die dem Scheinlotpendel äquivalent sind, oder schließlich auf das Fahrzeug einwirkende pendelnde Kraftsysteme, deren Reaktionskräfte denen der genannten Massenschwingsysteme äquivalent sind.According to the invention, therefore, to reduce the initial stability one or more working pendulum pendulums with a large pendulum moment or mass oscillation systems provided, which are equivalent to the dummy solder pendulum, or finally on the vehicle acting oscillating force systems, the reaction forces of which are those of the aforementioned mass oscillation systems are equivalent.

Als ein dem Scheinlotpendel äquivalentes System kann man jede bewegte Masse ansehen, deren Schwerpunkt eine der Bewegung der Masse des Scheinlotpendels entsprechende Bewegung erfährt, d. h., daß die Geschwindigkeit der Schwerpunktsbewegun.g phasenlos der Winkelgeschwindigkeit des Scheinlotes proportional ist. Ein derartiges System läßt sich auch dadurch charakterisieren, daß es einen fiktiven Aufhängepunkt besitzen muß, dessen Verbindungslinie zum Massenschwerpunkt stets in die Scheinlotrichtung zeigt. Läßt sich zu einer beweglichen Masse ein geeigneter Aufhängepunkt finden, welcher zusammen mit dem Schwerpunkt eine in Scheinlotrichtung laufende Gerade bestimmt, so ist dieses System dem arbeitenden Scheinlotpendel äquivalent. Insbesondere liegt also ein solches System vor, wenn eine in ihrer geometrischen Gestalt unveränderliche Masse in bestimmtem Rhythmus längs einer quer zur Schiffslängsachse liegenden Geraden pendelt.Any moving system can be used as a system equivalent to the pendulum Look at the mass whose center of gravity is one of the movement of the mass of the pendulum experiences corresponding movement, d. that is, the speed of the movement of the center of gravity phaseless is proportional to the angular velocity of the bill solder. Such a thing System can also be characterized by the fact that it has a fictitious suspension point must have whose line connecting to the center of mass always in the pseudo perpendicular direction shows. Can a suitable suspension point be found for a movable mass, which, together with the center of gravity, defines a straight line running in the pseudo perpendicular direction, so this system is equivalent to the working dummy solder pendulum. In particular, lies So such a system is present if one is unchangeable in its geometrical form Mass in a certain rhythm along a straight line lying transversely to the ship's longitudinal axis commutes.

Als weiteres zum Scheinlotpendel äquivalentes Schwingsystem kommen aber auch aktivierte Schlingertanks in Frage, bei denen also die Flüssigkeitsbewegung in bestimmter Weise überwacht und gesteuert wird, und zwar so, daß der Flüssigkeitsschwerpunkt die Bewegungen der Masse eines Scheinlotpendels ausführt. Die Bewegung des Schwerpunktes muß also in der Weise vor sich gehen, daß die Verbindungslinie des Schwerpunktes mit einem für den Tank fest gewählten, fiktiven Aufhängepunkt (Tankwasserinetazentrum) in Scheinlotrichtung zeigt.As a further oscillation system equivalent to the dummy solder pendulum but also activated rolling tanks in question, in which the liquid movement is monitored and controlled in a certain way, in such a way that the center of gravity of the liquid executes the movements of the mass of a pendulum. The movement of the center of gravity must therefore proceed in such a way that the line connecting the center of gravity with a fixed, fictitious suspension point selected for the tank (tank water net center) points in the pseudo perpendicular direction.

Ein dem arbeitenden Scheinlotpendel äquivalentes Tanksystem wird im folgenden auch als statischer Tank bezeichnet werden zum Unterschied vom dynamischen Tank, welcher einem frei schwingenden Pendel äquivalent ist und dessen Flüssigkeitsschwerpunkt somit die Bewegung der Masse eines freischwingenden Pendels beschreibt. Es ist nunmehr auch verständlich, daß die Verwendung von Dämpfungsschotten im Labilisatortank, wie bereits erwähnt, nur zu einem Teilerfolg führt, denn ein derart gedämpfter Tank verhält sich wie ein gedämpftes, freischwingendes Pendel. Ein solcher Tank stellt also ein Zwischending zwischen dem dynamischen und dem .statischen Tank .dar, während gemäß der Erfindung nur .statische Tanks zu einem vollen Erfolg in der Verminderung der Anfangsstabilität führen können.A tank system equivalent to the working dummy solder pendulum is used in the The following are also referred to as a static tank in contrast to the dynamic tank Tank, which is equivalent to a freely swinging pendulum, and its center of gravity thus describes the movement of the mass of a free-swinging pendulum. It is now also understandable that the use of damping bulkheads in the labilizer tank, as already mentioned, only leads to partial success, because such a thing damped tank behaves like a damped, free-swinging pendulum. Such a Tank represents something in between the dynamic and the static tank .dar, while according to the invention only .static tanks to a complete success in can lead to a reduction in the initial stability.

Aus dem Vorstehenden ergibt es sich, daß jeder bisher für Stabilisierungszwecke verwendete Schlingertank, bei welchem ja freibewegliche Flüssigkeitsmassen vorgesehen sind, die um die Schiffslängsache pendeln können, auch als Labilisator Verwendung finden kann, indem .die Flüssigkeitsbewegung in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Bewegung eines Scheinlotes gesteuert wird. Bei einer derartigen Steuerung ist in erster Linie dafür Sorge zu tragen, d.aß die Flüssigkeitsbewegung mit der Scheinlotwinkelgeschwindigkeit phasenlos synchronisiert wird, so daß also beide Bewegungen stets zum gleichen Zeitpunkt durch die Nullage gehen, welche durch die Schiffshochachse gegeben ist. Diese Steuerung kann mit Hilfe eines Scheinlotes erfolgen.From the foregoing, it can be seen that everyone has hitherto been used for stabilization purposes Rolling tank used, in which free moving liquid masses are provided that can swing around the ship's lengthways, can also be used as a stabilizer can find by .the liquid movement in a suitable manner depending on is controlled by the movement of a note plumb bob. With such a control is primarily to ensure that the fluid movement with the The apparent perpendicular angle speed is synchronized without a phase, so that both Movements always go through the zero position at the same time, which is determined by the Ship vertical axis is given. This control can be done with the help of a dummy solder.

Außerdem kann man noch die Amplitude der Flüssigkeitsbewegung so beeinflussen, d,aß sich der Tank auch bei beliebiger Amplitude wie ein arbeitendes Scheinlotpendel verhält; es hängt aber der Labilisatoreff:ekt van der Amplitude ab, und zwar wird er mit wachsender Amplitude größer. Um diese Amplitudensteuerung zu definieren, sei von der wirksamen Tankwasseroberfläche ausgegangen. Sie wird durch die Verbindungslinie der Oberflächenschwerpunkte der Flüssigkeit in, den beiden Tankschenkeln charakterisiert oder durch das Lot auf dieser Verbindungslinie, welches zugleich senkrecht zur Schiffslängsachse steht. Der Winkel dieses Lotes mit der Schiffshochachse sei mit V bezeichnet; der Winkel eines in einer Ebene senkrecht zur Schiffslängsachse schwingenden etwa nichtarbeitenden Scheinlotpendels mit der Schiffshochachse sei durch p angegeben. Dann verhält sich der Tank wie ein arbeitendes Scheinlotpendel, wenn die Beziehung gilt, worin k eine positive Konstante bedeutet. Diese Gleichung ist so charakteristisch, daß man ein dein arbeitenden Scheinlotpendel äquivalentes Massenschwingsystem durch sie definieren könnte, anstatt einen fiktiven; Pendelaufhängepunkt einzuführen. Um für die Innehaltung der Verhältnisgleichheit zwischen 99 und y? zu sorgen, wird der Zank auch in Abhängigkeit von der Amplitude eines Scheinlotes als steuerndem Organ aktiviert, da die Konstante k auch durch das Verhältnis von Scheinlot- und Tankflüssigkeitsampl.itude gegeben ist. Eine Steuerung des Tanks, die es auch gestattet, die Konstante K zu ändern, wird im folgenden als Übersetzungssteuerung bezeichnet. Mit ihrer Hilfe kann man also :die Amplitude, oder, was auf dasselbe hinauskommt, die Geschwindigkeit der Tankwasserbewegung beeinflussen, um auf diese Weise das Ausmaß der Verminderung der Anfangsstabilität geeignet einzustellen.In addition, the amplitude of the liquid movement can be influenced in such a way that the tank behaves like a working dummy solder pendulum even at any amplitude; but the labilizer effect depends on the amplitude, and indeed it increases with increasing amplitude. In order to define this amplitude control, the effective tank water surface is assumed. It is characterized by the line connecting the surface centers of gravity of the liquid in the two tank legs or by the perpendicular on this connecting line, which is also perpendicular to the ship's longitudinal axis. The angle between this perpendicular and the ship's vertical axis is denoted by V; the angle of a non-working pendulum pendulum, which oscillates in a plane perpendicular to the ship's longitudinal axis, with the ship's vertical axis is given by p. Then the tank behaves like a working dummy solder pendulum if the relation holds, where k means a positive constant. This equation is so characteristic that it could be used to define a mass oscillation system equivalent to your working pendulum, instead of a fictitious one; Introduce pendulum suspension point. In order to maintain the equality between 99 and y? The quarrel is also activated as a controlling organ depending on the amplitude of a dummy plumb bob, since the constant k is also given by the ratio of dummy plumb bob and tank liquid amplitude. A control of the tank which also allows the constant K to be changed is referred to below as a transmission control. With their help one can therefore: influence the amplitude or, what comes to the same thing, the speed of the tank water movement, in order in this way to suitably adjust the extent of the reduction in the initial stability.

Besondere Beachtung verdient der Fall k = l; hierbei schwingt die wirksame Tankvvasseroberfläche stets mit dem Scheinlothorizont. Bei dieser sogenannten Normalübersetzung wird sich der wirksame Tankwasserspiegel (die Verbindungslinie der Schwerpunkte der Tankwasseroberflächen in den beiden Tankschenkeln) parallel zur wirksamen Wellenschräge, also in dem Scheinlothorizont, einstellen. Da für die in diesem Falle stattfindende Tankwasserbewegung nur eine Pumpenleistung erforderlich wird, welche die Reibungswiderstände der Flüssigkeit gegenüber dem Tank besonders in: seinem GTberströmungskanal sowie die Trägheitswierstände der Tankflüssigkeit gegenüber dem Horizont überwindet, wird der erforderliche Leistungsbedarf sehr gering sein. Denn eine eigentliche Arbeit, wie Hebung von Wassermassen, ist hierbei nicht notwendig. Hierzu kommt es dann, wenn durch künstliche Vergrößerung oder Verkleinerung der Bewegungsamplitude (Änderung des Übersetzungsverhältnisses) :der Effekt verstärkt oder abgeschwächt werden soll. Die Steuerung geht dabei nach wie vor von einem Scheinlot aus, stellt aber eine gegenüber der N orrnalübersetzung veränderte Proportionalitätskonstante zwischen Scheinlot- und Tankwassergeschwindigkeit ein.The case k = l deserves special attention; here the effective tank water surface always oscillates with the apparent solder horizon. With this so-called normal ratio, the effective tank water level (the line connecting the centers of gravity of the tank water surfaces in the two tank legs) is set parallel to the effective shaft slope, i.e. in the dummy solder horizon. Since only one pump output is required for the tank water movement taking place in this case, which overcomes the frictional resistance of the liquid against the tank, especially in its overflow channel and the inertia of the tank liquid against the horizon, the required power requirement will be very low. Because an actual work, such as lifting masses of water, is not necessary here. This happens when the effect is to be strengthened or weakened by artificial enlargement or reduction of the amplitude of movement (change of the transmission ratio). The control still assumes a dummy plumb bob, but sets a proportionality constant between dummy plumb bob and tank water speed that is different from the normal translation.

Ein Ausführungsbeispiel mit einem Labilisatortank gemäß der Erfindung ist in Abb. i wiedergegeben. Hierin ist mit 3 der Schiffskörper bezeichnet, von welchem der Querschnitt dargestellt ist. Der Tank besitzt U-Form und besteht im wesentlichen aus zwei Schenkeln i und i', die durch einen Wasser-(2) und einen Luftüberströmungskanal (2') miteinander verbunden sind. Zur Regulierung der Flüssigkeitsbewegung im Tank dient ein Propeller q., der von einem Elektromotor G angetrieben wird. Mit 13 ist ein an sich. bereits bekanntes Scheinlotpendel bezeichnet, welches mit der Achse 15 an einem Nachdrehsegment 14 aufgehängt ist.An embodiment with a labilizer tank according to the invention is shown in Fig. i. Herein, the hull is designated by 3, of which the cross-section is shown. The tank is U-shaped and consists of essentially of two legs i and i ', which pass through a water (2) and an air overflow channel (2 ') are connected to each other. To regulate the movement of liquid in the tank a propeller q., which is driven by an electric motor G, serves. At 13 is one in itself. already known Scheinlot pendulum referred to, which with the axis 15 is suspended from a post-rotation segment 14.

Gegenüber dem Segment 14 kann das Pendel nur eine sehr geringe, durch die Kontaktanschläge ig, 2o begrenzte Bewegung ausführen. Das Nachdrehsegment, welches an seiner Peripherie gezahnt ist, wird durch ein Schneckenrad 1d.' um eine zur Achse 15 parallele, etwa in Höhe des Schwingungsmittelpunktes des Pendels 13 befindliche Achse 15' gedreht. Das Schneckenrad wird von einem Elektromotor 18 angetrieben, dessen Stromkreis durch die Kontakte ig und 2o über das Pendel 13 so geschlossen und gerichtet wird, daß der :Motor das Nachdrehsegment derart einstellt, daß das Pendel 13 in der scheinbaren Schwerkraftrichtung frei zwischen den. Kontakten hängt. An die Nachdreheinrichtung rd. ist ein Verhältnisschieber z6 mit den beiden Hebeln 16 und 17 angeschlossen. Die Bewegung des Segmentes 1q. wird auf diesen Schieber übertragen und von diesem an ein Rechengerät 7 weitergeleitet, welches aus dem vom Scheinlot empfangenen Impuls einen Steuerimpuls ableitet, wie er zur richtigen Einsteuerung des Tankpropellers erforderlich ist. Der Propeller soll nämlich mit einer Winkelgeschwindigkeit arbeiten, die proportional der Winkelgeschwindigkeit des Schneckenrades i4.' ist. Der Steuerimpuls wird auf einen an sich bekannten Strahlrohrkraftschalter 8, g über die Leitungen i i, 12 gegeben, welcher den Abgriff eines im Stromkreise des Motors 6 liegenden Widerstandes io verschiebt. Bei geeigneter Ausbildung des Rechengerätes zwingt der Motor 6 mit der Pumpe .4 die Tankflüssigkeit zu der gewünschten Bewegung. Das Rechengerät 7 soll in erster Linie dazu dienen, Synchronismus zwischen den vom Scheinlot abgeleiteten Bewegungen und den Tankflüssigkeitsbewegungen herzustellen und insbesondere bei Änderungen der Übersetzung zu erhalten. Außerdem kann es dazu dienen, die Amplitude der Scheinlotbewegung in geeigneter Weise für die Steuerung der Tankflüssigkeit zu berücksichtigen. Dieses letztere kann auch mit Hilfe des Verhältnisschiebers 26 geschehen, der eine variable Übersetzung zwischen dem Scheinlot und dem Strahlrohrhraftschalter bewirkt. Es kann also die Amplitude der Scheinlotbewegung auch durch Verschiebung des Verhältnisschiebers in Rechnung gezogen werden. An Stelle des Strahlrohrkraftschalterskann natürlich auch ein beliebiger Kraftschalter Verwendung finden. Die gemäß der Erfindung erfolgende Steuerung der Tankflüssigkeit in Abhängigkeit von der Scheinlotamplitude kann auch auf einen bestimmten Winkelbereich, der jeweils den Umständen entsprechend einstellbar ist, begrenzt werden. Das Schiff wird dann nur so lange labilisiert, als es den eingestellten Scheinlotschlingerwinkel nicht überschreitet. Beim Überschreiten schaltet sich der Tank automatisch aus. Sollte nun die. Wetterlage oder der Belastungszustand des Schiffes derart sein, claß man sogar eine künstliche Vergrößerung der Anfangsstabilität für angebracht hält, so kann entweder über ,den ganzen Winkelbereich oder auch nur von einem bestimmten, nach Wunsch einstellbaren Schlingerwinkel an aufwärts die Tankflüssigkeit durch Richtungsumkehr mittels des Verhältnisschiebers 26 zu einer synchronen Pendlung gegen die Wellenschräge veranlaßt werden, das bedeutet, daß die Konstante k negativ gemacht wird. Die Pendlung verlagert ideell den Schiffsschwerpunkt nach unten und vergrößert auf diese Weise im Effekt die Anfangsstabilität. Schließlich kann in einem der CTberströmungskanäle ein Schnellschlußventil vorgesehen werden, welches sowohl durch Handauslösung als auch automatisch den Tank unter gewissen Umständen stillsetzt, also wirkungslos macht. Ein solches Ventil, das man auch als Notbremse bezeichnen kann, ist in der Abbildung unter,5 angedeutet. Obwohl die Vergrößerung der Anfangsstabilität hier nur im Zusammenhang mit dem Labilisator erfolgt, kann sie auch selbständige Bedeutung gewinnen. An Stelle eines gewöhnlichen Tanks kann man auch solche Tanks verwenden, die aus zwei getrennten, an Backbord und Steuerbord befindlichen Behältern bestehen, deren jeder über Öffnungen in der Außenhaut des Schiffes mit dem Fahrwasser in Verbindung steht. Durch Fluten und Lenzen dieser Tanks kann, wenn dies in bestimmter Abhängigkeit von der Scheinlotbewegung erfolgt, ebenfalls ein Labilisatoreffekt erzielt werden.Compared to segment 14, the pendulum can only perform a very slight movement, limited by the contact stops ig, 2o. The post-turning segment, which is toothed on its periphery, is driven by a worm wheel 1d. ' about an axis 15 'which is parallel to the axis 15 and located approximately at the level of the center of oscillation of the pendulum 13 . The worm wheel is driven by an electric motor 18, the circuit of which is closed and directed by the contacts ig and 2o via the pendulum 13 so that the: motor adjusts the post-rotation segment so that the pendulum 13 is free in the apparent direction of gravity between the. Contacts hangs. A ratio slide z6 with the two levers 16 and 17 is connected to the post-turning device. The movement of segment 1q. is transmitted to this slide and forwarded by this to a computing device 7, which derives a control pulse from the pulse received from the dummy solder, as is necessary for correct control of the tank propeller. The propeller is supposed to work at an angular speed which is proportional to the angular speed of the worm wheel i4. ' is. The control pulse is applied to a known jet pipe force switch 8, g via the lines ii, 12, which moves the tap of a resistor io located in the circuit of the motor 6. With a suitable design of the computing device, the motor 6 with the pump 4 forces the tank liquid to move in the desired manner. The computing device 7 should primarily serve to establish synchronism between the movements derived from the dummy solder and the movements of the tank fluid, and to maintain it in particular when the gear ratio changes. In addition, it can serve to take into account the amplitude of the dummy solder movement in a suitable manner for the control of the tank liquid. This latter can also be done with the aid of the ratio slide 26, which effects a variable translation between the dummy solder and the beam tube raft switch. The amplitude of the dummy plumb movement can also be taken into account by shifting the ratio slide. Instead of the jet pipe power switch, any power switch can of course also be used. The control of the tank liquid that takes place according to the invention as a function of the dummy solder amplitude can also be limited to a specific angular range, which can be adjusted according to the circumstances. The ship is then only labilized as long as it does not exceed the set dummy plumbing angle. If this is exceeded, the tank switches off automatically. Should now the. If the weather or the load condition of the ship is such that an artificial increase in the initial stability is considered appropriate, the tank liquid can either be over, the entire angular range or only from a certain, adjustable roll angle upwards by reversing the direction by means of the ratio slide 26 be caused to a synchronous oscillation against the shaft slope, this means that the constant k is made negative. The pendulum ideally shifts the ship's center of gravity downwards and in this way increases the initial stability. Finally, a quick-closing valve can be provided in one of the overflow channels, which, both by manual triggering and automatically, shuts down the tank under certain circumstances, that is, makes it ineffective. Such a valve, which can also be referred to as an emergency brake, is indicated in the figure under 5. Although the initial stability is only increased here in connection with the stabilizer, it can also gain in importance independently. Instead of an ordinary tank, it is also possible to use tanks that consist of two separate containers located on port and starboard, each of which is in communication with the fairway via openings in the outer skin of the ship. By flooding and draining these tanks, a labilizer effect can also be achieved, if this takes place in a certain dependence on the dummy solder movement.

Schließlich kann man noch auf das Schiff einwirkende pendelnde Kraftsysteme vorsehen, die sich selbst nicht auf schwingende Massen beziehen, deren Reaktionskräfte wohl aber denen der nach dem Scheinlot gesteuerten Massenschwingsysteme, die sich wie ein arbeitendes Scheinlotpendel verhalten, äquivalent sind. Hierzu gehören aperiodische Strahldruckstabilisatoren, die mit dem Strahlrückdruck arbeiten, wie z. B. außenbords angeordnete Voith-Schneider-Propeller, wie sie bereits zur Schlingerbekämpfung vorgeschlagen worden sind. Man wird auch derartige Systeme in Abhängigkeit von dem Winkel des Scheinlots gegen die Schiffshochachse steuern.Finally, one can also see pendulum force systems acting on the ship provide that do not relate themselves to vibrating masses, their reaction forces but those of the mass oscillation systems controlled by the note plumb bob, which are behave like a working bill pendulum, are equivalent. These include aperiodic Jet pressure stabilizers that work with jet back pressure, such as B. outboard arranged Voith-Schneider propellers, as they have already been proposed for combating rolling have been. Such systems are also used as a function of the angle of the Steer the dummy plumb bob against the vertical axis of the ship.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to reduce the initial stability of watercraft by mass oscillation systems, characterized in that the mass vibration systems, e.g. B. liquid or solid, oscillating back and forth in the ship Masses are controlled in their movement in such a way that they look like a pendulous mass large pendulum moment, which is always in the direction of the resultant all adjusts the acceleration forces acting on the ship (dummy plumb bob), or through such pendulum masses are formed themselves or their reaction forces by the Reaction forces are controlled accordingly, acting dynamically on the surrounding water Devices, e.g. B. jet printing devices are replaced. z. Establishment according to Claim r, characterized in that the mass vibration system working with liquid masses an activated rolling tank is used, the activation system of which is controlled by a dummy solder is controlled so that the liquid mass with respect to its center of gravity movement how the bill itself behaves. 3. Device according to claim z or a, characterized characterized in that the movement of the mass vibration systems or their equivalents Systems by changing the ratio of the amplitudes of the apparent solder and activated Masses additionally in the sense of a further reduction or possibly also a relative increase in the metacentric height can be influenced. q .: establishment according to claim 3, characterized in that in addition to one the amplitude ratio changing translation device between the dummy solder serving as a pulse generator and Odem power switch a computing device is switched on, the synchronism between the movements derived from the note plumb bob and the movements of the ones to be controlled Maintains masses or systems, especially when changing the gear ratio.