DE10143844A1 - Einrichtung zur Überwachung von Kupplungen an Schiffsantrieben - Google Patents

Abstract

Die Überwachungseinrichtung sensiert Bewegungen von Kupplungshälften an Schiffsantrieben, welche mit einer besonders kurzen Hauptwelle ausgestattet sind. Es werden die Bewegungen der Kupplungshälften in radialer Richtung untersucht. Bei zu großen Abweichungen dieser Bewegungen wird ein Alarmsignal erzeugt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Kupplungen an Schiffsantrieben. Bekannte Einrichtungen dieser Art dienen zur Überprüfung, inwieweit die Leistung der Schiffsmaschine mit möglichst geringen Drehmomentschwankungen an den Schiffspropeller abgegeben wird. Bei höheren Drehmomentschwankungen, welche gleichzeitig mit anteiligen Schwankungen der Wellendrehzahl einhergehen, besteht die Gefahr, dass die zwischen Maschine und Welle samt Propeller geschaltete Kupplung beschädigt wird oder der Propeller in Mitleidenschaft gezogen wird.
• Ein noch nicht gelöstes Problem besteht darin, dass es unter ungünstigen Betriebsbedingungen während der Fahrt eines Schiffes dazu kommen kann, dass ein radial gerichteter Versatz zwischen Motor- bzw. Maschinenwelle und einer angekuppelten Propellerwelle viel zu grosse Werte annimmt, zum Beispiel grösser als 2 bis 3 Millimeter beträgt. Auch dieser Betriebszustand kann zur Beschädigung der zwischen Maschine und Welle geschalteten Kupplung führen. Die bei diesem Betriebszustand zusätzlich auftretenden Drehmomentschwankungen sind zumeist nicht so stark, als dass sie ohne weiteres von den anderen Ursachen der Drehmomentschwankungen an Schiffswellen oder Kupplungen unterschieden werden könnten.
• Das vorgenannte Problem wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Überwachungseinheit vorgesehen wird, welche zur Überprüfung der radialen Auslenkung der unterschiedlichen mechanischen Komponenten einer Schiffskupplung geeignet ist. Hierzu wird vorgesehen, dass ein induktiv oder transformatorisch arbeitender Sensor vorhanden ist, durch welchen radial gerichtete Luftspalte an einer Kupplung definiert werden, wobei die wirksame Gesamtgrösse der beteiligten Luftspalte laufend gemessen und kontrolliert wird. Auf diese Weise wird ein zuverlässiger und preiswerter Sensor bereitgestellt, mit dem die kostenintensive oder sogar lebensgefährdende Situation eines Kupplungsschadens auf hoher See vermieden werden kann.
• Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert.
• Die antriebsseitige Welle 1 eines Schiffes ist mit einer Schwungmasse 23 versehen, an welche eine Kupplung angeflanscht ist, wie dies in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellt ist. Die Kupplung besitzt eine mit der Schwungmasse 23 in fester mechanischer Verbindung stehende erste Mitnehmerscheibe 25, ein (oder mehrere) in axialer, radialer oder tangentialer Richtung verformbare(s) Kupplungselement(e) 27, und eine mit der Propellerwelle 22 in fester mechanischer Verbindung stehende zweite Mitnehmerscheibe 24. Zum Zwecke der Drehmomentübertragung können Spannkonusse 29 oder dergleichen vorgesehen sein.
• Die Kupplung ist geeignet, einen gewissen radial gerichteten Versatz zwischen den Wellen 1 und 22 aufzufangen. Die Messung oder Überpfüfung, in welchem Ausmass ein solcher radialer Versatz vorliegt, wird durch die Sensoren 30 und 30' vorgenommen. Diese funktionieren nach dem an sich bekannten Prinzip der induktiven Näherungssensoren und weisen jeweils eine oder mehrere Spulen 31, 31' auf (nicht gezeigt). Deren Eisenkerne sind durch Luftspalte 50, 51 gegenüber der jeweiligen Peripherie 26, 28 der Mitnehmerscheiben 23 bzw. 24 beabstandet. Die Sensoren 30, 30' sind an einer geeigneten Stelle im Schiff befestigt, z. B. am Schiffsrumpf 43. über die Anschlusskontakte 32, 33 bzw. 32', 33' werden die zugehörigen Spulen der Sensoren mit Wechselspannung beaufschlagt. Auf diese Weise kann in an sich bekannter Technologie die Induktivität der bestromten Spule gemessen werden. Diese hängt nun aber auch von der jeweiligen Grösse der Luftspalte 50, 51 ab. Bei Verlagerung der Wellen, insbesondere bei radial gerichtetem Versatz verändert sich die nominelle Induktivität eines Sensors und signalisiert somit eine Abweichung vom spezifizierten Betriebszustand. Ein solches Signal, von entweder quantitativer oder auch nur qualitativer Art, kann auf der Schiffsbrücke oder einem anderen geeigneten Ort angezeigt werden. Bei Auftreten eines ungewöhnlichen Signals, oder einer aussergewöhnlichen Signal-Kombination, kann daher der Antriebsstrang des Schiffes und insbesondere die zugehörige Kupplung inspiziert werden.
• Die Anordnung und Ausführung der Sensoren 30, 30' ist beispielhaft zu verstehen. Mit ähnlich geformten Sensoren können an anderer Stelle der Kupplung wirksame Luftspalte vermessen werden; weiterhin ist es möglich, andere elektrische oder elektronische Schaltungsvarianten zur Verbesserung der Messgenauigkeit bereitzustellen, z. B. in Form von differentiell wirkenden Spulensätzen oder ähnlicher Anordnungen, die dem Sensorik-Fachmann bekannt sind.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Überwachung von Kupplungen an Schiffsantrieben, enthaltend einen oder mehrere elektrisch wirkende Sensoren (30, 30'), durch welchen der gegenseitige radial gerichtete Versatz der durch eine Kupplung in mechanischer Verbindung stehenden Motor- und Propellerwellen (1; 22) ermittelt werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sensoren (30, 30') magnetische Luftspalte (50, 51) definiert werden, deren Größen vom Betriebszustand eines Schiffes abhängig ist und welche von den Sensoren (30, 30') ermittelbar sind und dazu herangezogen werden, eine Verlagerung der Wellen relativ zum Schiffsrumpf und/oder einen gegenseitigen radialen Versatz der Wellen (1; 22) qualitativ oder quantitativ zu bestimmen.