DE2652385B2 - Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsanlage mit einem Dieselmotor und Schiffsantriebsanlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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 DE-AS 22 44 919, die eine hydraulisch betätigte Lamellenkupplung für Schiffswendegetriebe betrifft, werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die sich mit den beim Anfahren der Schiffsantriebsanlage entstehenden Kuppiungsprobieme 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 ersten Phase mit einem allmählich abnehmenden Schlupf. Durch diese bekannten Maßnahmen wird also versucht, den beim Anfahren einer Schifisantriebsanlage auftretenden Abweichungen vom normalen Fahrtbetrieb Rechnung zu tragen.

Derartige Abweichungen vom Normalbetrieb gibt es jedoch nicht nur in der 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 mittelschnell 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 die Antriebsanlage eine hochelastische Kupplung, so sind die meist auf Gumrnibasis 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 hydraulische Schlupfkupplung in das Antriebssystem eingebaut wird. Der Nachteil der hydraulischen Schlupfkupplungen 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 Kupplungen lassen Schlupf zu, der jedoch so bemessen sein muß, daß einerseits die erforderliche Dämpfung zur

Reduzierung von Überbeanspruchungen auf ein erträgliches Maß 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 allmählichem Belagverschleiß und der damit verbundenen Vergrößerung des axialen Schaltweges, sowie durch Änderung der elastischen Eigenschaften

j» der Gummielemente im Betrieb sich die ursprünglich vorhandenen Rückstellkräfte, 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

i". her als eine schlechte Lösung anzusehen, eine Reibungskupplung nur deswegen im Dauerbetrieb mit Schlupf zu fahren, um die zu einem nicht vorher bestimmbaren Zeitpunkt auftretenden erhöhten Wechseldrehmomente dämpfen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, die den Anlagen gemäß 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

Vi Normalbetrieb ohne Schaden für die Kupplung kompensiert werden können.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der Druckmitteldruck in Abhängigkeit vom Laufverhalten des Dieselmotors gesteuert wird, und zwar derart, daß

V) mit dem Auftreten von erhöhten Wechseldrehmomenten der beim Ruhigiauf des Dieselmotors auf einen höheren Haltewert eingestellte Druckmitteldruck gesenkt und auf einen Wert selbstätig eingeregelt wird, der für die Dauer des Anhaltens der erhöhten Wechseldreh-

•v, momente einen die Wechseldrehmomente dämpfenden 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 Schlupfkupplung auskommt und dennoch auf plötzlich auftretende Unregelmäßigkeiten im Antriebssystem reagieren kann.

Vorteilhafterweise wird der Schlupf beim Auftreten

h^r> 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 AT-PS 3 31 084 zum Erfassen der Drehzahldifferenz zwischen den Hälften einer Schlupfkupplung vorgeschlagen werden.

Eine Schiffsantriebsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der eine Einrichtung zum Überwachen des Laufverhaltens des Dieselmotors und an der Reibungskupplung eine einen Schlupf derselben quantitativ erfassende Schlupfmeßvorrichtung vorgesehen ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Einrichtung zum Oberwachen des Laufverhaltens und die Schlupfmeßvorrichtung 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 Doppelkegelreibungskupplung ist. Hierbei übernehmen die elastischen Elemerte der Doppelkegelreibungskupplung die Dämpfung der normalen Wechseldrehmomente, während die erhöhten 2t Wechseldrehmomente durch die erfindungsgemäße Maßnahme gedämpft werden. Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die in der Abbildung dargestellte Schiffsantriebsanla- «> ge besteht aus einem Dieselmotor 1, der über eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung 2 und eine einfache Wellenkupplung 12 ein Schiffsgetriebe 3 treibt. Über das Schiffsgetriebe 3 wird eine durch eine strichpunktierte Linie angedeutete Propellerwelle 4 mit i'> einem Propellers angetrieben.

Der Dieselmotor ist 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 eint weitere Verbindungsleitung 24 eine Schlupfmeßvorrichtung 6 an das Regelgerät 7 angeschlossen. Zur Schlupfmeßvorrichtung 6 gehören zwei Meßfühler 15 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 2 verteilte Stifte, während die Impulsgeber 13 an einem mit dem Sekundärteil der Reibungskupplung 2 starr verbundenen Teil, hier an der Wellenkupplung 12 angeordnet sind.

Das Regelgerät 7 ist über eine Steuerleitung 11 mit dem Stellantrieb 10 eines die Druckmittelzufuhr steuernden Ventils 9 verbunden. Dieses teilt die Druckmittelleitung in einen vor dem Ventil 9 liegenden Leitungsabschnitt 8, der an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist und einen Abschnitt 8a, in dem der durch eine Anzeigevorrichtung 20 ablr ,bare 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 öhre Schlupf läuft. Dieser normale Betriebsdruck ist hier der höhere Haltewert. Sobald die Einrichtung 22 zum Überwachen des Laufverhaltens eine Unregelmäßigkeit, z. B. einen Zyünderausfall meldet, geht über das Steuerventil 7 an die Stellvorrichtung 10 ier Befehl, das Ventil 9 zu drosseln. Durch die Drosselung kommt es zu einem entsprechenden Druckabfall im Leistungsabschnitt 8a 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 Wen erreicht und gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer Schiffsantriebsanlage mit einem Dieselmotor, bei der zwischen dem Dieselmotor und dem Schiffsgetriebe eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung mit regelbarer Druckmittelzufuhr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmitteldruck in Abhängigkeit vom Laufverhalten des Dieselmotor« gesteuert wird, und zwar derart, daß mit dem Auftreten von erhöhten Wechseldrehmomenten der beim Ruhiglauf des Dieselmotors auf einen höheren Haltewert eingestellte Druckmitteldruck gesenki: und auf einen Wert selbstätig eingeregelt wird, der für die Dauer des Anhaltern der erhöhten Wechseldrehmomente einen die Wechseldrehmomente dämpfenden Schlupf in der Reibungskupplung; bewirkt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dfiC auf einen vorgegebenen Schlupf eingeregelt wird.

3. Schiffsantriebsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der eine Einrichtung zum Überwachen des Laufverhaltens des Dieselmotors und an der Reibungskupplung eine einen Schlupf derselben quantitativ erfassende Schlupfmeßvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Überwachen des Laufverhaltens und die Schlupfmeßvorrichtung (6) an ein Regelgerät (7) angeschlossen vnd, welches ein die Druckmittelzufuhr steuerndes Ventil (9) betätigt

4. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung eine an sich bekannte pneumatisch betätigte elastische Doppelkegelreibungskupplung ist