DE3505992C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solcher Schiffsantrieb ist aus der DE-OS 26 52 385 bekannt.

In der DE-OS 26 52 385 wird vorgeschlagen, eine Reib­ kupplung eines Schiffsantriebes anstatt im Dauerbe­ trieb mit Schlupf zu fahren, jeweils nur dann mit Schlupf zu fahren, wenn Unregelmäßigkeiten im Antriebs­ system auftreten, beispielsweise bei Ausfall eines Motorzylinders. Dazu dienen Meßfühler entweder am Schiffsmotor oder zur Erfassung der Drehzahldifferenz zwischen Primärseite und Sekundärseite der Reibkupplung. In Abhängigkeit von den Meßwerten der Meßfühler wird über ein Ventil die Druckmittelzufuhr zur Reibkupplung gesteuert (letzter Absatz auf Seite 5 und erster Absatz auf Seite 6 der OS).

In der weiteren DE-OS 25 01 391 wird zur Erzielung einer Schiffspropellerdrehzahl, die niedriger ist als die minimale Drehzahl des Schiffsmotors, vorgeschlagen, eine im Antriebsstrang gelegene Reibkupplung mit Schlupf zu betreiben und den Schlupf der gewünschten Drehzahl entsprechend zu ändern (letzter Absatz auf Seite 3 der OS).

In der DE-OS 22 06 513 wird vorgeschlagen, die Dreh­ zahlen des Primärteils und des Sekundärteils einer Schaltkupplung im Schiffsantriebsstrang zu messen und in Abhängigkeit davon eine Gasturbine jeweils nur dann zuzuschalten, wenn die beiden Drehzahlen gleich sind, um Schäden beim Einkuppeln zu vermeiden. Ein Schlupfbetrieb soll also unter allen Umständen ver­ mieden werden.

Die DE-OS 32 06 073 zeigt eine Anordnung zum Verhindern der Überhitzung einer Kupplung für einen Verbrennungs­ motor eines Fahrzeugs mit zwei Meßfühlern zur Er­ fassung der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung und mit einem Rechner zur Berechnung der Wärmemenge in der Kupplung aufgrund der beiden Dreh­ zahlmessungen. Dabei wird das Kupplungsdrehmoment an­ hand der Drehzahlen und Drehzahländerungen pro Zeit­ einheit nur angenähert berücksichtigt. Die Kupplung wird bei Übererwärmung vollständig eingerückt. Dabei besteht die Gefahr, daß der Motor abgewürgt wird und dann nur eine verringerte oder überhaupt keine An­ triebskraft mehr vorhanden ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den Kupplungsdruck bei einem Schiffsantrieb in Ab­ hängigkeit von einer maximal zulässigen Schaltarbeit der Reibkupplung während ihrer Rutschphase automatisch so zu steuern oder zu regeln, daß die maximal zu­ lässige Schaltarbeit nicht oder nicht vor dem Ende der Rutschphase erreicht wird und dadurch bei Fahrten eines Schiffes in schwierigen, insbesondere eisigen Gewässern oder bei sonstigen Manövern ein größtmögliches Drehmoment an der Propellerwelle zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird das jeweilige Drehmoment der Schaltkupplung gemessen und in Abhängigkeit davon ein Drehmoment-Meßwertsignal dem Rechner zur Berechnung der Schaltarbeit zugeführt. Dadurch steht an der Propellerwelle bei Manövern in Notfällen und bei Fahrten in schwierigen Gewässern, z. B. eisigen Ge­ wässern, jeweils ein größtmögliches Drehmoment zur Verfügung, ohne daß die Kupplung überhitzt oder der Motor in einen leistungsschwachen Drehzahlbereich gedrosselt oder abgewürgt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen enthalten.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen als Beispiel be­ schrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schiffs­ antriebs nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Diagramm des Grenzwertes der maximal zulässigen Schalt­ arbeit in Abhängigkeit von der Rutschzeit der Schaltkupplung.

Der Schiffsantrieb nach der Erfindung gemäß Fig. 1 beinhaltet einen Schiffsmotor 2, der über eine schalt­ bare Reibkupplung 4, vorzugsweise eine schaltbare Lamellen­ kupplung, und ein Schiffsgetriebe 6 einen Schiffspropeller 8 antreibt. Eine Betätigungseinrichtung 10 er­ faßt über einen Drehzahlfühler 12 die Eingangsdreh­ zahl und über einen Drehzahlfühler 14 die Ausgangs­ drehzahl der Reibkupplung 4, sowie über einen auf der Primärseite der Reibkupplung 4 angebrachten Dehnungsmeßstreifen 16 das Drehmoment an dieser Reib­ kupplung 4. Der Meßwert des Drehzahlfühlers 12 auf der Primärseite der Reibkupplung 4 liefert einen Drehzahlwert, welcher sowohl der Eingangsdrehzahl der Reibkupplung als auch der Drehzahl des Schiffs­ motors 2 entspricht. In Abhängigkeit von den Werten der Meßfühler 12, 14 und 16 berechnet ein Rechner in der Betätigungseinrichtung 10 die jeweils von der Reibkupplung 4 geleistete Schaltarbeit. Ferner ist im Rechner der Betätigungs­ einrichtung 10 die maximal zulässige Schaltarbeit der Reibkupplung 4 gespeichert. Der Rechner vergleicht den Wert der jeweils geleisteten Schaltarbeit mit dem Grenzwert der maximal zulässigen Schaltarbeit und steuert oder regelt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis über eine Ventilvorrichtung 18 den Kupplungs­ druck, indem über die Ventil­ vorrichtung 18 die Druckflüssigkeitszufuhr von einer Druckflüssigkeitsquelle 20 zur Reibkupplung 4 ent­ sprechend gesteuert oder geregelt wird.

In dem Diagramm in Fig. 2 ist auf der Horizontalen die Rutschzeit t und auf der Vertikalen die Schaltarbeit A aufgetragen. Eine Kurve 22 zeigt die maximal zulässige Schaltarbeit der Reibkupplung in Abhängigkeit von der Rutschzeit der Reibkupplung. Daraus ist er­ sichtlich, daß die maximal zulässige Schaltarbeit der Reibkupplung kein konstanter Wert ist, sondern von der gesamten Rutschzeit abhängig ist. Der Wert der maximal zulässigen Schaltarbeit darf nur am Ende der Rutschphase der Reibkupplung, jedoch nicht während der Rutschphase erreicht werden. Die Kurve 22 stellt also einen oberen Grenzwert für die Belastbarkeit der Reibkupplung 4 dar. Ein unterer Grenzwert ist durch die Leistungsfähigkeit des Schiffsmotors gegeben. Wenn die Leistungsfähigkeit des Schiffsmotors, z. B. beim Anfahrvorgang, nicht ausreicht, den Schiffs­ propeller 8 in einem Zuge auf eine Drehzahl zu beschleunigen, die einer unteren Grenzdrehzahl des Schiffs­ motors entspricht, dann wird durch die Betätigungseinrichtung der Kupplungsdruck so gesteuert oder geregelt, daß die Drehzahl des Motors nicht unter diese untere Grenzdrehzahl abfällt. In gleicher Weise wird ein Ab­ fallen der Motordrehzahl unter diese untere Grenzdrehzahl durch Steuern oder Regeln des Kupplungs­ druckes verhindert, wenn der Widerstand am Schiffs­ propeller 8 zu hohe Werte annimmt, beispielsweise durch Eis bei Fahrten in eisigen Gewässern.

Claims (3)

1. Schiffsantrieb mit einer schaltbaren Reibkupplung (4) im Antriebsstrang zwischen Schiffsmotor (2) und Schiffspropeller (8) und mit einer Betätigungseinrichtung (10), die zwei Meßfühler (12, 14) zur Erfassung der Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen der Reibkupplung (4) und eine Ventilvorrichtung (18) zur Steuerung oder Regelung des Kupplungsdruckes und dadurch eines Schlupfbetriebes der Reibkupplung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Meßfühler (16) zur Erfassung eines dem jeweiligen Drehmoment der Schaltkupplung (4) entsprechenden Wertes und ein Rechner (in 10) vorgesehen sind, der in Abhängigkeit von den erfaßten Werten der drei Meßfühler (12, 14, 16) und der jeweiligen Rutschzeit der Schaltkupplung die im Verlauf einer Rutschphase geleistete Schaltarbeit der Schaltkupplung (4) berechnet und den Wert dieser geleisteten Schaltarbeit mit einem der maximal zulässigen Schaltarbeit entsprechenden Grenzwert vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis den Kupplungsdruck automatisch so steuert oder regelt, daß die maximal zulässige Schaltarbeit nicht, oder nicht vor dem Ende der Rutschphase erreicht wird.

2. Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (in 10) in Abhängigkeit von der Rutschzeit verschiedene Grenzwerte der maximal zulässigen Schaltarbeit für den Vergleich mit der geleisteten Schaltarbeit in der Reibkupplung (4) verwendet und daß diese verschiedenen Grenzwerte im Rechner gespeichert sind.

3. Schiffsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (10) bei fallender Drehzahl des Motors (2) den Kupplungsdruck so reduziert, daß ein Unterschreiten einer unteren Grenzdrehzahl des Motors verhindert wird.