DE645658C - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung von Tankstabilisierungsanlagen fuer Schiffe - Google Patents

Description

Bei Tankstabilisierungsanlagen, die periodisch im Takte der Schiffsschwingungen gesteuert werden, insbesondere solchen mit Aktivierungsantrieb, ist in der Regel die Phasen-Verschiebung zwischen der Schiffsschwingung und der Schwingung der Tankfüllung einstellbar. Hiervon machte man bisher im allgemeinen in der Weise Gebrauch, daß die Phasenverschiebung einmalig auf einen bestimmten Wert eingestellt wurde. Nahm die Phasenverschiebung im Laufe des Betriebes einen anderen Wert an, SO' suchte man durch erneute Betätigung des Einstellorgans den ursprünglichen Wert wieder herbeizuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in einer neuen Regel für die Steuerung der genannten Tankstabilisierungsanlagen und bezweckt, die Störungen und Gefahren zu beseitigen, die bei einer durch den Seegang hervorgerufenen Abweichung der Periodenlänge der Schiffsschwingung von der Eigenschwingung des Schiffes auftreten. Das neue Verfahren besteht darin, daß die Phasenverschie-•bung in Abhängigkeit von den durch den Seegang hervorgerufenen, z. B. mit Hilfe eines Periodenmeßgerätes ermittelten Periodenänderungen der Schiffsschwingung in Abweichung von dem etwa 90⁰ betragenden Normalwert bei zunehmender Periodenlänge der Schiffsschwingung vergrößert und bei abnehmender Periodenlänge verkleinert wird.

Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis: Die Periodenlänge der Schiffsschwingung ist keine Konstante, sondern ändert sich mit Änderung der relativen Periode des Seeganges relativ zum Schiff. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Phasenverschiebung in Abhängigkeit von den durch den Seegang hervorgerufenen Periodenänderungen der Schiffsschwingung bei zunehmender Periodenlänge der Schiffsschwingung vergrößert und bei abnehmender Periodenlänge verkleinert wird, wird der Vorteil erreicht, daß auch die Abweichungen der Wellen- und der Schiffsperiode von dem Resonanzwert bei der Steuerung der Tankflüssigkeit mitberücksichtigt werden und so eine möglichst wirksame Dämpfung in jedem Betriebsfall auch außerhalb der eigentlichen Resonanz erzielt wird.

Die weiteren Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.

Bei der in-Fig. 1 dargestellten neuen Schlingertankanlage ist ι das Schiff, 2 und 3 sind die beiden durch einen Wasserinnenverbindungskanal 4 und einen Luftverbindungskanal 5 miteinander verbundenen Seitentanks. Der Wasserverbindungskanal 4 enthält zwei in Richtung! der Strömungsbewegung eng begrenzte und daher in erster Linie Energie vernichtende Drosselstellen 4a und 4b und eine verstellbare Drosselklappe 4 c, die in der Sehließ Stellung etwa ein Drittel des freien Durchflußquerschnittes des Kanals 4 abdecken möge. Der Luftverbindungskanal S enthält eine Rückschlagklappe 6, die mit Hilfe der hydraulischen Daumen 7 und 8 hinsichtlich ihrer Durchlaßrichtung umsteuerbar ist.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Dr. Hermann Hort in Berlin-Charlottenbxirg.

Zur Aktivierung der Tankanlage dient ein Gebläse 9 mit der Saugleitung io und der Druckleitung ii. Diese beiden Leitungen sind über einen Drehschieber 12 an die Leitungen 13 und 14 angeschlossen, die ihrerseits auf den beiden Seiten der Rückschlagklappe 6 in den Luftverbindungskanal 5 münden. In der Stellung S₁ der Klappe des Drehschiebers 12 ist die Druckleitung 11 über die Leitung 14 mit dem Tank 3 und die Saugleitung 10 über die Leitung 13 mit dem Tank 2 verbunden. In der Stellung s_s des Drehschiebers 12 sind die vorgenannten Verbindungen wechselweise vertauscht. Endlich ist in der Mittelstellung des Drehschiebers 12, d. h. in der Stellung s.₂, das Gebläse 9 von den beiden Tankseiten 2 und 3 abgeschaltet, d. h. es läuft leer.

Zur Einstellung des Drehschiebers 12 ist dessen Klappe über ein Zahnradsegment 15 und eine Zahnstange 16 mit der Kolbenstange eines hydraulischen Servomotors 17a, iyb gekuppelt. Der zur Steuerung dieses Servomotors dienende Steuerschieber 18 wird mit Hilfe von zwei Elektromagneten 19 und 20 in Abhängigkeit von dem Steuergerät 21, dessen Kontaktarm 21c über ein Doppelkontaktsegment 21 b spielt, gesteuert. Der Kontaktarm 21 α des Steuergerätes 21 wird im Takte der Schiffsschwingungen hin und her bewegt und besitzt gegenüber diesen eine bestimmte Phasenverschiebung, z. B. von etwa 90⁰.

Die obenerwähnten hydraulischen Daumen 7 und 8 sind parallel zu den beiden Zylindern 17a und 17b des Servomotors an die Ausgangsleitungen des Steuerschiebers 18 angeschlossen. Diese beiden Ausgangsleitungen des Steuerschiebers 18 sind außerdem über die Leitung 22, die normalerweise durch den Hahn 23 abgesperrt ist, miteinander verbunden. Der Hahn 23 wird im allgemeinen durch die Feder 24 in der Schließstellung gehalten. Bei Erregung des Elektromagneten 25 wird der Hahn indes entgegen der Wirkung der Feder 24 geöffnet. In diesem Falle ist der Steuerschieber 18 ausgangsseitig kurzgeschlossen, mit dem Ergebnis, daß der Drehschieber 12 durch die Federn 26 und 27 in die Mittelstellung s« gefahren wird. Zugleich werden die beiden Daumen 7 und 8 wirkungslos, so daß die Rückschlagklappe 6 nach jeder Seite hin ohne weiteres aufgestoßen w*erden kann.

Zur Verstellung der obenerwähnten Drosseiklappe 4 c ist diese über ein Schneckenradgetriebe 28 und ein Kegelradgetriebe 29 mit einem Elektromotor 30 gekuppelt. Zur Steuerung dieses Motors dient eine Schalteinrichtung, die aus einem mit dem Motor gekuppelten Doppelkontaktsegment 31 und einem Schaltarm 32 besteht. Der Schaltarm 32 nimmt normalerweise unter dem Einfluß einer an ihm angreifenden Feder die dargestellte Stellung ein, in der er gegen einen Anschlag anliegt. Durch einen Elektromagneten 31 kann der Kontaktarm 32 verstellt werden, und zwar so weit, daß er ungefähr das Ende des rechten Segmentes des Teiles 31 erreicht. In dieser Stellung der Elemente 31 und 32 ist der Motor 30 eingeschaltet, der daraufhin die Drosselklappe 4c in die Schließstellung führt und zugleich das Doppelkontaktsegment 31 dem Kontaktarm 32 nachdreht, bis die Lücke zwischen den beiden Kontaktsegmenten des Organs 31 unter den Kontaktarm 32 gelangt. Damit ist der Schließvorgang beendet. Wird daraufhin der Erregerstromkreis des Elektromagneten 33 unterbrochen, so kehrt der Schaltarm 32 in die dargestellte Stellung zurück und gelangt dadurch auf das linke Kontaktsegment des Organs 31. Der Motor 30 wird dadurch im anderen Drehsinne eingeschaltet und bleibt so lange eingeschaltet, bis die Klappe 4 c und das Kontaktsegment 31 wieder die dargestellten Stellungen besitzen.

Es war oben ausgeführt, daß nach dem neuen Verfahren die Tankstabilisierungsanlage bei Abweichungen der Schwingungsperiode des Schiffes vom normalen Wert um- gesteuert wird. Zur Bestimmung der Abweichungen der Schwingungsperiode vom Normalwert können irgendwelche hierzu geeignete Vorrichtungen benutzt werden; eine 'besonders einfache Ausführung ist unten in Fig. ι dargestellt. Und zwar sind hiernach drei auf einer gemeinsamen Welle 34, z. B. mit Hilfe von Kugellagern, drehbeweglich gelagerte Pendel 35, 36 und 37 verwendet. Dieses Gerät ist im Falle einer Schlingertankanlage so auf dem Schiff aufzustellen, daß die Welle 34 parallel zur Schiffslängsachse verläuft. Die Pendel können in der dargestellten Weise je zwei Gewichte besitzen, von denen das eine oberhalb und das andere unterhalb der Aufhängung angeordnet ist. Im Interesse einer guten Dämpfung empfiehlt es sich, jedes Pendel in der für das Pendel 37 in Fig. 2 in Seitenansicht, z. T. im Schnitt, veranschaulichten Weise mit einer Flüssigkeitsdämpfung zu versehen. Diese kann zwei Behälter 370 und 37 b umfassen, die durch eine Luft- und eine Wasserverbindungsleitung miteinander verbunden sind. Zweckmäßig werden in diesen beiden Leitun- ;en einstellbare Drosseln 37 c und 37 d vorgesehen.

Das Pendel 36 ist so abgestimmt, daß es in dem Bereich der möglichen Schiffsschwankungen nicht anspricht. Das Pendel 36 wird also beispielsweise auf eine Periodenlänge von 20 Sekunden eingestellt, wenn die nor-

male Eigenperiode des Schiffes 9 Sekunden beträgt. Die beiden Pendel 35 und 37 werden auf Periodenlängen eingestellt, die der normalen Periodenlänge des Schiffes benachbart sind. Im angenommenen Beispiel einer Periodenlänge des Schiffes von 9 Sekunden würde das Pendel 35 etwa auf eine Periodenlänge von 7 Sekunden und das Pendel 37 etwa auf eine Periodenlänge von 11 Sekunden einzustellen sein.

Das Pendel 37 trägt einen Kontakt 37 g, dem ein Gegenkontakt 362 am Pendel 36 gegenübersteht. Entsprechend trägt das Pendels einen Kontakt 35 e, dem ein Gegen- kontakt 3Oe des Pendels 36 gegenübersteht.

Schwingt das Schiff mit seiner normalen Pe-

■ riode, so spricht keines der drei Pendel 35 bis

37 an, infolgedessen bleiben während' der Schwingungen des .Schiffes mit seiner normalen Periode die Erregerstromkreise der Relais 38 und 39, von welchen der eine über das Kontaktpaar 37 e, 36 e und der andere über das Kontaktpaar 35 g, 36/ geführt ist, geschlossen. Entsprechend bleiben die Erregerkreise des Elektromagneten 25 und des Elektromagneten 33, in denen ein Ruhekontakt 39 r des Relais 39 liegt, geöffnet. Das gleiche gilt von dem über den Ruhekontakt

38 r des Relais 38 verlaufenden Erregerkreis 40, der u. a. zu dem Gerät 21 führt. Auf die nähere Ausbildung des Gerätes 21 wird unten noch näher eingegangen. Hier sei nur vorweggenommen, daß bei Einschaltung 'des Erregerkreises 40 die Schaltphase der Organe 21 a, 21 & so eingestellt ist, daß die Phasenverschiebung zwischen der Bewegung der Tankfüllung und der Schiffsschwingung gegenüber dem Normalwert dieser Phasenverschiebung vergrößert wird, womöglich auf i8o°.

Die Wirkungsweise der, Einrichtung ist folgende: Das Schiff möge mit seiner normalen Eigenperiode schwingen. Es sind dann die Pendel 35 bis 37 relativ zueinander in Ruhe, und infolgedessen sind die Elektromagnete 25 und 33 nicht erregt, und es besitzt der Kontaktarm 21 α hinsichtlich seiner Bewegung die normale Phasenbeziehung zu den Schiffsschwankungen. Sobald der Kontaktarm 21 a durch die Mittellage bezüglich des Doppelkontaktsegmentes 21 & hindurchgegangen ist, wird der Steuerschieber 18 und damit der Servomotor 17 a, 17 & umgeschaltet. Der Drehschieber 12 wird dadurch aus der Stellung^ in die Stellung J₃ umgeschaltet; zugleich geht der hydraulische Daumen 8 in Ruhestellung und der hydraulische Daumen 7 in Arbeitsstellung. Unter der Wirkung des in Tank 3 herrschenden Überdruckes wird die Klappe 6 aufgestoßen, die beiden Tankseiten 2 und 3 gleichen sich ziemlich momentan auf dem gleichen Wasserspiegel aus, anschließend beginnt das Gebläse 9 in Verbindung mit der Schwerkraft den Wasserspiegel des Tanks 2 relativ zum Schiff zu verringern und den des Tanks 3 zu erhöhen. Es entsteht so die bekannte Deckabbewegung des Wassers um 90⁰ in der Phase nacheilend hinter der Bewegung des Schiffes.

Beim nächsten Durchgang des Schaltarmes 210. des Steuergerätes 21 durch die Mittelstellung bezüglich des Organs 21b wiederholen sich die Vorgänge in entgegengesetzter · Richtung. Auf die weiteren Einzelheiten hierzu braucht nicht eingegangen zu werden, da es sich insoweit um die Wirkungsweise der bekannten Siemens-Tankstabilisierungsanlage handelt.

Es möge jetzt der Fall eintreten,. daß das Schiff mit einer Periodenlänge zu schwingen beginnt, die kürzer als die normale ist. Es wird dann das Pendel 35 angeregt, mit dem Ergebnis, daß der Erregerstromkreis des Relais 39 unterbrochen wird und sich der Ruhekontakt 39 r dieses Relais schließt. Hierdurch .werden die Er reger Stromkreise des Elektromagneten 33 und des Elektromagneten 25 geschlossen. Infolgedessen werden in der oben angegebenen Weise der Drehschieber 12 in die Mittelstellung S₂ und die Drosselklappe 4c in die Schließstellung gefahren. Daraufhin läuft das Gebläse 9 leer, die Tankanlage arbeitet also unaktiviert durch den Luftkanal 5 hindurch; des weiteren ist durch das Schließen der Drossel 4 c eine hinreichend starke Energievernichtung in der Wasserbewegung der Tankanlage gewährleistet, so daß sich die Phase zwischen der Bewegung der Tankfüllung und der Bewegung des Schiffes nicht wieder durch Energieaufspeicherung vergrößert. Gegebenenfalls genügt es, zu dem erwähnten Zweck lediglich das Gebläse 9 abzuschalten oder nur die Drosselklappe 4 c zu schließen. Es ist daher in dem Erregerkreis des Elektromagneten 25 und ebenso in dem des Elektromagneten 33 je ein Handschalter 41 bzw. 42 vorgesehen, so daß also nach Wahl der Elektromagnet 25 oder der Elektromagnet 33 der Beeinflussung 4urch das Periodenmeßgerät entzogen werden kann.

Es ist noch nachzuholen, daß das Relais 39 eine Anzugsverzögerung von solcher Größe besitzt, daß es, während das Pendel 35 schwingt, beim Durchgang dieses Pendels durch die synchrone Stellung bezüglich des Pendels 36 nicht anspricht.

Infolge der durch das Pendel 35 veranlaßten Maßnahmen kann das Schiff wieder seine normale Periodenlänge zurückerhalten. Das hätte zur Folge, daß das Pendel 35 wieder zur Ruhe käme und das Relais 39 wieder ansprechen würde. Es würde daraufhin die Tankstabilisierungsanlage wieder in der nor-

malen Weise arbeiten, mit dem Ergebnis, daß sich die Periodenlänge des Schiffes unter Umständen, sofern die Ursache, die das Schiff mit kürzerer Periodenlänge schwingen ließ, noch anhält, wieder verkürzen würde. Es würden Pendelungen auftreten. Um diese Möglichkeit zu verhindern, ist in den Erregerstromkreis des Elektromagneten 25 und des Elektromagneten 33 ein dem einen bzw. beiden Elektromagneten angehörender Selbsthaltekontakt 43 gelegt, der also jeweils für die Dauer der Erregung der Elektromagneten 25 und 33 oder eines dieser Elektromagneten geschlossen ist. In Reihe mit diesem Kontakt 43 liegt im Selbsthaltekreis der Ruhekontakt a_n eines Relais A. Der Erregerkreis dieses Relais^ ist über den Zeiger44a eines Schlingerwinkelzeigers 32 und ein Gegenkontaktsegment 44 b geführt. Das Gegenkontaktsegment 44 & ist in einem solchen Abstand von der Nullstellung des Zeigers 44a angebracht, daß nur beim Auftreten eines größeren Schlingerwinkels das Relais^ anspricht und dadurch bei «,·, den Selbsthaltekreis der Elektromagneten 25 und 33 unterbricht.

Die Wirkungsweise dieser Zusatzeinrichtung ist demnach folgende: Wenn durch die beim Ansprechen des Pendels 35 veranlaßten Maßnahmen das Schiff seine normale Periodenlänge zurückerlangen sollte, kommt das Pendel 35 zur Ruhe; das Relais 39 spricht infolgedessen an und öffnet seinen Kontakt 39 r. Indes bleiben die Erregerstromkreise der Elektromagneten 25 und 33 über den Selbsthaltekreis 43 und a_n geschlossen. Die Anlage arbeitet also unaktiviert und mit geschlossener Drossel 4 c weiter. Da unter diesen Umständen die Periodenlänge des Schilfes den normalen Wert beibehält, kann das Schiff durch die mit kürzerer relativer Periodenlänge anlaufenden Wellen oder eine andere Ursache nicht erregt werden. Ändert sich aber die relative Wellenperiode auf die normale Periode des Schiffes, so wird dieses naturgemäß stark erregt. Infolgedessen schwingt der Zeiger 44 α des Schlingerwinkelzeigers 44 entsprechend weit aus und schließt bei 44 & den Erregerkreis des Relais A. Dieses öffnet bei α_Λ den Selbsthaltekreis der Elektromagneten 33 und 25. Die Drosselklappe 4 c kehrt in die Offenstellung zurück, das Drosselventil 23 in der Umlaufleitung 22 wird wieder geschlossen, der Servomotor 17 a und ijb sowie die hydraulischen Daumen 7 und 8 beginnen wieder in der normalen Weise zu arbeiten, infolgedessen arbeitet die Schlingertankanlage in der üblichen Weise.

Es sei jetzt der Fall betrachtet, daß das

Schiff aus irgendwelchen Gründen mit einer Periodenlänge schwingt, die größer als die normale ist. Dann spricht das Pendel 37 an, das Relais 38 fällt ab und schließt bei 38 r den Erregerstromkreis 40. Das hat zur Folge, daß das Steuergerät 21 und somit auch die Wasserbewegung eine Phasenverschiebung in dem oben angegebenen Sinne erfährt. Infolgedessen nähert sich die Phasenlage der Bewegung der Tankfüllung bezüglich der Bewegung des Schiffes einem Wert von i8o°.

Zugleich mit der Umschaltung des Steuergerätes2i über den Stromkreis 40 wird auch ' über den an diesen Kreis ebenfalls angeschlossenen Elektromagneten 46 eine in der Saugleitung 10 des Gebläses 9 angeordnete Klappe 47 aus der Offenstellung entgegen der Wirkung einer Feder in die Schließstellung geführt. Die Drosselwirkung dieser Klappe in der Schließstellung ist so bemessen, daß die normale Leistung des Gebläses auf etwa '/2 bis Vs sinkt. Dies ist notwendig, um bei der längeren Schwingungsdauer des Schiffes eine Übersteuerung der Stabilisierungsanlage infolge zu großer Energiezufuhr zu verhindern. Sollte durch die genannten Maßnahmen das Schiff seine ursprüngliche Periodenlänge zurückerhalten, so würde das Pendel 37, da es in Ruhe kommt, den Erregerstromkreis 40 wieder unterbrechen, und es würde sich der vorbeschriebene Vorgang wiederholen. Um das zu verhindern, ist auch für den Erregerkreis 40 ein Selbsthaltekreis vorgesehen, in dem in Reihe ein Selbsthaltekontakt 43 des Gerätes 21 und Ruhekontakt a_r, des Relais A liegen. Die Wirkung dieser Zusatzeinrichtung ist folgende: Wenn das Schiff infolge der Schließung des Erregerstromkreises 40 etwa seine normale Periodenlänge zurückerlangt, kommt das Pendel 37 zur Ruhe, schließt den Erregerkreis des Relais 38, und dieses öffnet seinen Kontakt 38 r. Indes bleibt der Erregerstromkreis 40 über die Kontakte 45 und a_r„ geschlossen. Es bleibt also, obgleich das Pendel 37 zur Ruhe gekommen ist, der durch dieses Pendel herbeigeführte Betriebszustand bestehen. Gerät hierbei das Schiff in stärkere Schwingungen, so schließt der Schaltarm 44 b des Schlingerwinkelzeigers 44 den Erregerkreis des Relais A, dieses unterbricht bei a,-, den Erregerkreis 40. Dadurch wird die normale Betriebsweise der no Schlingertankanlage wieder herbeigeführt. Diese ist infolgedessen in der Lage, die mit der normalen Periodenlänge erfolgenden Schwingungen des Schiffes zu dämpfen.

Das in Fig. 1 nur angedeutete Steuergerät 1x5 21 kann den in Fig. 3 schaubildlich und zum Teil in Fig. 4 im Schnitt veranschaulichten Aufbau haben.

In Fig. 3 und 4 ist 50 ein Schlingerwinkelzeiger. Seine Ausgangswelle ist einerseits mit dem Eingang eines Integrators 51 und andererseits über die Getriebeverbindung 52, 53,

54. SS> 5⁶> 57» 58 mit der Eingangswelle eines zweiten Integrators 59 verbunden. Die beiden Integratoren 51 und 59 können von gleicher Bauart sein und z. B., wie aus dem Schnitt der Fig. 4 für den Integrator 51 hervorgeht, in der Weise ausgebildet sein, daß die Eingangswelle über zwei Spiralfedern 51a und 51 b, von denen die eine rechtsgängig und die andere linksgängig ist, an einer Dose 51 c

ίο angreift. Von dieser Dose wird die Ausgangsbewegung abgenommen. Die Dose 51c und ebenso die Dose 59 c sind über je einen Ouerarm 51 £^ bzw. 59 d mit zwei Kolben verbunden, die sich ihrerseits in Zylindern $ie und 51/ bzw. 59 e und 59/ führen. Die vorzugsweise mit Öl gefüllten Zylinder sie und 51/ und ebenso die Zylinder 59 g und 59/ sind durch je eine Verbindungsleitung 51g bzw. 59 S ^mit einem einstellbaren Drosselventil 51 h bzw. 59 h miteinander verbunden. Das Drosselventil 51 /z. kann von Hand eingestellt werden, während das Drosselventil 59 h normalerweise unter der Wirkung einer Feder 59 k die dargestellte Stellung einnimmt, in der der Durchfluß durch die Verbindungsleitung 59 g stark gedrosselt ist. Das genannte 1 Drosselventil kann mit Hilfe des Elektromagneten 60 geöffnet werden. Der Elektromagnet 60 ist an die in Fig. 1 dargestellte Leitung 40 angeschlossen; vorzugsweise wird ihm auch der Kontakt 45 so zugeordnet, daß dieser Kontakt bei Erregung des Elektromagneten geschlossen ist.

Die Ausgangswelle des Integrators 51 führt zu dem schematisch bereits in Fig. 1 angedeuteten Doppelkontaktsegment 21 b, und die Ausgangswelle des Integrators 59 trägt den ebenfalls in Fig. 1 schematisch angedeuteten und mit dem Doppelkontaktsegment 21 b zusammenarbeitenden Schaltarm 21 a.

Es ist hier noch nachzuholen, daß zwischen der Ausgangswelle des. Schlingerwinkelzeigers 50 und der Eingangswelle des Integrators 59 vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1 : 1,2 besteht.

Der Schlingerwinkelzeiger 50 kann zugleich die Funktion des in Fig. 1 dargestellten, zur Steuerung des Relais A dienenden Schlingerwinkelzeigers 44 mit übernehmen.

Dies läßt sich in der Weise durchführen, daß, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, auf der Welle S3 der Schaltarm 44a befestigt und diesem Schaltarm das Kontaktsegment 44 b zugeordnet wird.

Die grundsätzliche Wirkungsweise des in Fig. 3 und 4 dargestellten Steuergerätes und insbesondere der in diesen verwendeten Integratoren ist auf dem vorliegenden Gebiet hinlänglich bekannt und braucht hier nicht wiederholt zu werden. Es sei lediglich festgestellt, daß in den Normalstellungen der Drosseln 51 h und 59 k eine solche Relativbewegung zwischen dem Doppelkontaktsegment 21 & und dem Schaltarm 21 α besteht, daß die normale Phasenverschiebung zwischen der Bewegung der Tankfüllung und der Bewegung des Schiffes hervorgerufen wird. Kommt indes das Pendel 37 zum Ansprechen, so wird in der oben beschriebenen Weise über den Kreis 40 der Elektromagnet 60 erregt und dadurch die Drossel 59 h geöffnet. Hierdurch wird eine solche Änderung der Phasenverschiebung zwischen den Bewegungen der Teile 21 α und 21 & hervorgerufen, daß zwischen der Bewegung der Tankfüllung und der Bewegung des Schiffes eine Phasenverschiebung auftritt, die größer ist als die Phasenverschiebung bei der normal arbeitenden Stabilisierungsanlage.

Unter der obenerwähnten normalen Periodenlänge der Schiffsschwingung ist die Periodenlänge der Eigenschwingung des Schiffes zu verstehen. Diese Periodenlänge der Eigenschwingung des Schiffes ist nicht konstant, sondern ändert sich je nach dem Ladungszustand des Schiffes, Die hier erwähnten Änderungen der Eigenschwingungsdauer des Schiffes sollen bei der erfindungsgemäßen Anordnung im allgemeinen nicht berücksichtigt werden. Es sollen vielmehr Schwingungen von der Art der aufgezwungenen Schwingungen, deren Periodenlänge außerhalb des Bereiches der Eigenschwingungsdauer des Schiffes liegt, zur Steuerung der Tankstabiliiierungsanlage berücksichtigt werden. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, wie oben angegeben, die Eigenschwingungsdauer der beiden Pendel 35 und 37 so zu wählen, daß sie außerhalb des Bereiches der Eigenschwingungsdauer des Schiffes liegt, also z. B. für das Pendel 35 eine Eigenschwingungsdauer von 7 Sekunden und für das Pendel 37 eine solche von 11 Sekunden zu wählen, wenn etwa der mittlere Wert der Eigenschwingungsdauer des Schiffes bei 9 Sekunden liegt. Entgegen der Darstellung können die Gewichte des einzelnen Pendels verschiebbar angeordnet sein, daß die Möglichkeit besteht, nach Bedarf die Eigenschwingungsdauer des einzelnen Pendels einzustellen bzw. dem jeweiligen Veirwendungsfall bzw. dem Ladezustand des Schiffes anzupassen.

Es war schon oben darauf hingewiesen, daß das dargestellte Periodenmeßgerät zwar eine besonders einfache und zweckmäßige Bauart aufweist, indes ist die Erfindung auf die Verwendung dieses Periodenmeßgerätes naturgemäß nicht beschränkt. Es können vielmehr auch andere Periodenmeßgeräte benutzt werden. Man könnte z. B. für diesen Zweck dem Kontaktarm 44 a Kontakte zuordnen, die jeweils beim Durchgang des

Schaltarmes durch die Mittelstellung geschlossen werden und über diese Kontakte mehrere Zeitrelais erregen. Diese werden so abgestimmt, daß jeweils zwei Zeitrelais den einen und zwei andere Zeitrelais den anderen Grenzwert zwischen sich eingrenzen, also z. B. zwischen sich den Wert 7 Sekunden und Ii Sekunden eingrenzen, wenn in dem oben angenommenen Fall die Eigenschwingungsdauer des Schiffes etwa bei 9 Sekunden liegt. Mit Hilfe dieser Zeitrelais kann dann die Steuerung in gleicher Weise durchgeführt werden, wie dies in der Ausführung nach Fig. ι mit Hilfe des Pendelgerätes erfolgt. Es empfiehlt sich naturgemäß, im allgemeinen in der dargestellten Weise die Steuerung der Tankstabilisierungsanlage in Abhängigkeit von dem Periodenmeßgerät selbsttätig durchzuführen. Indes ist klar, daß in ao den Rahmen der Erfindung u. a. auch z. B. eine Ausführung fällt, bei der das Periodenmeßgerät lediglich die Periodendauer anzeigt bzw. akustisch oder visuell Kommandos gibt und bei der gemäß diesen Kommandos die Tankstabilisierungsanlage von Hand auf den durch das Kommando vorgeschriebenen Betriebszustand eingestellt wird.

Es sind oben das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben, für den Fall, daß sowohl beim Schwingen des Schiffes mit einer Periodenlänge, die größer als die normale, als auch beim Schwingen des Schiffes bei einer Periodenlänge, die kleiner als die normale ist, die Tankstabilisierungsanlage umgesteuert wird. Es sei betont, daß je nach der Art ' des Schiffes und der Tankstabilisierungsanlage es in manchen Fällen genügen kann, daß lediglich dann die Tankstabilisierungsanlage von der normalen Betriebsweise umgeschaltet wird, wenn die Periodenlänge der Schiffsschwingungen nach der einen Richtung vom normalen Wert abweicht, während bei Abweichungen nach der anderen Richtung die Anlage der normalen Weise weiterbetrieben wird. Dieser Fall gilt speziell dann, wenn eine geeignete Drossel im Wasserverbindungskanal angeordnet ist und so eine Umsteuerung der Tankstabilisierungsanlage beim. Auftreten kürzerer erzwungener Schwingungen nicht erforderlich ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i.\^rerfahren zur Steuerung der Phasenverschiebung von periodisch im Takte der Schiffsschwingungen gesteuerten Tankstabilisierungsanlagen, insbesondere solchen mit Aktivierungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung in Abhängigkeit von den durch den Seegang hervorgerufenen, z. B. mit Hilfe eines Periodenmeßgerätes ermittelten Periodenänderungen der Schiffsschwingung in Abweichung von dem etwa 90⁰ betragenden Normalwert bei zunehmender Periodenlänge der Schiffsschwingung vergrößert und bei abnehmender Periodenlänge verkleinert wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei selbsttätiger Durchführung des Verfahrens ein Periodenmesser auf die Steuerorgane der Schlingertankanlage geschaltet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung eines in Stufen, vorzugsweise in drei Stufen, arbeitenden Periodenmeßgerätes.
4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Periodenmeßgerät aus einem Satz verschieden abgestimmter Schwergewichtspendel besteht und daß von den Relativbewegungen der Pendel zueinander die Anzeige oder Steuerung abgeleitet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zweiteilige elektrische Schalteinrichtungen, deren einer Teil jeweils mit dem einen Pendel und deren anderer Teil jeweils mit einem anderen Pendel verbunden ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Periodenlänge der Schiffsschwingung ein Satz verschieden eingestellter Zeitrelais angewendet ist,, die z. B. vermittels eines Schlingerwinkelzeigers jeweils beim Durchgang dieses Gerätes durch die Mittelstellung erregt werden.
7. 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, welches in Abhängigkeit von der Größe der Schiffsschwingungen nach der Rückkehr des Schiffes zu seiner normalen Eigenperiode den zuvor eingestellten Betriebszustand der Schlingertankanlage so lange aufrechterhält, bis die Schiffsschwingungen eine bestimmte Größe erreichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen