NL1025733C1

NL1025733C1 - Actief slingerdempingssysteem voor scheepsbewegingen.

Info

Publication number: NL1025733C1
Application number: NL1025733A
Authority: NL
Inventors: Mattheus Theodorus Koop; Lambertus Johannes M Dinnissen; Johannes Ooms
Original assignee: Quantum Controls B V
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-19
Also published as: ES2299947T3; DE602005004944D1; EP1577210B1; EP1577210A1; DK1577210T3; DE602005004944T2; ATE387376T1

Description

Korte aanduiding: Actief slingerdempingssysteem voor scheepsbewegingen.

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting 5 voor het actief dempen van scheepsbewegingen omvattende tenminste één, zich onder de waterlijn uitstrekkend en op een door de scheepsromp reikende roteerbare as geplaatst, dempingslichaam, sensormiddelen voor het detecteren van de scheepsbewegingen en het op basis hiervan afgeven van stuursignalen aan, rotatiemiddelen voor het roteerbaar aandrijven van 10 de roteerbare as ten behoeve van het met behulp van het dempingslichaam dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een schip voorzien van een dergelijke actieve stabiliseerinrichting.

Een dergelijke actieve dempingsinrichting voor scheeps-15 bewegingen is bijvoorbeeld bekend uit het Amerikaanse octrooi schrift nr.

3,818,959. In dit Amerikaans octrooi schrift wordt voorgesteld om aan een, als een vin uitgevoerd, dempingslichaam, dat aan weerszijden van een schip uit de scheepswand onder de waterlijn in het water uitsteekt een heen-en-weer gaande rotatiebeweging op te dringen, teneinde zo te 20 compenseren voor de slingerbewegingen die het schip tijdens vaart ondergaat. Hiertoe zijn in het schip sensormiddelen opgenomen, bijvoorbeeld hoek-, snelheids- en versnellingsopnemers waarmee de hoek, snelheid dan wel versnelling van de slingerbeweging worden gemeten. Op basis van deze gegevens worden stuursignalen gegenereerd, welke via de 25 rotatiemiddelen de rotatierichting en rotatiesnelheid van het dempingslichaam regelen.

Met behulp van dit vinvormige dempingslichaam kan tijdens vaart een op het water inwerkende reactiekracht worden opgewekt, welke reactiekracht bij een correcte aansturing van het dempingslichaam een 30 tegenwerkend lift- of torsiemoment aan het schip meedeelt, welke de slingerbeweging dient tegen te gaan.

1025733 " 2

Een nadeel van de in dit Amerikaans octrooi schrift beschreven actieve dempingsinrichting is dat het vrij statisch is qua regeling en enkel ingezet kan worden tijdens het varen van het schip. Tijdens stilliggen treedt het bovenbeschreven lifteffect niet of 5 onvoldoende op, omdat er geen functionele waterverplaatsing langs de dempingslichamen optreedt en derhalve van een effectieve stabilisering tegen slingerbewegingen geen sprake kan zijn.

De uitvinding beoogt derhalve een actieve dempingsinrichting voor scheepsbewegingen te verschaffen, welke zowel bij varende 10 als stilliggende schepen toepasbaar is. Overeenkomstig de uitvinding wordt de actieve dempingsinrichting hiertoe gekenmerkt, doordat het dempingslichaam is voorzien van een ten opzichte van het dempingslichaam beweegbaar deelorgaan. Hierdoor is het mogelijk om zowel bij stilliggende als varende schepen met behulp van het demporgaan een aanvullend 15 liftmoment aan het schip mee te delen voor het effectief dempen c.q. tegenwerken van de gedetecteerde scheepsbewegingen.

Bij een functionele uitvoeringsvorm is het deelorgaan om een deelas scharnierbaar, terwijl de deelas eventueel evenwijdig aan de roteerbare as kan zijn gelegen. Bij een andere effectieve uitvoeringsvorm 20 is het deelorgaan verschuifbaar in een, in het dempingslichaam aangebrachte, ruimte opneembaar.

Voor een meer effectieve demping van de gedetecteerde scheepsbewegingen is het deelorgaan beweegbaar onafhankelijk van de rotatiebeweging van het dempingslichaam.

25 Het deelorgaan kan daarbij een gekromde vorm, dan wel een vleugelvorm bezitten en is bij een specifieke uitvoeringsvorm van een flexibel materiaal is vervaardigd.

Overeenkomstig de uitvinding wordt een uitvoeringsvorm van de actieve dempingsinrichting gekenmerkt, doordat, de rotatiemiddelen 30 tenminste één zuigercilindercombinatie omvatten, waarbij de zuiger met de roteerbare as is verbonden. Echter ook andere rotatiemiddelen, zoals 1025733 3 rotatie-bekrachtigers of een elektrisch aandrijfmechanisme kunnen worden gebruikt.

Meer specifiek omvatten de rotatiemiddelen twee zuiger/ cilindercombinaties, waarbij de zuigers elk aan weerzijde van de 5 langsrichting van de roteerbare as zijn verbonden met een op het in de scheepsromp reikende as-einde aangebracht juk. Deze laatste constructie-uitvoering biedt een meer bedrijfszekere aansturing van het dempings-lichaam en derhalve een meer functionele demping van de gedetecteerde scheepsbewegi ngen.

10 Bij een andere functionele uitvoeringsvorm zijn aandrijf- middelen aanwezig voor het aandrijven van het deelorgaan, welke aandrijf-middelen althans gedeeltelijk in het dempingslichaam zijn aangebracht. Daarbij kan de roteerbare as hol zijn uitgevoerd en de aandrijfmiddelen mede een door de holle, roteerbare, as gevoerde scharnieras omvatten.

15 Anderzijds omvatten bij een andere uitvoeringsvorm de aandrijfmiddelen een in het dempingslichaam opgenomen stangengestel, welk stangengestel enerzijds met het deelorgaan en anderzijds met de scharnieras is verbonden.

Met de bovengenoemde aspecten wordt een eenvoudige, 20 robuuste doch bedrijfszekere aandrijving verkregen voor het deelorgaan.

Bij een andere uitvoeringsvorm omvatten de aandrijfmiddelen tenminste één in het dempingslichaam opgenomen en met het deelorgaan verbonden uitzetelement voor het in en uit sqhuiven van het deelorgaan.

Daarbij kan het uitzetelement deel uitmaken van een 25 spindelaandrijving of deel uitmaken van een zuiger-cilindercombinatie.

Meer specifiek is overeenkomstig de uitvinding de positie van het deelorgaan ten opzichte van het dempingslichaam instelbaar afhankelijk van de verplaatsingssnelheid van het schip.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor 30 het actief dempen van scheepsbewegingen met behulp van een actieve dempingsinrichting volgens de uitvinding, welke werkwijze de stappen 1025733 4 omvat van: A) het detecteren van de scheepsbewegingen B) het op basis hiervan afgeven van stuursignalen voor het roteerbaar aandrijven van de roteerbare as ten behoeve van 5 C) het met behulp van het dempingslichaam dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen. Overeenkomstig de uitvinding wordt de werkwijze verder gekenmerkt door de stappen van D) het meten van de snelheid van het schip in verplaatsings- richting en 10 E) het op basis van de in stap D) gemeten snelheid instellen van de positie van het deel orgaan ten opzichte van het dempingslichaam.

De uitvinding zal aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:

Figuur 1 een schip voorzien van een actieve dempings-15 inrichting overeenkomstig de stand van de techniek;

Figuren 2A en 2B twee uitvoeringsvormen van dempings-lichamen overeenkomstig de stand van de techniek;

Figuur 3 een eerste uitvoeringsvorm van een dempingslichaam overeenkomstig de uitvinding; 20 Figuren 4 en 5 detail aanzichten van de in Figuur 3 getoonde uitvoeringsvorm;

Figuur 6 het dempingsprincipe van de actieve dempings-inrichting overeenkomstig de uitvinding;

Figuren 7A en 7B andere mogelijke dempingsprincipes van de 25 actieve dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 8 een tweede uitvoeringsvorm van een dempingslichaam overeenkomstig de uitvinding.

Voor een beter begrip van de uitvinding zullen in de hierna volgende figuurbeschrijving de overeenkomende onderdelen met hetzelfde 30 referentiecijfer worden aangeduid.

In Figuur 1 wordt een actieve dempingsinrichting 7025733 5 overeenkomstig de stand van de techniek getoond. Een schip 1 voorzien van een voorsteven la en een achtersteven lb is voorzien van een actieve dempingsinrichting weergegeven met het referentiecijfer 2. Deze bekende actieve dempingsinrichting 2 voor scheepsbewegingen zoals beschreven in 5 het Amerikaanse octrooi schrift nr. 3,818,959 is opgebouwd uit een tweetal dempingslichamen 3, die ieder aan de bakboordzijde Γ resp. de stuurboordzijde 1" van het schip 1 en onder de waterlijn 5 uit de scheepswand steken.

Hiertoe is elk dempingslichaam 3 al dan niet met behulp van 10 een flens 6 (zie deelaanzicht van het dempingsl ichaam in Figuur 1) gemonteerd op het as-einde 4a van een uit de scheepswand lc reikende en door rotatiemiddelen (niet weergegeven) roteerbare as 4.

Jjoewel niet weergegeven, is het actieve dempingssysteem 2 volgens de stand van de techniek tevens voorzien van sensormiddelen, 15 welke de scheepsbewegingen en meer in het bijzonder de slingerbeweging zoals aangeduid met referentiecijfer 6 detecteren. Op basis hiervan worden stuursignalen afgegeven aan de niet weergegeven rotatiemiddelen, welke via de rotatie-assen 4 de dempingsl ichamen 3 (afhankelijk van de uit te voeren dempingscorrectie) roteerbaar aandrijven. De sensormiddelen 20 kunnen daarbij bestaan uit hoekopnemers, rol snel heidsopnemers en versnellingsopnemers, die continu de hoek van het schip 1 ten opzichte van de horizontale waterspiegel 5, de snelheid dan wel de versnelling als gevolg van de rol- c.q. slingerbewegingen 6 detecteren.

Het actieve dempingssysteem zoals getoond in Figuur 1 is 25 bedoeld voor het dempen van scheepbewegingen tijdens vaart (in Figuur 1 aangegeven met pijl 7). De interactie tussen het roterende dempings-1ichaam 3 en het langsstromende water resulteert in een reactiekracht of liftmoment tegengesteld aan de slingerbeweging 6 van het schip 1. Met behulp van dit liftmoment en de daaruit voortvloeiende reactiekrachten 30 kan de slingerbeweging 6 en dienovereenkomstig het rollen van het schip 1 gecorrigeerd worden.

1025733 6

Een nadeel van de thans bekende actieve dempingsinrichting 2, is het feit dat zij thans enkel bij varende schepen en in beperkte, weinig effectieve, mate ingezet kunnen worden bij schepen, die hoofdzakelijk stilliggen ("voor anker liggen"). Met name voor deze 5 laatste groep schepen (bijvoorbeeld charterschepen die langdurig in een baai liggen) is de onderhavige uitvinding zeer geschikt en zeer goed inzetbaar.

In Figuren 2A en 2B worden twee uitvoeringsvormen getoond van dempingslichamen 3 overeenkomstig de stand van de techniek. Voor het 10 tijdens varen van een schip effectief dempen van slingerbewegingen, welke door de golfslag op het schip 1 worden uitgeoefend, wordt zoals in Figuur 1 reeds toegelicht gebruik gemaakt van een onder het schip uitstekende en rond een as 4 roteerbare vin of dempingslichaam^3. Met het heen en weer bewegen rondom de draaiingsas 4 van het dempingslichaam 3 wordt tijdens 15 varen door het langsstromende water een reactiekracht opgewekt, die, indien de beweging van het dempingslichaam goed wordt aangestuurd, een tegenwerkend moment opwekt waarmee de slingerbeweging van het schip kan worden tegen gegaan.

De effectiviteit van het dempingslichaam 3, dat wil zeggen 20 om een zo groot mogelijke werking van de door het water bewegende dempingslichaam te verkrijgen, zijn de constructieve afmetingen van het dempingslichaam bepalend. Meer in het bijzonder is het wenselijk om voor het verkrijgen van een zo groot mogelijke effectieve dempende werking tijdens het varen van het schip de verhouding tussen de breedte en de 25 lengte van het dempingslichaam, de zogenoemde Aspect Verhouding of Aspect Ratio (AR) zo groot mogelijk wordt gekozen. Dit impliceert dat het dempingslichaam veel breder dan lang dient te zijn, zoals getoond in Figuur 2A, zodat tijdens het varen het dempingslichaam 3 een klein draaimoment bezit en dan ook snel en met weinig energie/vermogen heen en 30 weer door het water kan worden verplaatst.

Tijdens het stilliggen is de interactie tussen het 1025733 7 dempingslichaam en het langsstromende water (tijdens varen) afwezig, zodat het tegenwerkende liftmoment niet optreedt. Tijdens het stilliggen van het schip is dan ook wenselijk dat de Aspect Ratio tussen de breedte en de lengte van het dempingslichaam zo klein mogelijk wordt gekozen.

5 Hiermee wordt bedoeld dat het dempingslichaam veel langer dan breed dient te zijn, zoals getoond in Figuur 2B. Tijdens het dempen wordt tijdens de beweging van het dempingslichaam 3 door het water zo veel mogelijk water "geschept" c.q. verplaatst, waarmee een tegenwerkend liftmoment.

De Aspect Ratio (AR) van een dempingslichaam overeenkomstig 10 de stand van de techniek wordt bepaald door:

S

^(C' + C,) ______ I_____2_ )______ . _____________ waarbij: AR = de Aspect Verhouding (Aspect Ratio) S = de breedte van het dempingslichaam Ct = de kortste lengte van het dempingslichaam 15 Cr = de langste lengte van het dempingslichaam

Aangezien bij de thans geldende stand van de techniek de dempingslichamen zoals getoond in Figuur 1 vooralsnog tijdens het varen van het schip voor slingerdemping worden ingezet, zal moeten worden 20 gezocht naar een optimale Aspect Ratio tijdens de beide dempingssituaties (bij stilliggen als bij varen).

Vanuit effectiviteitsoogpunt is het wenselijk een dempings-, lichaam 3 met een hoge AR te gebruiken tijdens vaart, terwijl tijdens stilliggen een dempingslichaam 3 met een lage AR de voorkeur verdient. 25 Dit laat zich verklaren, daar het moment om het dempingslichaam te verdraaien c.q. te roteren om de as 4 bij een dempingslichaam met een hoge AR geringer is dan bij een dempingslichaam 3 met een lage AR.

Het draaimoment van het dempingslichaam wordt mede bepaald 10 2 5 7 ïï 8 door de afstand A (de momentarm) van het drukmiddel punt Cp ("Centre of Pressure") van de krachten die op het dempingslichaam Inwerken. De afstand of arm A tussen de as 4 en het drukmiddel punt Cp is bij een dempingslichaam met een hoge AR kleiner (zie Figuur 2A) dan bij een 5 dempingslichaam met een lage AR (zie figuur 2B).

Uit functionaliteitsoogpunt is het derhalve wenselijk om een dempingslichaam te ontwerpen, die zowel bij stilliggen als bij vaart ingezet kan worden.

Een uitvoeringsvorm van een dergelijk dempingslichaam wordt 10 getoond in Figuur 3. Het dempingslichaam 10 is hierbij samengesteld uit een hoofdorgaan 11, dat een langwerpige vorm bezit en met een eerste einde 11a om een rotatie-as 4 beweegbaar is ten opzichte van het schip 1, analoog aan.het._geto.onde in Figuur 1. Overeenkomstig de uitvinding is het hoofdorgaan 11 van het dempingslichaam 10 nabij zijn andere einde 11b 15 voorzien van een deel orgaan 12 dat om een deel as 13 roteerbaar is ten opzichte van het hoofdorgaan 11.

Zoals duidelijk getoond in Figuur 3 zijn de hoofdrotatie-as 4 en de deelrotatie-as 13 op enige afstand van elkaar gelegen. Eventueel maar niet noodzakelijkerwijs kan de deelrotatie-as 13 evenwijdig aan de 20 hoofdrotatie-as 4 zijn gelegen. Met behulp van het deelorgaan 12 kunnen de constructieve afmetingen van het dempingslichaam 10 effectief aangepast worden aan de dempingssituatie, waarin het dempingslichaam 10 dient te worden ingezet.

Zoals getoond in Figuren 4 en 5 kan bij een uitvoeringsvorm 25 het deelorgaan 12 actief geroteerd worden ten opzichte van het hoofdorgaan 11. Hiertoe is de as 4 waarop het hoofdorgaan 11 is bevestigd hol uitgevoerd en is door de holle rotatie-as 4 een aandrijfas 14 aangebracht. De rotatie-as 4 en de aandrijfas 14 reiken beide door de scheepswand van het schip 1 en zijn in het schip verbonden met niet- 30 weergegeven rotatiemiddelen voor het roteren van de rotatie-as 4 (en het hoofdorgaan 11 en het deelorgaan 12) respectievelijk niet-getoonde 1025733 9 aandrijfmiddelen voor het aandrijven van de door de holle rotatie-as reikende aandrijfas 14.

De aandrijfas 14 is met zijn vrije einde 14' verbonden met een overbrenging 15, die de door de aandri jfmi ddel en op de aandrijfas 14 5 aangebrachte rotatie overbrengt op het vrije einde 13' van de deel as 13. Zoals getoond in de deel aanzichten (a)-(d) van Figuur 4 kan de overbrenging 15 bestaan uit een stangenstelsel, dat met behulp van een hefboomprincipe de rotatie van de aandrijfas 14 overbrengt op de deelas 13 en zo een rotatie van het deel orgaan 12 ten opzichte van het hoofd-10 orgaan 11 en onafhankelijk van de door de rotatie-as 4 aan het hoofdorgaan 11 opgedrongen rotatie op kan dringen.

Door de onafhankelijke aandrijving van het deelorgaan 12 ten opzichte van het roterende hoofdorgaan 11 kan op een effectieve wijze de Aspect Ratio (AR) van het dempingslichaam 10 worden gewijzigd 15 afhankelijk van de gewenste dempingsactie, die het dempingsl ichaam 10 dient uit te voeren om slingerbewegingen van het schip 1 tijdens stilliggen of tijdens vaart tegen te werken c.q. te dempen.

In Figuur 6 wordt het dempingsprincipe van de actieve dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding bij een stilliggend schip 20 1 getoond.

Als gevolg van de golfslag ondergaat een schip 1 om zijn langsgerichte as ld een heen en weer gaande (harmonische) slingerbeweging met een maximale uitslag naar bakboord- resp. stuurboord-zijde (aangeduid met de referentie-cijfers 16 resp. 18). De uitslag of helling van het 25 schip is minimaal in de posities aangeduid met referentiecijfers 19 en 17. In zijn maximale uitslag in de posities 16 en 18 (bakboord 1' resp. stuurboord 1") heeft het schip een slinger-bewegingssnelheid die gelijk is aan nul (fase I), terwijl tijdens de slinger-beweging van bakboord Γ naar stuurboord 1" (van positie 16 naar positie 17 door naar positie 18) 30 slingerbewegingssnelheid in het evenwichtspunt 17 maximaal is (fase II).

De slingerbewegingssnelheid van het schip zal vanaf het 1025733 10 evenwichtspunt 17 overhellend naar stuurboord afnemen, totdat het schip in de maximale uitslag naar stuurboord 1" (positie 18) wederom een slingerbewegingssnelheid gelijk aan nul bezit (fase III). Vanuit positie 18 zal het schip 1 terug rollen/slingeren naar bakboord Γ om in de 5 evenwichtspositie 19 weer zijn maximale slingerbewegingssnelheid te bezitten (fase IV). Deze slingerbewegingssnelheid zal bij het verder overhellen naar bakboord Γ afnemen om in de maximale bakboorduitslag 16 gelijk aan nul te zijn (fase I).

Zowel aan bakboord Γ als aan stuurboord 1" is het schip 1 10 voorzien van tenminste één dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding. Ook meerdere (meer dan één) dempingsinrichtingen kunnen aan weerszijden van het schip 1 zijn aangebracht. Elke dempingsinrichting omvat een^demp[ngslichaami_10' (10") samengestel uit een hoofdorgaan 11' (11") en een deelorgaan 12' (12"). In Figuur 6 wordt een dempingslichaam 15 10' (10") zoals getoond in Figuur 3-5 toegepast.

Tijdens het dempen van de slingerbeweging 6 tijdens de fasen I-II-III-IY kan één of beide dempingsinrichtingen overeenkomstig de uitvinding worden aangestuurd en ingezet.

Tijdens fase I van de slingerbeweging 6 van het schip neigt 20 het schip 1 naar bakboord 1' over, welke naar beneden gerichte beweging aan bakboord 1' door een naar boven gericht en aan stuurboord 1" door een naar beneden werkend tegenmoment. Aan bakboordzijde 1' wordt hiertoe het dempingslichaam 10 een naar beneden in de richting van de zeebodem gerichte rotatiebeweging om de rotatie-as 4' opgedrongen. Aan stuurboord-25 zijde 1" wordt het dempingslichaam 10 naar boven in de richting van de wateroppervlak 5 geroteerd om de rotatie-as 4".

Het deelorgaan 12' (12") wordt bij het overgroot gedeelte van de rotatiebeweging tijdens fase I in het verlengde van het hoofdorgaan 11' (11") gehouden. Het dempingslichaam 10' (10") verkrijgt 30 hierbij een lage AR, welke zoals hiervoor reeds toegelicht bij een stilliggend schip het meest effectief is om een slingerbeweging te 102 57 3;'' 11 dempen. Het naar beneden roterende hoofdorgaan 11' aan bakboordzijde 1' resp. het naar boven roterende hoofdorgaan 11" aan stuurboordzijde 1" verplaatsen water naar beneden (resp. naar boven) resulterende in een naar boven (resp. naar beneden) gerichte reactiekracht en tegenmoment op 5 het schip, waardoor de naar bakboord neergaande slingerbeweging wordt gedempt.

Aan het eind van fase I is de rotatiebeweging van het hoofdorgaan 111 (11") niet langer naar beneden (boven) gericht, zodat het niet langer effectief water naar beneden (boven) verplaatst. De demping 10 van de slingerbeweging door de rotatie van het hoofdorgaan 11' (11") is "uitgewerkt". Om alsnog aan het eind van de fase I de slingerbeweging van het schip te kunnen dempen, wordt via de (niet getoonde) aandrijfmiddelen en-de-aandrijfas 14 respectievelijk de overbrenging 15 het deelorgaan 12' (12") ten opzichte van het hoofdorgaan 11' (11") verder naar beneden 15 (boven) verdraait, zodat het deelorgaan 12' (12") aan het eind van de fase I niet langer in het verlengde van het hoofdorgaan 11' (11") ligt, maar een hoek hiermee insluit.

Met het bewegende deelorgaan 12' (12") aan het eind van fase I wordt een aanvullende naar beneden (boven) gerichte tegenkracht op 20 het water uitgeoefend, waarmee de naar bakboord naar beneden gerichte slingerbeweging van het schip aanvullende kan worden gedempt.

Terwijl aan het eind van de fase I het hoofdorgaan 11' (11") zich aan het eind van zijn neerwaartse (opwaartse) slag bevindt en derhalve niet langer effectief een tegenmoment als demping van de 25 slingerbeweging kan genereren, kan dit met het deelorgaan 12'(12") wel worden bewerkstelligd.

Tijdens fase II van de slingerbeweging 6 rolt het schip 1 om zijn langgerichte as ld richting stuurboord 1", waarbij de slingersnelheid van het schip in de richting van positie 17 langzaam 30 toeneemt. Het gewicht van het schip genereert tijdens fase II een dusdanig groot draaimoment om de langsgerichte as ld, dat geenszins door 1025733 12 een door de dempingslichamen 10' (10") gegenereerd liftmoraent zal kunnen worden tegengewerkt. Tijdens fase II wordt het deelorgaan 12' (12") ten opzichte van het hoofdorgaan 11' (11") terug verplaatst naar een gunstige uitgangspositie zoals getoond in Figuur 6 ten behoeve van de demping van 5 de slingerbeweging tijdens fase III.

De naar stuurboord 1" overhellende slingerbeweging (fase III) dient te worden gecompenseerd door een naar (boven) beneden gerichte beweging van het dempingslichaam 10' (10") aan bakboordzijde Γ resp. stuurboordzijde 1". Voor de meest effectieve slingerdemping wordt het 10 deelorgaan 12' (12") zoveel mogelijk in het verlengde van het hoofdorgaan 111 (11") gehouden om zo een dempingslichaam 10' (10") met een zo klein mogelijke AR te verkrijgen. Tijdens fase III zijn de dempingslichamen 10' (10") in deze stand in staat de grootst mogelijke hoeveelheid water te "scheppen" en naar boven (resp. naar beneden) te verplaatsen, als gevolg 15 waarvan de meest effectieve reactiekracht en daaruit voortvloeiende liftmoment voor het tegengaan van de naar stuurboord gericht slingerbeweging kan worden opgewekt.

Aan het eind van fase III is de rotatiebeweging van het hoofdorgaan 11' (11") niet langer naar boven (beneden) gericht, zodat 20 niet langer effectief water naar boven (beneden) wordt verplaatst. De demping van de slingerbeweging door de rotatie van het hoofdorgaan 11' (11") is "uitgewerkt". Analoog aan de beschrijving bij fase I kan een aanvullende dempwerking worden verkregen door aan het deelorgaan 12' (12") een opwaartse (neerwaartse) beweging op te dringen, zodat het 25 deelorgaan 12'(12") aan het eind van fase III een hoek ten opzichte van het hoofdorgaan 11'(11") inneemt zoals getoond in Figuur 6.

Aan het eind van fase III is het schip 1 maximaal naar stuurboord 1" overgeheld (aangeduid met referentiecijfer 18), waarna het schip 1 tijdens fase IV terug zal rollen richting bakboordzijde 1'.

30 Tijdens fase IV neemt de slingersnelheid van het schip in de richting van positie 19 gedurende langzaam toe, waardoor een dempen door de 1025733 13 dempingslichamen 10' (10“) weinig zinvol is. Het gewicht van het schip genereert tijdens fase IV een dusdanig groot draaimoment om de langsgerichte as ld, dat geenszins door een door de dempingslichamen 10' (10") gegenereerd liftmoment zal kunnen worden tegengewerkt.

5 Enkel wordt tijdens fase IV het deel orgaan 12' (12") ten opzichte van het hoofdorgaan 11' (11") terug verplaatst naar een gunstige uitgangspositie zoals getoond in Figuur 6 ten behoeve van de demping van de slingerbeweging tijdens fase I. Tijdens fase I wordt de slingerbeweging van het schip gedempt c.q. tegengegaan zoals hierboven 10 beschreven.

In Figuren 7A en 7B worden twee andere dempingsprincipes van het actieve dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding getoond. Terwijl Jn Figuur 6__het_demp.ingsprjncipe van_de_actieve dempings inrichting overeenkomstig de uitvinding bij een stilliggend schip wordt 15 beschreven, worden Figuren 7A en 7B het dempingsprincipe van de actieve dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding toegelicht bij een varend schip, waarbij Figuur 7A in het bijzonder betrekking heeft op een varend schip bij lage snelheden en Figuur 7B betrekking heeft op het dempprincipe bij een varend schip met hoge snelheid (bijvoorbeeld kruis-20 snelheid).

Onder verwijzing naar het getoonde in Figuren 2A en 2B wordt bij het dempprincipe zoals getoond in Figuur 7A het deel orgaan 12 dusdanig ten opzichte van het hoofdorgaan 11 aangestuurd, dat met name bij lage snelheden het dempingslichaam 10 (samengesteld uit het 25 hoofdorgaan 11 en het deel orgaan 12) een zo groot mogelijk dempend effect bezit op de slingerbeweging die het schip ook bij lage snelheden ondergaat. Het langsstromende water wordt door de omgebogen deelorganen 12 extra omgebogen, waardoor de zogenoemde liftwerking van het langsstromende water wordt vergroot en derhalve de reactiekracht uitgeoefend 30 door het dempingslichaam 10 op het water ter correctie van de slingerbeweging het effectiefst is. Met name bij lage vaarsnel heden wordt een 10257^3 14 dempingslichaam 10 gecreëerd met een lage AR-waarde.

In Figuur 7B wordt daarentegen het dempingsprincipe van de actieve dempinrichting overeenkomstig de uitvinding getoond bij een schip dat met hoge snelheid of kruissnelheid vaart. Om een zo laag mogelijk 5 moment te genereren om met geringe energie/vermogen een snel roteren van het dempingslichaam 10 om de rotatie-as 4 mogelijk te maken, is het wenselijk om bij hoge snelheden een dempingslichaam 10 met een hoge AR-waarde te realiseren. Hiertoe wordt het deelorgaan 12 tijdens bedrijf zodanig aangestuurd, dat het altijd min of meer evenwijdig aan de 10 stromingsrichting ligt of georiënteerd is en derhalve niet bijdraagt aan het dempende effect dat het dempingslichaam 10 op de slingerbeweging uit kan oefenen. De stroming onder het schip is soms heel anders gericht dan de vaarrichting.

Bij deze bedrijfstoestand (Figuur 7B) draagt enkel het 15 hoofdorgaan 11 bij aan het creëren van een reactiekracht op het water om zo de slingerbeweging tegen te gaan c.q. te dempen.

Het dempingsprincipe of de dempingswerkwijze overeenkomstig de uitvinding maakt hierbij gebruik van de snelheid van het schip 1. Door de vaarsnel heid te meten kan de regel elektronica vaststellen of het deel-20 orgaan 12 actief dient bij te dragen aan het dempen van de slingerbeweging (Figuur 7A) of dat het altijd een positie parallel aan het langsstromende water dient te worden opgedrongen, zoals in Figuur 7B.

In Figuur 8 wordt een andere uitvoeringsvorm van een dempingslichaam 10 overeenkomstig de uitvinding getoond. Het 25 dempingslichaam 10 is wederom opgebouwd uit een hoofdorgaan 110, dat om een rotatie-as 40 heen-en-weer roteerbaar is in afhankelijkheid van de gedetecteerde slingerbewegingen van het schip. Het deelorgaan overeenkomstig de uitvinding wordt hier aangeduid met het referentie-cijfer 120 en is verschuifbaar opneembaar in een uitsparing 50, die in 30 het hoofdorgaan 110 is aangebracht (zie deel aanzicht (c)).

In het aanzicht (a) van Figuur 8 is het deelorgaan 120 1025733 15 volledig ingeschoven opgenomen in de ruimte 50 in het hoofdorgaan 110, zodat het aldus verkregen dempingslichaam 10 een grote Aspect Ratio (AR) bezit. Een dergelijk dempingslichaam bezit derhalve een gering draai-moment, waardoor het zeer geschikt is om ingezet te worden tijdens het 5 varen van een schip.

Aanzicht (b) toont het deelorgaan 120 in zijn uitgeschoven stand, waardoor het dempingslichaam 10 een kleine Aspect Ratio (AR) bezit. Hierdoor kan het dempingslichaam 10 een grote hoeveelheid water "scheppen" en is derhalve zeer geschikt bij het dempen van slinger-10 bewegingen bij een stil liggend schip.

Ten behoeve van het in- en uitschuiven van het deelorgaan 120 zoals getoond in de aanzichten (a) en (b) is het deelorgaan 120 1n _ (niet weergegeven) geleidingen_in_de..ruimte. 50 opgenomen. .Langs deze geleidingen kan het deelorgaan 120 in en uit verplaatst worden met behulp 15 van geschikte aandrijfmiddelen 60 welke bijvoorbeeld uitgevoerd kunnen worden als zuigercilindercombinaties 60a respectievelijk 60b die aan weerszijden van het deelorgaan 120 en nabij elke geleiding zijn aangebracht.

Elke zuigercil indercombinatie 60a-60b is voorzien van een 20 cilinder 62a-62b met het deelorgaan 120 verbonden zuiger 61a-61b. Door het toevoegen van een geschikt medium onder druk (lucht, water of bijvoorbeeld olie) kan aan de zuiger 61a-61b een uitslag worden opgedrongen, waardoor het deelorgaan 120 langs de geleidingen uit de ruimte 50 verplaatst en zo een willekeurige verlenging van het 25 hoofdorgaan 110 kan bewerkstelligen afhankelijk van de gewenste reactiekracht c.q. liftmoment die het dempingslichaam 10 dient op te wekken als dempende actie op de slingerbeweging.

Bij een andere uitvoeringsvorm kunnen de aandrijfmiddelen zijn uitgevoerd als een (schroef)spindelaandrijving.

30 Door tijdens de rotatiebeweging van het deelorgaan 110 om de rotatie-as 4 het deelorgaan 120 variërend in en uit te schuiven kan 1025733 16 aldus eenvoudig de Aspect Ratio van het dempingslichaam 10 worden aangepast en dientengevolge ook de dempende tegenwerking van het dempingslichaam 10 op de slingerbeweging.

Het mag duidelijk zijn dat met het actieve dempinrlchting 5 overeenkomstig de uitvinding een meer effectieve dempingstechniek voor handen is voor het tegengaan van slingerbewegingen die een schip zowel bij stilliggen als tijdens varen (bij lage c.q. hoge snelheid) biedt.

Door de eenvoudige doch robuuste constructie en aandrijving van het deel orgaan ten opzichte van het hoofdorgaan kan de actieve dempinrichting 10 overeenkomstig de uitvinding eenvoudig en snel een dempende werking uitoefenen op de geconstateerde slingerbewegingen maar kan bovenal zeer snel de inrichting opgesteld worden naar een dempingstoestand bij lage c.q. hoge-snelheid dan wel-bij stilliggen.

15 102B?:] 3

Claims

1. Inrichting voor het actief dempen van scheepsbewegingen omvattende tenminste 5 - één, zich onder de waterlijn uitstrekkend en op een door de scheepsromp reikende roteerbare as geplaatst, dempingslichaam, sensormiddelen voor het detecteren van de scheepsbewegingen en het op basis hiervan afgeven van stuursignalen aari, rotatie-middelen voor het roteerbaar aandrijven van de 10 roteerbare as ten behoeve van het met behulp van het dempingslichaam dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen, met het kenmerk, dat het dempingslichaam is voorzien van een ten opzichte van het dempingslichaam beweegbaar deel orgaan.

2. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk, dat het deel orgaan om een deel as scharnierbaar is.

3. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de deel as evenwijdig aan de roteerbare as is gelegen.

4. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk,' dat het deel orgaan verschuifbaar in een, in het dempingslichaam 20 aangebrachte, ruimte opneembaar is.

5. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het deel orgaan beweegbaar is onafhankelijk van de rotatie-beweging van het dempingslichaam.

6. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de 25 voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat het deel orgaan een gekromde vorm bezit.

7. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat het deel orgaan een vleugel vorm bezit.

8. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat het deelorgaan van een 1025733 flexibel materiaal is vervaardigd.

9. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rotatie-middelen tenminste één zuigercilinder-combinatie omvatten, waarbij de zuiger met de 5 roteerbare as is verbonden.

10 B) het op basis hiervan afgeven van stuursignalen voor het roteerbaar aandrijven van de roteerbare as ten behoeve van C) het met behulp van het dempingslichaam dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen, en waarbij de werkwijze verder gekenmerkt wordt door de stappen van

10. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de rotatie-middelen twee zuigereilinder-combinaties omvatten, waarbij de zuigers elk aan weerzijde van de langsrichting van de roteerbare as zijn verbonden met een op het in de scheepromp reikende 10 as-einde aangebracht juk.

11. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aandrijfmiddelen aanwezig zijn voor het aandrijven van het deelorgaan, welke aandrijfmiddelen althans gedeeltelijk in het dempingslichaam zijn aangebracht.

12. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de roteerbare as hol is uitgevoerd en de aandrijfmiddelen mede een door de holle, roteerbare, as gevoerde aandrijfas omvatten.

13. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen een in hét dempingslichaam opgenomen 20 stangengestel omvatten, welk stangengestel enerzijds met het deelorgaan en anderzijds met de aandrijfas is verbonden.

14. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 11, met het / kenmerk, dat de aandrijfmiddelen tenminste één in het dempingslichaam opgenomen en met het deelorgaan verbonden uitzetelement omvatten voor het 25 in en uit schuiven van het deelorgaan.

15. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het uitzetelement deel uit maakt van een spindel aandrijving.

16. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het uitzetelement deel uitmaakt van een zuiger-cilinder- 30 combinatie.

17. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de 1025733 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de positie van het deel orgaan ten opzichte van het dempingslichaam instelbaar is afhankelijk van de verplaatsingssnelheid van het schip.

18. Schip voorzien van een actieve dempingsinrichting volgens 5 êën of meer van de voorgaande conclusies.

19. Werkwijze voor het actief dempen van scheepsbewegingen met behulp van een actieve dempingsinrichting volgens éën of meer van de voorgaande conclusies, welke werkwijze de stappen omvat van: A) het detecteren van de scheepsbewegingen

15 D) het meten van de snelheid van het schip in verplaatsings- richting en E) het op basis van de in stap D) gemeten snelheid instellen van de positie van het deel orgaan ten opzichte van het dempingslichaam. 20 1025733