DE2652385A1

DE2652385A1 - Verfahren zum betrieb einer schiffsantriebsanlage mit einem dieselmotor

Info

Publication number: DE2652385A1
Application number: DE19762652385
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Ing Schaefer
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1978-05-18
Also published as: FI772702A; FI62987B; US4253414A; JPS5361894A; NO142900B; NO773291L; DE2652385C3; FI62987C; DE2652385B2; NL7710167A; FR2370631B1; GB1592891A; FR2370631A1; NO142900C

Description

Patentanwalts*
Dipl.-lng. W. Meissner
DipL-Ing. P. E. Mstonar
KpUn-:. H.-J. Pr:^

i U, im 33 iüiuriewsld), H

FaI I-Nummer 11 981 15.1-1. 1976

Mannesmann Aktiengesellschaft, Düsseldorf, Mannesmannuier 2

"Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsanlage mit einem Dieselmotor"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsanlage mit einem Dieselmotor, bei der zwischen dem Dieselmotor und dem Schiffsgetriebe eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung mit regelbarer Druckmittelzufuhr vorgesehen ist.

In der DT-AS 22 44 919, die eine hydraulisch betätigte LamelTenkupplunp· für Schiffswendegetriebe betrifft, werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die sich mit den beim Anfahren der Schiffsantriebsanlage entstehenden Kupplungsproblemen befassen. Dabei wird im wesentlichen vorgeschlagen, das Einschalten der Reibungskupplung durch einen erhöhten Druck des Druckmittels zu beschleunigen oder eine langsame Schaltung vorzunehmen, bei der der Druck des Druckmittels allmählich auf den Betriebsdruck gebracht wird. Bei dieser langsamen Schaltung läuft die Reibungskupplung in der ersteri Phase mit einem allmählich abnehmenden Schlupf. Durch diese bekannten Maßnahmen wird also versucht, den beim Anfahren einer Schiffsantriebsanlage auftretenden Abweichungen vom normalen Fahrtbetrieb Rechnung zu tragen.

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Derartige Abweichungen vom Normalbetrieb gibt es jedoch nicht nur in öse Anlaufphase oder beim Umsteuern eines Schiffswendegetriebes, sie können vielmehr auch während des normalen Fahrtbetriebes, z. B. durch den Ausfall eines Zylinders des in der Regel mittel schnei I laufenden Dieselmotors auftreten. Sie führen in der Schiffsantriebsanlage wegen der dann erhöhten Wechseldrehmomente zu erhöhten Beanspruchungen, die sich bis in das Schiffsgetriebe fortsetzen können. Enthält dieAntriebssnlage eine hochelastische Kupplung, so sind die meist auf Gummibasis aufgebauten hochelastischen Teile erfahrungsgemäß besonders gefährdet.

Eine Reduzierung der erhöhten Wechseldrehmomente und somit auch der Beanspruchungen auf ertragbare Werte läßt sich unter anderem dadurch erreichen, daß eine Schlupfkupplung in das Antriebssystem eingebaut wird. Der Nachteil der hydraulischen Schlupf kupplungen liegt in dem hohen Aufwand, der betrieben werden muß, insbesondere dann, wenn eine hydraulische Kupplung in einem Antriebsystem mit relativ niedriger Drehzahl eingesetzt ist.

Auch pneumatisch geschaltete, hochelastische Kupolungen lassen Schlupf zu, der jedoch so bemessen sein muß, daß einerseits die erforderliche Dämpfung zur Reduzierung von Überbeanspruchungen auf ein erträgliches Via3 erreicht wird, andererseits sich infolge des Schlupfes eine frühzeitige Abnutzung der Kupplungsreibbeläge aufgrund zu großer Erwärmung nicht einstellt. Bei diesen hochelastischen, pneumatischen Schaltkupplungen ist die Beibehaltung eines eingestellten Schlupfes über längere Zeit ein Problem insofern, als durch den allmählichen Belagverschleiß und der damit verbundenen Vergrößerung des axialen Schaltweges, sowie durch Änderung der elastischen Eigenschaften der Gummielemente im Betrieb sich die ursprünglich vorhandenen RückstelIkräfte, welche zur Ausschaltung erforderlich sind, verändern. Ein weiterer Faktor liegt in einer Änderung des Reibwerts unter den verschiedenen Betriebsbedingungen vor. Auch ist es vom Grundsatz her als eine schlechte Lösung anzusehen, eine ReibungskuDoIung nur deswegen im Dauerbetrieb mit Schlupf zu fahren, um die zu einem nicht vorher bestimmbaren Zeitpunkt auftretenden erhöhten Wechselorehmomente dämpfen zu können.

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Aufgabe der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsanlage zu schaffen, durch das zu einem beliebigen Zeitpunkt auftretende Abweichungen vom Normal betrieb ohne Schaden für die Kupplung kompensiert werden können.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der Druckmitteldruck in Abhängigkeit vom Lauf verhalten des Dieselmotors gesteuert wird, und zwar derart, daß mit dem Auftreten von erhöhten Wechseldrehmomenten der beim Ruhiglauf des Dieselmotors auf einen höheren Haltewert eingestellte Druckmitteldruck gesenkt und auf einen Wert selbstätig eingeregelt wird, der für die Dauer des Anhaltens der erhöhten Wechsel drehmomente einen die Wechsel drehmomente dämofenden Schlupf in der Reibungskupplung bewirkt.

Durch die Erfindung werden die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile vermieden und es wird eine Antriebsanordnung geschaffen, die ohne eine aufwendige und gegebenenfalls zusätzliche Schlupf kupolung auskommt und dennoch auf plötzlich auftretende Unregelmäßigkeiten im Antriebssystem reagieren kann.

Vorteilhafterweise wird der Schlupf beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten auf einen vorgegebenen Wert eingeregelt, wobei durch das Einregeln zum Ausdruck kommt, daß für die Dauer der Unregelmäßigkeiten dieser Wert auch beibehalten wird. Die hierfür erforderlichen Maßnahmen gehören zum Stand der Technik, wie die Erfassung von Unregelmäßigkeiten durch entsprechende Meßfühler am Dieselmotor oder das Erfassen der Drehzahldifferenz zwischen den Kupplungshälften zur Ermittlung und Einregelung des Schlupfs. Hierfür sind Maßnahmen einsetzbar, wie sie in der OE-PS 331 o84 zum Erfassen der Drehzahldifferenz zwischen den Hälften einer Schlupfkupplung vorgeschlagen werden.

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Eine Schiffsantriebsanlage, bei der eine Einrichtung zum Überwachen des Lauf Verhaltens des Dieselmotors und an der Reibungskupplung eine einen Schlupf derselben quantitativ erfassende Schlupfmeßvorrichtung vorgesehen ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Einrichtung zum Überwachen des Lauf Verhaltens und die Schluofmeßvorric'ntung an ein Regelgerät angeschlossen sind, welches ein die Druckmittelzufuhr steuerndes Ventil betätigt.

Eine vorteilhafte Kombination ergibt sich dann, wenn die Reibungskupplung eine an sich bekannte pneumatisch betätigte elastische Doopelkegelreibungskupplung ist. Hierbei übernehmen die elastischen Elemente der Doppelkegel reibungskupplung die Dämpfung der normalen Wechseldrehmomente, während die erhöhten Wechseldrehmomente durch die erfindungsgemäße Maßnahme gedämpft werden. Die beigefügte Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die in der Abbildung dargestellte Schiffsantriebsanlage besteht aus einem Dieselmotor 1, der über eine druckmittel betätigte Reibungskuoplung 2 und eine einfache Wellenkupplung 12 ein Schiffsgetriebe 3 treibt. Über das Schiffsgetriebe 3 wird eine durch eine strichpunktierte Linie angedeutete Propellerwelle 4 mit einem Propeller 5 angetrieben.

Der DieselmrvfcOTPst mit einer Einrichtung 22 zum Überwachen des Laufverhaltens ausgerüstet, die über eine Verbindungsleitung 23 an ein Regelgerät 7 angeschlossen ist. Mit 21 ist die Energieversorgung des Regelgerätes 7 bezeichnet. Weiterhin ist über eine weitere Verbindungsleitung 24 eine Schlupfmeßvorrichtung 6 an das Regelgerät angeschlossen. Zur Schlupfmeßvorrichtung 6 gehören zwei Meßfühler und 16 und deren Anschlüsse 17 und 18. Die Meßfühler 15 und 16 nehmen die Impulse von Impulsgebern 13 und 14 auf. Die Impulsgeber 14 sind auf den Umfang des Primärteiles der druckmittelbetätigten Reibungskupplung verteilte Stifte, während die Impulsgeber 13 an einem mit dem Sekundär-

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teil der Reibungskupplung 2 starr verbundenen Teil, hier an der Wellenkupplung 12 angeordnet sind.

Das Regelgerät 7 ist über eine Steuerleitung 11 mit dem Stellantrieb 1o eines die Druckmittelzufuhr steuernden Ventils 9 verbunden. Dieses teilt die Druckmittel leitung in einen vor dem Ventil 9 liegenden Leitungsabschnitt 8, der an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist und einen Abschnitt 8 a, in dem der durch eine Anzeigevorrichtung 2o ablesbare erforderliche oder gewünschte Betriebsdruck für die Reibungskupplung 2 herrscht.

Im Normalbetrieb liefert das Ventil 9 einen Betriebsdruck, der so groß ist, daß die Reibungskupplung 2 ohne Schlupf läuft. Dieser normale Betriebsdruck ist hier der höhere Haltewert. Sobald die Einrichtung 22 zum Überwachen des Lauf Verhaltens eine Unregelmäßigkeit, z. B. einen Zylinderausfall meldet, geht über das Steuerventil 7 an die Stellvorrichtung 1o der Befehl, das Ventil 9 zu drosseln. Durch die Drosselung kommt es zu einem entsprechenden Druckabfall im Leitungsabschnitt 8 a und zu einem Schlupf in der schaltbaren Reibungskupplung 2. Dieser Schlupf wird von der Schlupfmeßvorrichtung 6 quantitativ erfaßt und dem Regelgerät 7 gemeldet. Dieses vergleicht den Schlupf mit einem vorgegebenen Wert und steuert daraufhin das Ventil so ein, daß dieser Wert erreicht und gehalten wird.

- Patentansprüche-

DipUng. H. J. Presting Patentanwalt

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsani age mit einem Dieselmotor, bei der zwischen dem Dieselmotor und dem Schiffsgetriebe eine druckmittel betätigte Reibungskupplung mit regelbarer Druckmittelzufuhr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Druckmitteldruck in Abhängigkeit vom Lauf verhalten des Dieselmotors gesteuert wird, und zwar derart, daß mit dem Auftreten von erhöhten Wechsel drehmoment en der beim Ruhiglauf des Dieselmotors auf einen höheren Haltewert eingestellte Druckmitteldruck gesenkt und auf einen Wert selbstätig eingeregelt wird, der für die Dauer des Anhaltens der erhöhten Wechseldrehmomente einen die Wechseldrehmomente dämpfenden Schlupf in der Reibungskupplung bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß auf einen vorgegebenen Schlupf eingeregelt wird.

3. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der eine Einrichtung zum Überwachen des Lauf Verhaltens des Dieselmotors und an der Reibungskupplung eine einen Schlupf derselben quantitativ erfassende Schlupfmeßvorrichtung vorgesehen

dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung (22) zum Überwachen des Lauf verbal tens und die Schlupfmeßvorrichtung (6) an ein Regelgerät (7) angeschlossen sind, welches ein die Druckmittelzufuhr steuerndes Ventil (9) betätigt.

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4· Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Reibungskupplung eine an sich bekannte pneumatisch betätigte elastische Doppelkegelreibungskupplung ist.

rv I ! M ! rt

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