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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für einen Schiffspropellerantrieb mit wenigstens einem mit einer Antriebsmaschine verbundenen Propeller, bestehend aus einem mit Abstand vor dem Propeller aussen am Schiffsrumpf vorgesehenen Fremdkörperfühler, der mit einer Regeleinrichtung der Antriebsmaschine zusammenwirkt, wobei die Regeleinrichtung in Abhängigkeit vom Ansprechen des Fremdkörperfühlers im Sinne einer Drosselung der Antriebsleistung der Antriebsmaschine ansteuerbar ist.
Bei Gewässern, die Treibgut führen, besteht die Gefahr, dass das Treibgut in den Propellersog des Schiffsantriebes gelangt und in den Propeller gezogen wird, was eine Beschädigung des Propellers und des Antriebes zur Folge haben kann. Das Blockieren des Propellers bedingt nämlich bei einer Drehzahlregelung des Antriebes eine Steuerung im Sinne einer höheren Antriebsleistung, die unter Umständen eine Zerstörung des Antriebes nach sich zieht. Um den Schiffspropeller vor Treibgut zu schützen, ist es bekannt, den Propeller mit einem Schutzkorb zu umgeben, was allerdings den Wirkungsgrad des Propellers stark herabsetzt, insbesondere bei Düsenpropellern, weil durch den Schutzkorb die Sogwirkung der den Propeller umgebenden Düse erheblich vermindert wird.
Um den Schiffspropellerantrieb vor Fremdkörpern im Bereich des Gewässergrundes zu schützen, ist es bekannt (US-PS Nr. 2, 124, 497), im Bugbereich des Schiffsrumpfes einen mechanischen Fremdkörperfühler vorzusehen, über den eine Kupplung zwischen dem Propeller und der Antriebsmaschine betätigt wird. Nachteilig bei dieser bekannten Schutzvorrichtung ist allerdings, dass der Fremdkörperfühler ausschliesslich auf Fremdkörper im Bereich des Gewässergrundes ansprechen kann, so dass die Gefahr einer Beschädigung durch Treibholz od. dgl. bestehen bleibt. Ähnliche Nachteile haften einer andern bekannten Schutzvorrichtung an (DE-PS Nr. 2627953), bei der der Propeller mit einer selbsttätigen Antriebseinrichtung angehoben wird, wenn ein Hindernis im Bereich des Gewässergrundes beispielsweise durch eine Echoloteinrichtung erkannt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden und eine Schutzvorrichtung für Propellerantriebe zu schaffen, die auch schwimmende Fremdkörper erfasst.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Fremdkörperfühler in an sich bekannter Weise aus einem Schallwellensender und einem diesem zugeordneten Schallwellenempfänger besteht, dass die Regeleinrichtung vom Schallwellenempfänger ansteuerbar ist und dass die Abstrahlrichtung des Schallwellensenders zumindest im wesentlichen entlang der Kontur eines Spantenrisses innerhalb eines vorgegebenen, grössten Abstandes vom Schiffsrumpf verläuft.
Wird auf Grund der empfangenen Schallwellen ein Fremdkörper im Bereich des Schiffsrumpfes festgestellt, so wird über den Schallwellenempfänger der Regeleingriff in den Propellerantrieb im Sinne einer Drosselung der Antriebsleistung der Antriebsmaschine vorgenommen, wobei die Sogwirkung des Propellers weitgehend unterbunden wird. Gefährlich für den Propellerantrieb sind nur jene Treibgüter, die sich in unmitelbarer Nähe des Schiffsrumpfes am Schiff vorbeibewegen und deshalb in den Propellersog gelangen können. Damit lediglich diese für den Propellerantrieb gefährlichen Treibgüter angezeigt werden, verläuft die Abstrahlrichtung des Schallwellensenders zumindest im wesentlichen entlang der Kontur eines Spantenrisses innerhalb eines vorgegebenen, grössten Abstandes.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Schutzvorrichtung können somit alle Treibgüter angezeigt werden, die in den Bereich des Propellersoges gelangen könnten, so dass die Regeleinrichtung der Antriebsmaschine rechtzeitig vom Schallwellenempfänger im Sinne einer Drosselung der Antriebsleistung der Antriebsmaschine angesteuert werden kann.
Steuert der Schallwellenempfänger die Regeleinrichtung der Antriebsmaschine über ein Zeitglied an, so kann über das Zeitglied das Zeitintervall für den Regeleingriff vorgegeben werden.
Die Antriebsleistung wird bei einer solchen Ausbildung nach dem Abfallen des Zeitgliedes wieder den ursprünglichen Wert annehmen. Da bei üblichen Geschwindigkeiten das vom Schallwellenempfänger angezeigte Treibgut in wenigen Sekunden am Propeller vorbeitreibt, wirkt sich die kurzzeitige Drosselung der Antriebsleistung kaum auf die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes aus, das im wesentlichen gleichförmig fortbewegt wird.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. l eine erfindungsgemässe Schutzvorrichtung für den Propellerantrieb eines Schiffes in einem schema-
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tischen Blockschaltbild und Fig. 2 die Anordnung des Fremdkörperfühlers in einem schematischen Spantenriss.
Wie Fig. l zeigt, weist das schematisch angedeutete Schiff --1-- einen Propellerantrieb auf, der aus einer Antriebsmaschine --2-- und einem von dieser über eine Welle --3-- angetriebenen Propeller --4-- besteht, der innerhalb einer ihn umgebenden Düse --5-- angeordnet ist. Um diesen Propellerantrieb zu schützen, ist mit Abstand vor dem Propeller --4-- aussen am Schiffsrumpf - ein Fremdkörperfühler-7-- angeordnet, der auf in seinen Bereich gelangendes Treibgut anspricht, so dass die Leistung der Antriebsmaschine --2-- gedrosselt werden kann, bevor das Treibgut in den Bereich des Propellers --4-- kommt.
Auf Grund der Drosselung der Leistung der Antriebsmaschine --2-- wird die Sogwirkung des Propellers --4-- soweit herabgesetzt, dass das Treibgut nicht mehr in die Düse --5-- gesaugt werden kann. Der Propellerantrieb wird folglich wirksam vor Beschädigungen durch Treibgut geschützt, u. zw. ohne Verminderung des Wirkungsgrades des Düsenpropellers --4--, weil die Saugströmung durch die Düse --5-- nicht durch ein vorgeordnetes Schutzgitter od. dgl. behindert wird.
Um die Antriebsleistung rechtzeitig zu drosseln, wird die Drosselung der Antriebsleistung nach dem Ansprechen des Fremdkörperfühlers --7-- über die vorgesehene Regeleinrichtung --8-der Antriebsmaschine --2-- automatisch vorgenommen. Zu diesem Zweck steuert der Fremdkörper- fühler --7-- die Regeleinrichtung --8-- über eine Signalauswertung --9-- an, in der auf Grund der Signalform geprüft wird, ob der Fremdkörperfühler --7-- auf ein gefährliches Treibgut angesprochen hat oder nicht.
Da die Leistungsdrosselung lediglich notwendig ist, bis das Treibgut aus dem Propellerbereich fortgetrieben wird, kann die Ansteuerung der Regeleinrichtung --8-- über ein Zeitglied - erfolgen, das den Regeleingriff zufolge des Ansprechens des Fremdkörperfühlers nach einer vorgegebenen Zeit wieder ausschaltet. Ist mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu rechnen, so kann das Zeitglied vorzugsweise einstellbar ausgebildet sein. Nach dem Abfallen des Zeitgliedes --10-- wird die Antriebsleistung auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt. Da die Drosselung der Antriebsleistung nur kurzzeitig erfolgt, ist wegen der Trägheit die Schiffsbewegung trotz der zeitweiligen Leistungsdrosselung im wesentlichen gleichförmig.
Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, besteht der Fremdkörperfühler --7-- aus zwei im Kielbereich des Schiffsrumpfes-6-angeordneten Schallwellensendern-13-,. die mit zwei Schall- wellenempfängern --14-- im Bereich der Wasserlinie zusammenwirken. Die abgestrahlten Schallwellenbündel sind dabei so ausgerichtet, dass sie im wesentlichen entlang der Kontur eines Spantenrisses verlaufen, u. zw. innerhalb eines vorgegebenen, grössten Abstandes vom Schiffsrumpf. Wird das Schallwellenbündel von einem Treibgut unterbrochen, so wird dies vom zugehörigen Schall- wellenempfänger --14-- angezeigt, über den die Regeleinrichtung --8-- entsprechend beeinflusst wird.
Die Anordnung des Fremdkörperfühlers entlang der Aussenkontur eines Spantenrisses gewährleistet, dass alle Treibgüter im Bereich des Schiffsrumpfes unabhängig von ihrem Abstand zur Wasserlinie angezeigt werden, u. zw. in einer vorgegebenen Entfernung vom Propeller --4--. Dass mehrere Fremdkörperfühler --7-- entsprechend verteilt aussen am Schiffsrumpf --6-- angeordnet werden können, ist selbstverständlich.
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The invention relates to a protective device for a ship propeller drive with at least one propeller connected to a drive machine, consisting of a foreign body sensor provided on the ship's hull at a distance in front of the propeller and which cooperates with a control device of the drive machine, the control device depending on the response of the foreign body sensor is controllable in the sense of throttling the drive power of the drive machine.
In waters that carry flotsam, there is a risk that the flotsam will get into the propeller suction of the ship's drive and be pulled into the propeller, which can damage the propeller and the drive. The blocking of the propeller requires a control in the sense of a higher drive power in the case of a speed control of the drive, which may result in the drive being destroyed. In order to protect the ship's propeller from flotsam, it is known to surround the propeller with a protective cage, which, however, greatly reduces the efficiency of the propeller, particularly in the case of jet propellers, because the suction cage of the nozzle surrounding the propeller is considerably reduced by the protective cage.
In order to protect the ship's propeller drive from foreign bodies in the area of the water bed, it is known (US Pat. No. 2, 124, 497) to provide a mechanical foreign body sensor in the bow area of the ship's hull, by means of which a coupling between the propeller and the drive machine is actuated. A disadvantage of this known protective device, however, is that the foreign body sensor can only respond to foreign bodies in the area of the water bed, so that the risk of damage from driftwood or the like remains. Similar disadvantages are associated with another known protective device (DE-PS No. 2627953), in which the propeller is raised with an automatic drive device if an obstacle in the area of the water bed is detected, for example by an echo sounder device.
The invention is therefore based on the object of avoiding this deficiency and of creating a protective device for propeller drives which also detects floating foreign bodies.
Starting from a device of the type described at the outset, the invention achieves the object in that the foreign body sensor consists in a manner known per se of a sound wave transmitter and an associated sound wave receiver, that the control device can be controlled by the sound wave receiver, and that the radiation direction of the sound wave transmitter is at least essentially runs along the contour of a frame tear within a predetermined, greatest distance from the hull.
If a foreign body is found in the area of the ship's hull on the basis of the sound waves received, the control intervention in the propeller drive is carried out via the sound wave receiver in the sense of throttling the drive power of the drive machine, the suction effect of the propeller being largely prevented. Only propellants that move past the ship in the immediate vicinity of the hull and can therefore get into the propeller are dangerous for the propeller drive. So that only these propellants, which are dangerous for the propeller drive, are displayed, the radiation direction of the sound wave transmitter runs at least essentially along the contour of a frame crack within a predetermined, greatest distance.
With the help of the protective device according to the invention, all propellants that could get into the area of the propeller suction can thus be displayed, so that the control device of the drive machine can be controlled in good time by the sound wave receiver in the sense of throttling the drive power of the drive machine.
If the sound wave receiver controls the control device of the drive machine via a timing element, the time interval for the control intervention can be specified via the timing element.
With such a design, the drive power will return to the original value after the timer has dropped out. Since at normal speeds the flotsam displayed by the sound wave receiver drives past the propeller in a few seconds, the brief throttling of the drive power has hardly any effect on the cruising speed of the ship, which is moved essentially uniformly.
The subject matter of the invention is shown, for example, in the drawings. 1 shows a protective device according to the invention for the propeller drive of a ship in a schematic
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table block diagram and Fig. 2 shows the arrangement of the foreign body sensor in a schematic rib.
As shown in FIG. 1, the schematically indicated ship --1-- has a propeller drive which consists of a drive machine --2-- and a propeller --4-- driven by it via a shaft --3--, which is arranged within a nozzle surrounding it --5--. To protect this propeller drive, a foreign body sensor 7 is arranged at a distance in front of the propeller --4-- on the outside of the ship's hull, which responds to flotsam entering its area, so that the power of the engine --2-- is throttled before the flotsam comes into the area of the propeller --4--.
Due to the throttling of the power of the drive machine --2--, the suction effect of the propeller --4-- is reduced to such an extent that the flotsam can no longer be sucked into the nozzle --5--. The propeller drive is thus effectively protected against damage from flotsam, u. between without reducing the efficiency of the nozzle propeller --4--, because the suction flow through the nozzle --5-- is not hindered by an upstream protective grille or the like.
In order to reduce the drive power in good time, the drive power is reduced automatically after the foreign body sensor --7-- has responded using the control device --8- provided on the drive machine --2--. For this purpose, the foreign body sensor --7-- controls the control device --8-- via a signal evaluation --9--, in which the signal shape is used to check whether the foreign body sensor --7-- is dangerous Has addressed flotsam or not.
Since the power throttling is only necessary until the flotsam is propelled away from the propeller area, the control device can be actuated --8-- via a timing element, which switches the control intervention off again after a predetermined time due to the response of the foreign body sensor. If different speeds are to be expected, the timing element can preferably be designed to be adjustable. After the timer --10-- has dropped out, the drive power is returned to the original value. Since the throttling of the drive power takes place only for a short time, the ship's movement is essentially uniform despite the temporary throttling of the power because of the inertia.
As can be seen in FIG. 2, the foreign body sensor --7-- consists of two sound wave transmitters -13- arranged in the keel area of the ship's hull. which interact with two sound wave receivers --14-- in the area of the waterline. The emitted sound wave bundles are aligned so that they run essentially along the contour of a frame crack, u. between. within a predetermined, greatest distance from the hull. If the sound wave bundle is interrupted by flotsam, this is indicated by the associated sound wave receiver --14--, via which the control device --8-- is influenced accordingly.
The arrangement of the foreign body sensor along the outer contour of a frame crack ensures that all flotsam in the area of the ship's hull are displayed regardless of their distance from the waterline, including: between a predetermined distance from the propeller --4--. It goes without saying that several foreign body sensors --7-- can be arranged appropriately distributed on the outside of the hull --6--.
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