DE561379C

DE561379C - Device for controlling the liquid masses of rolling tanks

Info

Publication number: DE561379C
Application number: DE1930561379D
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Hort
Original assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Priority date: 1930-10-29
Filing date: 1930-10-29
Publication date: 1933-04-22

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 22.APRIL 1933ISSUED ON APRIL 22, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 65 a² GRUPPECLASS 65 a ² GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Oktober 1930 abPatented in the German Empire on October 29, 1930

Es ist bekannt, die Strömung in Schlingertanks dadurch künstlich zu regeln, daß die Tanks während der Zeit, in welcher das Schiff in dem einen oder anderen Sinne schwingt, abgeschlossen und jeweils im Augenblick der Umkehr der Schlingerbewegung zur Herbeiführung eines Druckausgleichs in den Tanks kurzzeitig geöffnet werden. Dann wird nämlich der bei der Umkehr der Schlingerbewegung tiefer liegende Tank gefüllt und der höher liegende entsprechend geleert, so daß stets die Differenz zwischen den Wassermassen beider Tanks als Dämpfungskraft wirksam ist, wenn die Tanks unmittelbar nach erfolgtem Druckausgleich dicht abgeschlossen werden. Um die dämpfende Wirkung derart künstlich gesteuerter ■ Tankanordnungeu noch zu verbessern und insbesondere dabei zu verhindern, daß die stechheberartig festgehaltene Flüssigkeit auf der in Aufwärtsbewegung begriffenen Bordseite dauernd sinkt und die Flüssigkeit auf der eintauchenden Bordseite die über ihr eingeschlossene Luftmenge zusammendrückt und demzufolge steigt, ist bereits ganz allgemein der Vorschlag gemacht worden, in dem Tank der angehobenen Bordseite eine künstliche Luftverdünnung und in dem Tank der eintauchenden Bordseite eine künstliche Luftpressung vorzunehmen.It is known to artificially regulate the flow in rolling tanks in that the Tanks during the time in which the ship vibrates in one sense or the other, locked and in each case in Moment of reversal of the rolling movement to bring about a pressure equalization opened briefly in the tanks. Then the tank, which is lower when the rolling movement is reversed, becomes filled and the higher lying emptied accordingly, so that there is always the difference between the water masses of both tanks as a damping force is effective when the tanks are immediate after pressure equalization has taken place. To the dampening effect of such artificially controlled ■ To improve the tank arrangement and in particular to prevent the Liquid held like a stick on the side of the board that is moving upwards continuously sinks and the liquid on the submerged side of the board trapped above it The amount of air compresses and consequently increases, the proposal has already been made in general, in the tank the raised side of the board an artificial air dilution and in the tank the submerged To carry out an artificial air compression on the board side.

Die Erfindung zeigt hierfür eine besonders vorteilhafte Lösung. Erfindungsgemäß ist gleichgerichtet mit dem den Druckausgleich zwischen den Tanks bewirkenden Strömungsvorgang ein zweiter, durch eine Förder- maschine gesteuerter Strömungsvorgang derart geschaltet, daß die Fördermaschine durch den in der Hauptströmung erfolgenden Druckausgleich nicht belastet wird. Zweckmäßig werden die Druckausgleichsleitung mit den Abschließorganen und die Förderleitung an die Lufträume der Tanks angeschlossen, jedoch stets so, daß die beim Öffnen der Abschließorgane erfolgende Luftströmung nicht über die Fördermaschine erfolgt. Die Fördermaschine kann dann verhältnismäßig klein gehalten werden. Ihre Steuerung erfolgt in Abhängigkeit von der Schieflage des Schiffes. Dabei ergibt sich noch der besondere Vorteil, daß durch die Fördermaschine in den Tanks gegenüberliegender Bordseiten schon bei geringen Schlingerwinkeln große Niveauunterschiede und damit große Dämpfungskräfte erzielt werden können, wodurch dann die durch die Abschließorgane bewirkte Steuerung sehr schnell in Gang gebracht wird. Die Fördermaschine wirkt also anregend auf die Schwingung der Flüssigkeitsmassen, solange die Amplitude der Schwingung des Schiffes nur gering ist.The invention shows a particularly advantageous solution for this. Is according to the invention in the same direction as the flow process causing the pressure equalization between the tanks, a second, through a conveying machine-controlled flow process switched in such a way that the hoisting machine through the pressure equalization taking place in the main flow is not burdened. Appropriate the pressure equalization line with the closing devices and the delivery line connected to the air spaces of the tanks, but always in such a way that the opening of the closing organs taking place air flow does not take place via the hoisting machine. The carrier can then be kept relatively small. They are controlled in Dependence on the inclination of the ship. This also results in the special one Advantage that by the hoisting machine in the tanks on opposite board sides Large differences in level and thus large damping forces even at low rolling angles can be achieved, whereby the control brought about by the locking elements is very quickly started will. The conveying machine thus has a stimulating effect on the oscillation of the liquid masses as long as the amplitude of the oscillation of the ship is only slight.

In der Zeichnung ist die Erfindung in den Fig. ι bis 3 an mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, während Fig. 4 eine besonders zweckmäßige Ausbildung für das Abschließorgan derDruckausgleichsleitung zeigt.In the drawing, the invention is shown in FIGS. 1 to 3 in several embodiments illustrates, while Fig. 4 shows a particularly useful design for the locking member the pressure equalization line shows.

In Fig. ι stehen die beiden an den Längs-In Fig. Ι the two are on the longitudinal

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Hermann Hort in Berlin-Charlottenburg.Dr. Hermann Hort in Berlin-Charlottenburg.

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Seiten des Schiffes ι angeordneten Tanks 2 und 3 nach unten hin durch verhältnismäßig große Öffnungen unmittelbar mit der See in Verbindung, während die Lufträume dieser Tanks durch die Ausgleichsleitung 4 mit darin eingebauter Abschließklappe 5 und gleichzeitig durch die Umlauf leitung 6 mit darin eingebauter Fördermaschine 7 verbunden sind.Sides of the ship ι arranged tanks 2 and 3 downwards through relatively large openings directly with the sea in Connection, while the air spaces of these tanks through the equalization line 4 with built-in closing flap 5 and at the same time through the circulation line 6 with built therein hoisting machine 7 are connected.

to Gemäß Fig. 2 stehen die Flüssigkeitsräume der Tanks durch eine Ausgleichsleitung 4 und eine Umlaufleitung 6 mit eingebauter Fördermaschine 7 in Verbindung, wobei die Tanks nach oben hin offen sind.According to Fig. 2, the liquid spaces of the tanks are through a compensating line 4 and a circulation line 6 with built-in hoisting machine 7 in connection, the tanks are open at the top.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung sind die Tanks der beiden Bordseiten vollkommen voneinander getrennt. Sie stehen nach unten hin unmittelbar mit der See in Verbindung, während die Lufträume einmal durch die Leitungen 4' und 4" mit eingebauter Abschließklappe 5' und 5" und ferner durch die Förderleitungen 6' und 6" und den darin eingebauten Fördermaschinen 7' und 7" mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung gebracht werden können.In the arrangement shown in Fig. 3, the tanks on both sides of the board are complete separated from each other. You stand down directly with the sea in Connection while the air spaces once through the lines 4 'and 4 "with built-in Closing flap 5 'and 5 "and further through the delivery lines 6' and 6" and the built-in carriers 7 'and 7 "in communication with the outside atmosphere can be brought.

Die in Fig. 4 dargestellte Abschließklappe für die Druckausgleichsleitung der Tanks ist um den Zapfen 8' drehbar, auf welchem auch der Hebel 9 befestigt ist, der durch zwei Riegel 10 und 10' in der Mittelstellung gehalten wird. In dieser Lage dichtet die Klappe 5 an der Dichtungsfläche 8" die Ausgleichsleitung vollkommen ab. Die Riegel 10 und io' werden durch Federn 12 und 12', welche auf die Kolben 11 und 11' drücken, in ihrer Verblockungsstellung gehalten. Vermittels der Leitungen 13 und 13' kann in die Zylinder der Kolben 11 und 11' Druckflüssigkeit eingeleitet werden, durch welche die Riegel 10 und 10' nach oben gezogen werden und damit die Klappe 5 freigeben. Besteht dann ein Überdruck auf der einen Seite der Klappe 5, so wird diese aufgedrückt, der Druck gleicht sich aus, und die Klappe 5 fällt durch ihr Eigengewicht oder auch unter der Kraft einer der dafür vorgesehenen Federn in ihre Schließstellung zurück. Hierbei wird der kurzzeitig zurückgezogene Riegel 10 bzw. 10' infolge seiner abgeschrägten Flanken zurückgleiten und gleich wieder vorschnappen. Die plötzliche Auslösung der Klappe kann auch durch elektromagnetische Betätigung der Riegel geschehen, indem der Elektromagnet z. B. vom Wendezeiger bei dessen Durchgang durch die Nullage kurzzeitig eingeschaltet wird.The closing flap shown in Fig. 4 for the pressure equalization line of the tanks is about the pin 8 'rotatable, on which the lever 9 is attached, which by two Latches 10 and 10 'is held in the middle position. In this position the Flap 5 on the sealing surface 8 ″ the compensating line completely off. The latches 10 and io 'are supported by springs 12 and 12', which press on the pistons 11 and 11 ', in their locking position held. By means of the lines 13 and 13 'can be in the Cylinders of the pistons 11 and 11 'hydraulic fluid are introduced through which the bolt 10 and 10 'are pulled up and so that the flap 5 is released. There is then an overpressure on one side of the Flap 5, this is pushed open, the pressure is equalized and the flap 5 falls by their own weight or under the force of one of the springs provided for this purpose back to their closed position. Here, the briefly withdrawn bolt 10 or 10 'slide back due to its beveled flanks and snap forward again. The sudden release of the flap can also be caused by electromagnetic actuation of the Latches happen by the electromagnet z. B. from the turn indicator at its passage is briefly switched on by the zero position.

Die Wirkungsweise der neuen Steuerung seiThe mode of operation of the new control is said to be

an Hand von Fig. 1 und 4 zunächst für den Fall erläutert, daß sie lediglich durch dieAbschließklappe 5 bewirkt wird, dieFördermaschine 7 also stillsteht. Das Schiff schwingt imSinne des gezeichneten Pfeiles durch seine waagerechte Lage, wobei das Wasser in dem in Aufwärtsbewegung begriffenen Tank 3 um so viel höher als im Tank 2 steht, als dies der Schieflage des Schiffes bei der kurz vorher stattgefundenen Umkehr der Schlingerbewegung entspricht. Die Lufträume der Tanks 2 und 3 sind durch die Klappe 5 dicht abgeschlossen, so daß links ein Überdruck und rechts ein Unterdruck herrscht. In dem Augenblick, wo die rechte Bordseite ihre Höchstlage erreicht oder kurz vorher, werden von Hand oder in Abhängigkeit von den Ausschlägen eines Wendezeigers oder eines Integrators für die Größe des Schlingerwinkels die Klappe 5 freigegeben, indem beispielsweise eine den Kolben 11 bzw. 11' steuernde Flüssigkeitspumpe vorgesehen ist, wodurch in diesem Falle der Riegel 10 zurückgezogen wird. Nunmehr kann sich der Druck in den Lufträumen der Tanks durch die Leitung 4 ausgleichen, so daß das Wasser in den Tanks 2 und 3 bis zur Höhe des äußeren Wasserstandes steigt bzw. fällt. Die Oftnungen, durch welche die Tanks mit der äußeren See in Verbindung stehen, sind so groß gewählt, daß dieser Vorgang fast augenblicklich erfolgt, so daß beim Zurückschwingen des Schiffes die Klappe 5 durch ihr Eigen- go gewicht oder durch eine Feder bereits wieder in die Schließstellung zurückgekehrt ist. In der nun folgenden halben Schlingerperiode, in der das Schiff im Uhrzeigersinne schwingt, bleiben die Lufträume der Tanks abgeschlossen, so daß die Wasserstände in den Tanks erhalten bleiben. Es wirkt also während dieser ganzen Zeit die Differenz zwischen den Gewichten der Wassermassen in den Tanks 2 und 3 als Dämpfungskraft. In dem Augenblick, wo die linke Bordseite dann ihre Höchstlage erreicht, findet infolge Öffnen der Abschließklappe 5 wiederum ein Druckausgleich statt, so daß der Tank 3 wiederum gefüllt und der Tank 2 entleert wird.with reference to FIGS. 1 and 4 initially explained for the case that it is only through the closing flap 5 is effected, the hoisting machine 7 thus stands still. The ship vibrates in the sense of what has been drawn Arrow through its horizontal position, with the water in the moving upwards understood tank 3 is so much higher than in tank 2, as this is the inclination of the ship corresponds to the rolling movement in the case of the reversal that took place shortly before. The air spaces of tanks 2 and 3 are tightly sealed by the flap 5, so that an overpressure on the left and a on the right There is negative pressure. At the moment when the right side of the board reaches its maximum position or shortly before, be done by hand or depending on the rashes a turning pointer or an integrator for the size of the roll angle Flap 5 released by, for example, a liquid pump controlling the piston 11 or 11 ' is provided, whereby the bolt 10 is withdrawn in this case will. The pressure in the air spaces of the tanks can now increase through line 4 equalize so that the water in tanks 2 and 3 rises or falls to the level of the outer water level. The Often through which the tanks communicate with the outer sea are chosen so large that this process is almost instantaneous takes place so that when the ship swings back, the flap 5 by its own go weight or has already returned to the closed position by a spring. In the now following half roll period in which the ship swings clockwise, the air spaces of the tanks remain closed, so that the water levels in the tanks remain. So the whole time the difference between the Weighting of the water masses in tanks 2 and 3 as damping force. At this moment, where the left side of the board then reaches its maximum position, the pressure is again equalized as a result of opening the closing flap 5 instead, so that the tank 3 is again filled and the tank 2 is emptied.

Durch dieses periodische Öffnen und Schließen der Tanks kann allein eine wirksame Dämpfung der Schiffsbewegung durch die Wassermassen der Tanks erzielt werden. Um jedoch beispielsweise eine bessere Füllung der Tanks zu erhalten, kann es sich empfehlen, durch die Fördermaschine 7 noch eine zusätzliche Verschiebung der Wassermassen vorzunehmen, wobei diese Fördermaschine in Abhängigkeit von den Ausschlägen eines Wendezeigers oder auch in Abhängigkeit von der Größe und dem Integral des Schlingerwinkels über die Zeit in an sich bekannter Weise gesteuert wird. Zweckmäßig kann jedoch die Fördermaschine 7 lediglich dazu dienen, bei durch Leckage oder Schlagseite bedingten Schieflagen des Schiffes eine solchThis periodic opening and closing of the tanks alone can be effective Damping of the ship's movement can be achieved by the water masses of the tanks. For example, to get a better filling To get the tanks, it may be advisable to use the carrier 7 for another make additional displacement of the water masses, with this hoisting machine in Depending on the deflections of a turn indicator or also depending on the size and the integral of the roll angle over time is known per se Way is controlled. Appropriately, however, the hoisting machine 7 can only do this serve, if the ship is tilted due to leakage or listing, such a

verschiedene Verteilung der Wassermassen auf die beiden Bordseiten vorzunehmen, daß dadurch diese Schieflage teilweise oder ganz behoben wird. Zu diesem Zweck wird dann die Fördermaschine in Abhängigkeit von einem oder zwei Integratoren für die Größe der Schlingerwinkelausschläge gesteuert.to make different distribution of the water masses on the two sides of the board that as a result, this imbalance is partially or completely eliminated. For this purpose, then the carrier depending on one or two integrators for the size the roll angle deflections are controlled.

Claims

Claim:

Device for controlling the liquid mass of rolling tanks with locking devices for the tanks, which when reversing the rolling motion to bring about a pressure equalization in the Tanks are opened briefly, and with means for artificially increasing the pressure difference in the tanks, thereby characterized in that in the same direction as the flow process effecting the pressure equalization between the tanks a second flow process in the same, controlled by a hoisting machine Medium is switched in such a way that the hoisting machine is in the main flow taking place pressure equalization is not burdened.

1 sheet of drawings