Über die Theorie des Kreisels. Mit 143 Figuren im Text.

796- IX. Technische Anwendungen.
gaben des Schiffskreisels. Die dem Schiff bei einem Ausschlag erteilte
Energie des Rollens kann durch den Kreisel natürlich nicht ohne
Weiteres vernichtet, sondern nur umgesetzt werden in eine Schwingung
des Kreiselrahmens gegen das Schiff. In dieser Form läfst sich die
Schwingungsenergie aber durch geeignete Bremsvorrichtungen beseitigen
(d.h. in Wärme verwandeln). Es ist eine Bandbremse (B in Fig. 123) sowie
ein hydraulicher Bremszylinder, beide gegen den Kreiselrahmen wirkend,
angeordnet. In der Ermöglichung dieser Bremsung haben wir eine
wesentliche Seite der Wirksamkeit des Schiffskreisels zu sehen. Bei einem
Wagen arbeitet ja die Bremse von dem Wagenkasten aus gegen die
relativ dazu sich drehenden Räder. Bei dem Schiffskörper fehlt zunächst die Möglichkeit des Anlegens einer Bremse, da keine Relativbewegung der festen Teile vorhanden und der Wasserwiderstand, selbst
wenn er durch Schlingerkiele unterstützt wird, nicht ausgiebig genug
ist. Die Kreiselwirkung aber schafft eine energische Relativbewegung
des Rahmens gegen den Schiffskörper und ermöglicht damit, dem
letzteren eine Bremse anzulegen. Natürlich darf die Bremsung nicht
so stark sein, dafs sie ein Ausschlagen des Kreiselrahmens überhaupt
verhindert; sonst würden wir wieder auf den dem Schiffskörper fest eingebauten und daher wirkungslosen Schwungring zurückfallen. Dafs
es ein geeignetes Mittelmafs von Bremsung giebt, welches die freien
Schiffsschwingungen hinreichend stark dämpft, ohne die Kreiselwirkung
zu unterbinden, und bei dem auch die erzwungenen Schwingungen
heruntergesetzt werden, zeigt die Erfahrung und in Ubereinstimmung
mit ihr die theoretische Überlegung.
Über die Erfahrungen am Schiffskreisel werden wir im ~ 6 berichten. Wir wenden uns zunächst zu seiner Theorie. Vorab sei bemerkt,
dafs wir die Verhältnisse schematisch wieder durch die Fig. 121 des Torpedokreisels darstellen können: Der aufsere Ring entspricht dem Schiffskörper, der innere dem Kreiselrahmen, der Schwungring unserem
Kreiselrade. Der Unterschied ist zunächst nur ein quantitativer: der
äufsere Ring ist im Falle des Schiffskreisels äufserst massig im Verhältnis zu den anderen Teilen zu denken. Dafs seine Drehaxe jetzt
nicht vertikal, sondern horizontal gestellt wird, ist natürlich belanglos.
Bei den zunächst zu betrachtenden freien Schwingungen wäre das
äufsere Moment W gleich Null, bei den durch Seegang erzwungenen
Schwingungen periodisch wechselnd. Es giebt aber weitere Unterschiede, welche es bequemer erscheinen lassen, bei der Entwicklung
der Formeln einen anderen Ausgangspunkt zu nehmen: Wir müssen
jetzt die schon genannten Reibungswirkungen als wesentlich in die
Theorie einführen, die wir früher nicht berücksichtigt haben; ferner