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Stabilisierungseinrichtung für Schwimmkörper Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Stabilisieren der Rollbewegungen von Schwimmkörpern
und insbesondere von Tankern oder Massengutfrachtern.
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Es ist bekannt, Schwinunkörper gegen Rollbewegungen mittels eines
passiven Stabilisierungssystems zu stabilisieren, indem querschiffs in möglichst
großem Abstand von der mittleren Längsachse des Schiffes Flüssigkeitsbehälter vorgesehen
sind, die durch eine Flüssigkeitsleitung miteinander verbunden sind, in welcher
sich Dämpfungsvorrichtungen befinden.
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Das Ausmaß, um welches Schiffe einem Rollen unterworfen werden, hängt
von den Rollcharakteristiken des einzelnen Schiffes, von seinen Dämpfungseigenschaften
und der Frequenz und der Amplitude der auf das Schiff einwirkenden Wellen ab. Bei
Frachtern ist die Form des Schiffskörpers hauptsächlich durch die Notwendigkeit
bestimmt, im Schiffskörper einen maximalen Frachtraum zu erhalten, während das Verhalten
des Schiffes auf See zweitrangig ist. Dies trifft insbesondere bei den modernen
Riesentankern zu. Werden auf solchen Schiffen passive Stabilisierungseinrichtungen
der vorgekennzeichneten Art eingebaut, so geht jedoch ein Teil des Laderaums verloren,
und die Kosten sind erheblich.
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Bei einer bekannten passiven Stabilisierungseinrichtung für Schiffe
unter Verwendung von Brennstofföl ist es bekannt, den Doppelboden des Schiffes und
seitliche Tanks als Stabilisierungseinrichtung zu verwenden. Dabei sind in den den
Boden und die Tankdecke des Doppelbodens verbindenden Kielschweinen Öffnungen vorgesehen,
die ein gedrosseltes Durchströmen des Öls ermöglichen. In den öffnungen sind Klappen
zur Einstellung der Menge der von einer Schiffsseite zur anderen und zurückfließenden
Flüssigkeit vorgesehen.
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Bei einer weiteren Ausführung eines Schiffes sind, insbesondere wenn
es sich um Rohöl oder Schweröl handelt, in den Querschotten und in den Längsschotten
am Boden Verbindungsöffnungen bzw. Ventile vorgesehen, durch die die einzelnen Ladetanks
miteinander in Verbindung gebracht werden und bei welcher eine Heizvorrichtung zum
Erwärmen des aus dem Schiff zu löschenden Schweröls vorgesehen ist. Die Ventile,
die in den einzelnen Querschotten und im Längsschott vorgesehen sind, werden nur
während der Entladevorgänge geöffnet.
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Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine passive Stabilisierungseinrichtung
für Schwimmkörper, insbesondere für Tanker, zu schaffen, bei welcher die Ladetanks,
welche Flüssigkeit enthalten, selbst als passive Stabilisierungseinrichtung auszubilden
sind. Die zu diesem Zweck erforderlichen Öffnungen in den Längsschotten bedeuten
eine Schwächung des Querschnitts des Schotts, auf die, wenn sie als Stabilisierungseinrichtung
verwendet werden, erhebliche seitliche Kräfte ausgeübt werden.
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Das Problem, die Ladetanks von Schwimmkörpern als passive Stabilisierungseinrichtung
zu verwenden und dazu die Längsschotte mitauszunutzen und dabei den Längsschotten
die erforderliche Steifigkeit zu erteilen, wird einer Stabilisierungseinrichtung
für einen Schwimmkörper, der wenigstens ein flüssigkeitsdichtes, sich quer über
den Schwimmkörper erstreckendes Querschott und wenigstens ein am rechten Winkel
zu und zwischen dem Querschott angeordnetes Längsschott aufweist, wodurch wenigstens
zwei im Abstand voneinander befindliche Tanks für Flüssigkeit quer über den Schwimmkörper
gebildet werden und wobei in den Schottwänden Verbindungsöffnungen vorgesehen sind,
dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von in dem Längsschott übereinander-
und nebeneinanderliegenden Öffnungen in einer geschlossenen Gruppe vorgesehen werden,
die in vertikaler und horizontaler Ausrichtung vertikal und horizontal nebeneinander
verlaufende Reihen bilden, wobei jede der Öffnungen eine allseitige Verstärkungsumrahmung
aufweist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Bereiche, in denen
die versteiften öffnungen angeordnet sind, verschiedene oder gleiche
Abstände
von dem Oberende und dem Unterende des Längsschotts aufweisen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können bei einer
solchen Stabilisierungseinrichtung an dem Längsschott Verschlußvorrichtungen für
die versteiften Öffnungen vorgesehen sein, und es können Steuervorrichtungen zum
wahlweisen Betätigen der Verschlußvorrichtungen vorgesehen sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind in senkrechtem
Abstand voneinander an dem Längsschott waagerechte Versteifungsglieder vorgesehen,
und jede Öffnung liegt zwischen zwei benachbarten Versteifungsgliedem.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher jedes
Längsschott aus zwei im Abstand voneinander liegenden Platten gebildet ist, zwischen
denen mittels einer Mehrzahl von in rechtem Winkel zueinander und zu dem Plattenpaar
liegende Stegenzellen gebildet sind, ist jede Öffnung von einer Zelle umgeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können dieÖffnungen
in dem Längsschott in waagerechter Richtung länglich ausgebildet sein.
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Weitere Zwecke und Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
hervor, in welcher eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielshalber
erläutert ist.
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F ig. 1 ist eine Seitenansicht eines Tankers, wobei an weggeschnittenen
Stellen die Anordnung der Tanks für die Stabilisierungseinrichtung wiedergegeben
ist; F i g. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1;
F
i g. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie3-3 der F i g. 2; F i
g. 4 ist eine Schnittansicht nach Linie4-4 der Fig. 3;
F i
g. 5 ist eine Schnittansicht durch ein Querschott, in welcher Mittel zum
Einstellen der Größe der Öffnungen der Stabilisierungseinrichtung wiedergegeben
sind; F i g. 6 ist eine Schnittansicht nach Linie 6-6 der F ig.
5;
F i g. 7 ist eine Ansicht, in welcher die Anordnung einer Öffnung
für die Stabilisierungseinrichtung wiedergegeben ist, wenn das Längsschott mit doppelter
Wand ausgeführt ist; F i g. 8 ist eine Schnittansicht nach Linie
8-8 der F i g. 7;
F i g. 9 ist eine der F i g. 7 ähnliche
Ansicht, wobei jedoch eine wellenförmige Ausführung des Längsschotts wiedergegeben
ist; F i g. 10 ist eine Schnittansicht nach Linie 10-10
der F i
g. 9.
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In F i g. 1 ist ein großes Tankschiff teilweise im Schnitt
wiedergegeben, wobei an den geschnittenen Stellen die Anordnung von zwei Ladetanks
20 und 22 dargestellt ist, von denen einer nahe dem vorderen Teil des Schiffes und
einer weiter achtem angeordnet ist. Für ein sehr großes Frachtschiff, bei welchem
die Verdrängung mehr als 100 000 tdw beträgt, werden zwei vollständige Ladetanks
-abgeändert, um als Stabilisierungseinrichtung verwendet zu werden. Jedoch ist vorgesehen,
daß bei kleineren Schwimmkörpem lediglich ein Tank oder ein Teil eines Tanks, der
mittschiffs angeordnet ist und bei größeren Schwimmkörpern eine größere Anzahl von
Tanks abgeändert wird bzw. werden. Mit 24 und 26
sind die Anordnungen von
Öffnungen der Stabilisierungseinrichtung angedeutet, die nachstehend in Verbindung
mit F i g. 3 im einzelnen erläutert werden.
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In F i g. 2 ist eines der Querschotte 28 wiedergegeben,
das zur Gewichtserspamis ausgeschnittene Öffnungen 30 aufweist, zwischen
denen aus Festigkeitsgründen verbleibende Rippen 32 vorgesehen sind. Die
Öffnungen 30 und die Rippen 32 bilden einen Teil der Schiffsausführung
und werden durch den Einbau der Stabilisierungseinrichtung nicht verändert. In F
i g. 2 sind weiterhin das Oberdeck 34, die Seitenwand 36 und der Boden
38 des Schwimmkörpers im Schnitt wiedergegeben. Weiterhin sind das mittlere
Längsschott 40 und ein paralleles Längsschott 42 und entlang dieser Schotte 40 und
42 in gleichen Abständen angeordnete Versteifungswinkel 44 im Schnitt wiedergegeben.
Die Längsschotte 40 und 42 sind gewöhnlich aus massivem Material und haben keine
Öffnungen, sondem dienen dazu, jeden Ladetank in vier getrennte Tanks zu unterteilen,
von denen zwei wiedergegeben sind.
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In F i g. 3 sind mit 29 Querschotte bezeichnet, die
große Öffnungen aufweisen und in Draufsicht dem Schott 28 ähnlich sind. Die
Backbordseite des Querschotts 28 ist wiedergegeben, die Steuerbordseite ist
identisch ausgeführt. Spritzplatten 46 sind in senkrechten Abständen entlang der
Innenseite der Tanks angeordnet, um ein Spritzen des in dem Tank befindlichen Mediums
zu verhindern.
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Für den Einbau einer Stabilisierungseinrichtung in einen Tanker werden
Öffnungen 48 (F i g. 3) durch das gewöhnlich flüssigkeitsdichte Längsschott
40 hindurchgeschnitten, damit die in benachbarten Quertanks befindliche Flüssigkeit
beim Rollen des Schiffs hin- und her- bzw. vor- und zurückfließen kann. Diese öffnun-en
48 sind allseitig von den Versteifungswinkeln 44 und den Schotten 29 bzw.
28 zur Verstärkung der Längsschotte 40, 42 umrahmt und dienen als Verengungen
zwischen den am weitesten außen liegenden Tanks, dieals Flügeltanks der Stabilisierungseinrichtung
wirken, und den mittleren Ladetanks, die als Querleitungsabschnitte für die Einrichtung
dienen. Wenn das Schiff rollt und die in dem Tank befindliche Flüssigkeit
(öl oder Wasser) aus dem angehobenen Tank ausfließt, tritt es durch die Öffnungen
48 der Stabilisierungseinrichtung hindurch. Wenn die Flüssigkeit in die mittleren
Tanks und aus diesen zu den äußeren Tanks fließt, tritt eine Energievemichtung bzw.
Dämpfung auf. Die Größe der Öffnungen 48 ändert sich beträchtlich, wenn die Entwurfs-
bzw. Gestaltungsparameter sich ändern, beispielsweise die Viskosität und Dichte
der in den Tanks beförderten Flüssigkeit, die gewöhnliche Rollperiode des Schiffes
und das Ausmaß der Dämpfung, die für eine gegebene Tankgröße erhalten werden soll.
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Wie aus F i g. 4 ersichtlich, sind diese Öffnungen derart angeordnet,
daß keine nachteilige Beeinflussung der Baufestigkeit des Schiffes auftritt, wobei
jede Öffnung 48 mittig zwischen zwei der Versteifungswinkel 44 angeordnet ist, so
daß es nicht erforderlich ist, zusätzliches Versteifungsmaterial vorzusehen.
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Wenn, wie in den F i g. 7 und 8 dargestellt, das Längsschott
mit aus glatten Platten 43 und 45 gebildeten Wänden ausgeführt ist, wobei an der
Außenseite ein senkrechter Steg 47 und zwischen den Platten 43, 45 ein waagerechter
Steg 49 vorgesehen ist, so daß zwecks Versteifung eine eierkorbartige
Ausführung
erhalten wird, wird eine fertige Öffnung in dem Längsschott durch Anschweißen einer
Hülse 50 in der Öffnung gebildet. Die Hülse 50 dient sowohl dazu,
die Festigkeit für die Ausführung zu schaffen, als auch dazu, zu verhindern, daß
Räume gebildet werden, in denen sich irgendwelche Ab-
lagerungen oder Niederschläge
bilden können. Weiterhin können in den Schottstegen gewichtsparende Löcher
51 vorgesehen sein. Derartige mit glatten Wänden versehene Schotte können
bei Tankern verwendet werden, bei denen das Reinigen von Bedeutung ist, beispielsweise
wenn Weine oder genießbare Kochöle befördert werden.
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Wenn wellenförmige Schottwände 57 vorhanden sind, wie sie in
den F i g. 9 und 10 wiedergegeben sind, kann die Innenseitenkante
der Öffnung 55 mit einer Hülse 52 ausgekleidet werden, die auf jeder
Seite der wellenförmigen Schottwand vorsteht, um jeden sich zufolge der Öffnung
ergebenden Verlust an Festigkeit bzw. Steifigkeit der Ausführung auszugleichen.
Sämtliche Hülsen 52 werden durch eine fortlaufende Schweißung entlang ihres
Außendurchmessers an Ort und Stelle gehalten.
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Wie oben ausgeführt, muß jeder Einbau für das jeweilige besondere
Schiff entworfen werden, und die Öffnungen müssen derart im Abstand voneinander
angeordnet werden, daß eine Störung mit dem Schiffsaufbau soweit wie möglich vermieden
wird. Hierzu kann es erforderlich sein, die Anordnung einiger der Öffnungen beispielsweise
die der öffnungen 54 und 56 (F i g. 3) zu variieren, die derart angeordnet
sind, daß eine Störung mit der Spritzplatte 46 vermieden wird. Andere Gestaltungsgesichtspunkte
können die Anordnung der Öffnungen für die Stabilisierungseinrichtung in den Schotten
beeinflussen; gemäß F i g. 3 beginnt der Bereich, in welchem die Öffnungen
gebildet sind, in einem Ab-
stand von dem Boden des Ladungstanks, jedoch kann
es in anderen Fällen erforderlich sein, eine Mehrzahl Öffnungen in einem Abstand
derart anzuordnen, daß die dem Boden des Schiffskörpers viel näher liegen. In anderen
Fällen kann der Bereich, in welchem die Öffnungen gebildet sind, so verschoben werden,
daß er in einem kurzen Abstand unter dem Oberdeck des Schiffskörpers beginnt, was
von der Art der beförderten Ladung und der gewöhnlichen Höhe des Flüssigkeitsspiegels
abhängt. Bei anderen Ausführungen kann es erforderlich sein, die Öffnungen in unregelmäßigen
Abständen oder an allen möglichen Stellen des Schotts im Abstand von dem Boden des
Schiffskörpers oder von dem Oberdeck anzuordnen.
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Es ist Vorkehrung dafür zu treffen, die Größe der Öffnungen und ihnen
zugeordnete Ventile in Ab-
hängigkeit von dem in dem Schiff beförderten
Medium zu ändern.
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In den F i g. 5 und 7 ist eine Ausführungsform eines
Ventilmechanismus wiedergegeben, der insbesondere anwendbar ist, wenn die Öffnungen
der Stabilisierungseinrichtung verhältnismäßig nahe aneinander angeordnet werden
müssen. Eine Steuerstange 80 kann axial nach oben und nach unten bewegt werden,
die mittels eines Halters 84 an dem Ventilschieber 82 befestigt ist, so daß,
wenn die Stange 80 verschoben wird, der Schieber 82 sich um einen
Gelenkpunkt 70 verschwenkt, um die Öffnung 86 in dem Schott
90 zu öffnen oder zu schließen.
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Bei einigen Ausführungen von Massengut tragenden Schwimmkörpern kann
es erwünscht sein, eine waagerechte Platte in einem Laderaum oder Ladetank in einer
gewissen Tiefe anzuordnen, um den für die Stabilisierung verwendeten Teil dieses
Raumes bzw. Tanks abzutrennen. Dies kann erfolgen, wenn es erwünscht sein sollte,
eine schwerere Flüssigkeit, z. B. Seewasser, als Stabilisierungsmedium zu verwenden,
oder wenn sich eine trockene Ladung, beispielsweise Korn, in dem unteren Teil des
Laderaumes befindet.
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Es ist somit ersichtlich, daß es durch richtig gestaltete und in richtigem
Abstand angeordnete versteifte Öffnungen zwischen sonst flüssigkeitsdichten Schotten,
die sich zwischen benachbarten Ladungstanks innerhalb eines Tankschwimmkörpers oder
Tankschiffs befinden, möglich ist, eine Stabilisierung der Rollbewegungen zu erhalten,
indem die Flüssigkeit auf der hohen Seite des Schwimmkörpers durch eine zwecks Vernichtung
der Energie der Flüssigkeit richtig gestaltete Leitung hindurch nach unten strömen
und an der niedrigen Seite des Schwimmkörpers zu einem richtigen Zeitpunkt ankommen
kann, wenn diese sich zu heben beginnt, um diesem Heben entgegenzuwirken.