DE102014014734A1 - Propulsion system for a ship and method of operating the propulsion system - Google Patents

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Martie Kannekens
Norman Südekum
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine (1a, 1b), wobei die erste Brennkraftmaschine (1a) über ein erstes Getriebe (2a) einen ersten an einer ersten Propellerwelle (3a) ausgebildeten Propeller (4a) antreibt und die zweite Brennkraftmaschine (1b) über ein zweites Getriebe (2b) einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle (3b) ausgebildeten Propeller (4b) antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine (1b) über ein Schaltelement (8) mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine (1a) synchronisierbar ist.
Erfindungsgemäß ist jeweils ein Sensorelement (5a, 5b) zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers (4a, 4b) an der jeweiligen Propellerwelle (3a, 3b) angeordnet, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine (1b) ein Steuerelement (6) zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente (5a, 5b) verarbeitenden Regeleinrichtung (7) angeordnet ist.The invention relates to a drive system for a ship, comprising a first and a second internal combustion engine (1a, 1b), wherein the first internal combustion engine (1a) via a first transmission (2a) comprises a first propeller (4a) formed on a first propeller shaft (3a). drives and the second internal combustion engine (1b) via a second transmission (2b) a second on a second propeller shaft (3b) formed propeller (4b) drives, wherein a speed of the second internal combustion engine (1b) via a switching element (8) with a speed of first internal combustion engine (1 a) can be synchronized.
According to the invention, a sensor element (5a, 5b) for determining a respective phase angle of the respective propeller (4a, 4b) is arranged on the respective propeller shaft (3a, 3b), wherein a control element (6) for adjusting the second engine (1b) Phase angle of the second propeller (4b) in accordance with a at least the signals of the two sensor elements (5a, 5b) processing control device (7) is arranged.

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Figure DE102014014734A1_0001

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine, wobei die erste Brennkraftmaschine über ein erstes Getriebe einen ersten an einer ersten Propellerwelle ausgebildeten Propeller antreibt und die zweite Brennkraftmaschine über ein zweites Getriebe einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle ausgebildeten Propeller antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine über ein Schaltelement mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine synchronisierbar ist.The present invention relates to a propulsion system for a ship comprising a first and a second internal combustion engine, wherein the first internal combustion engine via a first gear drives a first propeller shaft formed on a first propeller shaft and the second internal combustion engine via a second gear a second formed on a second propeller shaft Propeller drives, wherein a rotational speed of the second internal combustion engine via a switching element with a rotational speed of the first internal combustion engine is synchronized.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Antriebssysteme für Schiffe mit Doppelmotoranlagen.The field of application of the invention extends in particular to propulsion systems for ships with twin engine systems.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen Schiffsantriebe mit zwei oder mehreren Propeller hervor, die von je einer eigenen Antriebsmaschine angetrieben werden. Zwischen den Propellerwellen ist in der Regel eine Getriebeverbindung angeordnet, die in einem normalen Betrieb die Aufgabe hat, dafür zu sorgen, dass die Propeller sich – beide nach innen oder nach außen schlagend – synchron drehen. Ein genauer Synchronlauf ist vor allem dann erforderlich, wenn sich die Propeller überlappen, da jeder Drehzahlunterschied eine störende gegenseitige Beeinflussung der beiden Propeller zur Folge hat.Ship drives with two or more propellers, which are each driven by their own drive machine, emerge from the well-known state of the art. Between the propeller shafts usually a transmission connection is arranged, which has the task in a normal operation to ensure that the propeller - both inwardly or outwardly hitting - synchronously rotate. A precise synchronous operation is especially necessary when the propeller overlap, as each speed difference has a disturbing mutual influence of the two propellers result.

Aus der DE 21 34 972 A1 geht ein Schiffsgetriebe für synchronlaufende Propeller hervor. Zum Vermeiden von Torsionsschwingungen und daraus resultierende, hämmernde Geräusche, ist ein Teil der Getriebeverbindung zwischen den beiden Propellerwellen eine zweite Getriebeverbindung parallel geschaltet, wobei beide Getriebewellen gegeneinander verspannt sind. Um die hämmernden Geräusche zu verhindern wird das Verspannmoment so groß wie das größte auftretende Torsionsschwingungsmoment eingestellt.From the DE 21 34 972 A1 goes out a marine gearbox for synchronous propeller. To avoid torsional vibrations and resulting, hammering noises, a part of the transmission connection between the two propeller shafts, a second transmission connection is connected in parallel, wherein both transmission shafts are braced against each other. In order to prevent the hammering noises, the tensioning torque is set as large as the largest occurring torsional vibration moment.

Ferner ist aus der EP 0 010 973 eine Vorrichtung zum Kompensieren freier Momente von Massekräften in einer Brennkraftmaschine, die als Haupt- oder Antriebsmaschine für ein Schiff dient bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Einheit, die wenigstens eine rotierende Unwuchtmasse und einen zugehörigen Antriebsmotor enthält, sowie Synchronisationsmittel, durch welche die Einheit mit der Maschine kuppelbar ist zwecks Steuerung der Drehzahl und des Phasenwinkels des Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Phasenwinkel der Maschine. Dabei ist der Antriebsmotor ein hydraulischer Motor vom Verdrängungstyp. Der hydraulische Motor rotiert mit derselben Drehzahl wie die Brennkraftmaschine.Furthermore, from the EP 0 010 973 a device for compensating free moments of mass forces in an internal combustion engine, which serves as a main or propulsion machine for a ship known. The apparatus comprises a unit containing at least one rotating imbalance mass and an associated drive motor, and synchronization means by which the unit can be coupled to the machine for controlling the speed and the phase angle of the drive motor in dependence on the speed and the phase angle of the machine. In this case, the drive motor is a hydraulic motor of the displacement type. The hydraulic motor rotates at the same speed as the internal combustion engine.

Darüber hinaus ist bekannt, dass Schiffsantriebe mit zwei Propeller bei einer Phasenwinkelverschiebung der beiden Propeller Schwingungen und Schwebungen generieren. Je nach Wellendrehzahl der Propeller treten die Schwebungen in unterschiedlichen Zeitabständen auf. Diese Schwebungen führen insbesondere auf der Brücke des Schiffes zu starken Vibrationen und Geräuschemissionen.In addition, it is known that ship propulsion systems with two propellers generate vibrations and beats at a phase angle shift of the two propellers. Depending on the shaft speed of the propellers, the beats occur at different time intervals. These beats lead, in particular on the bridge of the ship, to strong vibrations and noise emissions.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem für ein Schiff mit zwei Brennkraftmaschinen und ein Verfahren zum Betreiben des Antriebssystems bereitzustellen, die eine durch eine Phasenwinkelverschiebung zweier Propeller generierte Schwingung und eine daraus resultierende Schwebung auf dem Schiff minimieren.It is therefore the object of the present invention to provide a drive system for a ship with two internal combustion engines and a method for operating the drive system, which minimize a vibration generated by a phase angle shift of two propellers and a resulting beating on the ship.

Vorrichtungstechnisch wird die Aufgabe ausgehend von einem Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 7 mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor.In terms of apparatus, the object is achieved on the basis of a drive system according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. Technically, the object is achieved by claim 7 with its characterizing features. Advantageous developments of the invention will become apparent from the following dependent claims.

Erfindungsgemäß ist jeweils ein Sensorelement zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers an der jeweiligen Propellerwelle angeordnet, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine ein Steuerelement zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente verarbeitenden Regeleinrichtung angeordnet ist. Das jeweilige Sensorelement kann dabei direkt an der jeweiligen Propellerwelle ausgebildet sein und somit in der Propellerwelle integriert sein oder als zusätzliches Element an der Propellerwelle, vorzugsweise an einer Umfangsfläche der Propellerwelle angeordnet sein. Das Steuerelement zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers wird über die Regeleinrichtung angesteuert. Dabei verarbeitet die Regeleinrichtung zumindest die Signale der beiden Sensorelemente zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers. Um Schwingungen und insbesondere auch Schwebungen zu minimieren, darf eine Differenz der beiden Phasenwinkel in der Regel höchstens 5° betragen. Die Differenz kann sich nicht auf den exakten Phasenwinkel vom ersten Propeller beziehen, aber auch auf einen vor Ort, per Fernwartung oder selbst lernend einstallbaren Phasenwinkel.According to the invention, in each case a sensor element for determining a respective phase angle of the respective propeller is arranged on the respective propeller shaft, wherein a control element for adjusting the phase angle of the second propeller is arranged on the second internal combustion engine in accordance with a control device processing at least the signals of the two sensor elements. The respective sensor element can be formed directly on the respective propeller shaft and thus be integrated in the propeller shaft or be arranged as an additional element on the propeller shaft, preferably on a circumferential surface of the propeller shaft. The control for adjusting the phase angle of the second propeller is controlled via the control device. In this case, the control device processes at least the signals of the two sensor elements for determining a respective phase angle of the respective propeller. In order to minimize vibrations and in particular beats, a difference of the two phase angles may usually be at most 5 °. The difference can not refer to the exact phase angle of the first propeller, but also to an on-site, by remote maintenance or learning even einallbaren phase angle.

Da die beiden Propeller in der Regel bei einer Abweichung des Phasenwinkels Schwingungen erzeugen, die sich nach dem Superpositionsprinzip additiv überlagern können und zu ungewollten Schwebungen führen können, vergleicht die Regeleinrichtung die beiden Phasenwinkel und passt dann über die Steuereinheit den Phasenwinkel des zweiten Propellers an. Dazu wird insbesondere die Drehzahl der Brennkraftmaschine und somit die Drehzahl der Propellerwelle angepasst. Als Sensorelement sind insbesondere elektrische, magnetische, mechanische und optische Sensorelemente denkbar, die dazu geeignet sind den Phasenwinkel zu messen. Since the two propellers generally generate oscillations with a deviation of the phase angle, which can additively superpose according to the superposition principle and can lead to unwanted beats, the control device compares the two phase angles and then adjusts the phase angle of the second propeller via the control unit. For this purpose, in particular the speed of the internal combustion engine and thus the speed of the propeller shaft is adjusted. As a sensor element in particular electrical, magnetic, mechanical and optical sensor elements are conceivable, which are suitable to measure the phase angle.

Vorzugsweise umfassen die beiden Sensorelemente zur Ermittlung der Phasenwinkel jeweils ein Polrad. Dabei weist das Polrad besonders bevorzugt eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, die entlang einer Umfangsfläche des Polrads ausgebildet sind. Die Permanentmagneten werden durch ein an dem Polrad ausgebildeten oder zumindest dem Polrad zugeordneten Ausleseelement erfasst, sodass dadurch der Phasenwinkel des Propellers bestimmt wird. Gegenüber den zuvor genannten Sensorelementen ist das Polrad zur Ermittlung des jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers besonders unempfindlich gegen Schmutz und Feuchtigkeit.Preferably, the two sensor elements each comprise a pole wheel for determining the phase angles. In this case, the pole wheel particularly preferably has a plurality of permanent magnets which are formed along a peripheral surface of the pole wheel. The permanent magnets are detected by a reading element formed on the pole wheel or at least assigned to the pole wheel, so that the phase angle of the propeller is thereby determined. Compared with the aforementioned sensor elements, the pole wheel for determining the respective phase angle of the respective propeller is particularly insensitive to dirt and moisture.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff angeordnet, wobei das mindestens eine Sensorelement die ermittelten Schwingungen der Regeleinrichtung bereitstellt. Vorteilhafterweise ist das mindestens eine Sensorelement an der Stelle auf dem Schiff angeordnet, wo die größten Schwingungen und daraus resultierende Schwebungen auftreten. In der Regel ist insbesondere die Brücke des Schiffes von den größten Schwingungen und Schwebungen betroffen. Es ist aber auch denkbar, eine Vielzahl von Sensorelementen zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff anzuordnen, um an unterschiedlichen Stellen auf dem Schiff die Schwingungen zu messen.According to a preferred embodiment, at least one sensor element for detecting vibrations is arranged on the ship, wherein the at least one sensor element provides the determined vibrations of the control device. Advantageously, the at least one sensor element is arranged at the point on the ship where the greatest vibrations and resulting beats occur. As a rule, especially the bridge of the ship is affected by the greatest vibrations and beats. However, it is also conceivable to arrange a multiplicity of sensor elements for determining vibrations on the ship in order to measure the vibrations at different points on the ship.

Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen einen Beschleunigungssensor. Jedoch kann das mindestens eine Sensorelement auch andere, insbesondere optische Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen umfassen.Preferably, the at least one sensor element for detecting vibrations comprises an acceleration sensor. However, the at least one sensor element may also comprise other, in particular optical sensor elements for determining vibrations.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Mittel zur Fernwartung der Regeleinrichtung mit der Regeleinrichtung verbunden. Ein solches Mittel zur Fernwartung der Regeleinrichtung kann beispielsweise eine zur kabellosen Übertragung geeigneten Einheit sein, die eine Ansteuerung der Regeleinrichtung von außerhalb des Schiffes erlaubt. Dadurch ist es beispielsweise möglich den Phasenwinkel des zweiten Propellers über die Regeleinrichtung und der an der zweiten Brennkraftmaschine angeordneten Stelleinheit von einem außerhalb des Schiffes befindlichen Servicetechniker einzustellen, sodass die Schwingungen und Schwebungen auf dem Schiff minimiert werden.According to a further preferred embodiment, means for remote maintenance of the control device are connected to the control device. Such means for remote maintenance of the control device may for example be a unit suitable for wireless transmission, which allows control of the control device from outside the ship. As a result, it is possible, for example, to adjust the phase angle of the second propeller via the control device and the adjusting unit arranged on the second internal combustion engine from a service technician located outside the ship so that the vibrations and beats on the ship are minimized.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die beiden Brennkraftmaschinen mittelschnelllaufend bis schnelllaufend sind. Dabei weisen mittelschnelllaufende Brennkraftmaschinen für Schiffe eine Wellendrehzahl von 400 bis 1000 Umdrehungen pro Minute auf und schnelllaufende Brennkraftmaschinen für Schiffe weisen eine Wellendrehzahl über 1000 Umdrehungen pro Minute auf. Bei einer Wellendrehzahl über 500 Umdrehungen pro Minute treten ungewollte Schwebungen, welche durch eine Überlagerung der Schwingungen der beiden Brennkraftmaschinen hervorgerufen werden, in der Regel in einem Abstand von 10 bis 20 Sekunden auf. Besonders bevorzugt weisen die beiden Brennkraftmaschinen Wellendrehzahl über 500 Umdrehungen pro Minute auf.The invention includes the technical teaching that the two internal combustion engines are medium-speed to high-speed. Medium-speed internal combustion engines for ships have a shaft speed of 400 to 1000 revolutions per minute, and high-speed internal combustion engines for ships have a shaft speed of more than 1000 revolutions per minute. At a shaft speed above 500 revolutions per minute unwanted beats, which are caused by a superposition of the oscillations of the two internal combustion engines, usually occur at a distance of 10 to 20 seconds. Particularly preferably, the two internal combustion engines shaft speed over 500 revolutions per minute.

Erfindungsgemäß wird der Phasenwinkel des zweiten Propellers zur Minimierung von Schwingungen auf dem Schiff über das Steuerelement von der Regeleinrichtung eingestellt. Dazu wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers der von den Sensorelementen zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel ermittelte Phasenwinkel genutzt. Hierzu vergleicht die Regeleinrichtung die Phasenwinkel der beiden Propeller miteinander und stellt dann den Phasenwinkel des zweiten Propellers je nach Regelungseinstellung ein. Die Differenz der beiden Phasenwinkel beträgt in der Regel höchstens 5°.According to the invention, the phase angle of the second propeller is adjusted by the control device via the control element in order to minimize vibrations on the ship. For this purpose, according to a preferred embodiment for adjusting the phase angle of the second propeller, the phase angle determined by the sensor elements for determining the respective phase angle is used. For this purpose, the control device compares the phase angle of the two propellers with each other and then adjusts the phase angle of the second propeller depending on the control setting. The difference between the two phase angles is usually at most 5 °.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers die von dem mindestens einen Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen ermittelte Schwingung genutzt. Dazu ist der mindestens eine Sensor zur Ermittlung von Schwingungen an einer Stelle auf dem Schiff angeordnet, wo die Schwingungen im Vergleich zu anderen Stellen auf dem Schiff besonders hoch sind. Sofern sowohl die Sensorelemente zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel als auch die Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen die Regeleinrichtung mit Informationen speisen, erhalten die Informationen bezüglich der Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen eine erhöhte Priorität, sodass sich die Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers nach Maßgabe der Informationen der Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen richtet. Ein anderes Priorisieren ist ebenfalls denkbar.According to a further preferred embodiment, the oscillation determined by the at least one sensor element for determining vibrations is used to set the phase angle of the second propeller. For this purpose, the at least one sensor for detecting vibrations is arranged at a point on the ship, where the vibrations are particularly high compared to other points on the ship. If both the sensor elements for determining the respective phase angle and the sensor elements for detecting vibrations feed the control device with information, the information relating to the sensor elements for determining vibrations receives an increased priority, so that the setting of the phase angle of the second propeller in accordance with the information the sensor elements directed to determine vibrations. Another prioritization is also conceivable.

Vorzugsweise wird zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers die Regeleinrichtung über Mittel zur Fernwartung angesteuert. Mit anderen Worten erfolgt die Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers durch eine Ansteuerung von außerhalb des Schiffes. Somit ist ein Servicetechniker in der Lage, die der Regeleinrichtung zur Verfügung stehenden Informationen zu beurteilen und anhand dessen den Phasenwinkels des zweiten Propellers einzustellen. Denkbar ist aber auch eine direkte Einstellung der Phasenwinkel auf dem Schiff vor Ort.Preferably, the control device is controlled via means for remote maintenance for adjusting the phase angle of the second propeller. With In other words, the adjustment of the phase angle of the second propeller by a control from outside the ship. Thus, a service technician is able to judge the information available to the controller and to adjust the phase angle of the second propeller based thereon. It is also conceivable, however, a direct adjustment of the phase angle on the ship on site.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und 1 a block diagram of the drive system according to the invention according to a first embodiment, and

2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 2 a block diagram of the drive system according to the invention according to a second embodiment.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed Description of the Preferred Embodiments

Gemäß 1 weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem für ein Schiff eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine 1a, 1b auf. Die erste Brennkraftmaschine 1a treibt über ein erstes Getriebe 2a einen ersten an einer ersten Propellerwelle 3a ausgebildeten Propeller 4a an und die zweite Brennkraftmaschine 1b treibt über ein zweites Getriebe 2b einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle 3b ausgebildeten Propeller 4b an. Über ein Schaltelement 8 ist die Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine 1b mit der Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine 1a synchronisierbar. Demnach wird bei einer Betätigung des Schaltelements 8 die Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine 1b mit der Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine 1a synchronisiert.According to 1 a propulsion system according to the invention for a ship has a first and a second internal combustion engine 1a . 1b on. The first internal combustion engine 1a drives over a first transmission 2a a first on a first propeller shaft 3a trained propeller 4a on and the second internal combustion engine 1b drives over a second gearbox 2 B a second on a second propeller shaft 3b trained propeller 4b at. About a switching element 8th is the speed of the second internal combustion engine 1b with the speed of the first internal combustion engine 1a synchronized. Accordingly, upon actuation of the switching element 8th the speed of the second internal combustion engine 1b with the speed of the first internal combustion engine 1a synchronized.

Aufgrund der im Leistungsstrang zwischen der jeweiligen Brennkraftmaschine 1a, 1b und dem jeweiligen Propeller 4a, 4b befindlichen Motorabtriebswellen 9a, 9b, sowie Getriebe 2a, 2b können die Propellerwellen 3a, 3b trotz der Synchronisation der Drehzahlen der Brennkraftmaschinen 1a, 1b durch das Schaltelement 8 unterschiedliche Drehzahlen aufweisen und somit können auch die Propeller 4a, 4b einen Phasenwinkelunterschied aufweisen. Zur Ermittlung des jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers 4a, 4b ist jeweils ein Sensorelement 5a, 5b, umfassend jeweils ein Polrad, an der jeweiligen Propellerwelle 3a, 3b angeordnet. Darüber hinaus ist an der zweiten Brennkraftmaschine 1b ein Steuerelement 6 zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers 4b angeordnet. Die Informationen bezüglich der Phasenwinkel der Propeller 4a, 4b werden an die Regeleinrichtung 7 geleitet, wobei diese die Informationen vergleicht und das Steuerelement 6 nach Maßgabe der Differenz zwischen den beiden Phasenwinkel ansteuert. Die Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine 1b wird derart angepasst, dass die Differenz der Phasenwinkel zwischen den beiden Propeller kleiner als 5° ist. Dadurch lassen sich durch die Phasenwinkelverschiebung der beiden Propeller 3a, 3b generierte Schwingungen und eine daraus resultierende Schwebung auf dem Schiff minimieren.Due to the power train between the respective internal combustion engine 1a . 1b and the respective propeller 4a . 4b located motor output shafts 9a . 9b , as well as gear 2a . 2 B can the propeller shafts 3a . 3b despite the synchronization of the speeds of the internal combustion engines 1a . 1b through the switching element 8th have different speeds and thus can also propellers 4a . 4b have a phase angle difference. To determine the respective phase angle of the respective propeller 4a . 4b is each a sensor element 5a . 5b , each comprising a pole wheel, on the respective propeller shaft 3a . 3b arranged. In addition, at the second internal combustion engine 1b a control 6 for adjusting the phase angle of the second propeller 4b arranged. The information regarding the phase angles of the propellers 4a . 4b be to the control device 7 which compares the information and the control 6 in accordance with the difference between the two phase angle drives. The speed of the second internal combustion engine 1b is adjusted so that the difference in phase angle between the two propellers is less than 5 °. This can be achieved by the phase angle shift of the two propellers 3a . 3b minimize generated vibrations and a resulting beating on the ship.

Gemäß 2 weist das erfindungsgemäße Antriebssystem aus 1 ein weiteres Sensorelement 5c zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff auf. Das Sensorelement 5c zur Ermittlung von Schwingungen stellt die ermittelten Informationen bezüglich der Schwingungen ebenfalls der Regeleinrichtung 7 zur Verfügung. Darüber hinaus sind Mittel 10 zur Fernwartung der Regeleinrichtung 7, umfassend eine darin integrierte Einrichtung zur kabellosen Übertragung von Daten, mit der Regeleinrichtung 7 verbunden. Über die Mittel 10 zur Fernwartung ist es einem außerhalb des Schiffes befindlichen Servicetechniker möglich, den Phasenwinkel der beiden Propeller 4a, 4b mit Hilfe der durch die Sensorelemente 5a, 5b, 5c bereitgestellten Informationen derart anzupassen, dass Schwingungen und daraus resultierende Schwebungen auf dem Schiff minimiert werden.According to 2 has the drive system according to the invention 1 another sensor element 5c for detecting vibrations on the ship. The sensor element 5c for the determination of vibrations, the information obtained with respect to the vibrations also provides the control device 7 to disposal. In addition, funds are 10 for remote maintenance of the control device 7 comprising an integrated device for the wireless transmission of data therein, with the control device 7 connected. About the means 10 For remote maintenance, it is possible for a service technician located outside the ship, the phase angle of the two propellers 4a . 4b with the help of the through the sensor elements 5a . 5b . 5c to adapt information provided in such a way that vibrations and resulting beats on the ship are minimized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a, 1b1a, 1b
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
2a, 2b2a, 2b
Getriebetransmission
3a, 3b3a, 3b
Propellerwellepropeller shaft
4a, 4b4a, 4b
Propellerpropeller
5a–5c5a-5c
Sensorelementsensor element
66
Steuerelementcontrol
77
Regeleinrichtungcontrol device
88th
Schaltelementswitching element
9a, 9b9a, 9b
MotorabtriebswelleEngine output shaft
1010
Mittel zur FernwartungMeans for remote maintenance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2134972 A1 [0004] DE 2134972 A1 [0004]
  • EP 0010973 [0005] EP 0010973 [0005]

Claims (10)

Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine (1a, 1b), wobei die erste Brennkraftmaschine (1a) über ein erstes Getriebe (2a) einen ersten an einer ersten Propellerwelle (3a) ausgebildeten Propeller (4a) antreibt und die zweite Brennkraftmaschine (1b) über ein zweites Getriebe (2b) einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle (3b) ausgebildeten Propeller (4b) antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine (1b) über ein Schaltelement (8) mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine (1a) synchronisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Sensorelement (5a, 5b) zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers (4a, 4b) an der jeweiligen Propellerwelle (3a, 3b) angeordnet ist, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine (1b) ein Steuerelement (6) zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente (5a, 5b) verarbeitenden Regeleinrichtung (7) angeordnet ist.Drive system for a ship, comprising a first and a second internal combustion engine ( 1a . 1b ), wherein the first internal combustion engine ( 1a ) via a first transmission ( 2a ) a first on a first propeller shaft ( 3a ) trained propellers ( 4a ) drives and the second internal combustion engine ( 1b ) via a second transmission ( 2 B ) a second on a second propeller shaft ( 3b ) trained propellers ( 4b ), wherein a rotational speed of the second internal combustion engine ( 1b ) via a switching element ( 8th ) at a speed of the first internal combustion engine ( 1a ) is synchronized, characterized in that in each case a sensor element ( 5a . 5b ) for determining a respective phase angle of the respective propeller ( 4a . 4b ) at the respective propeller shaft ( 3a . 3b ) is arranged, wherein at the second internal combustion engine ( 1b ) a control ( 6 ) for adjusting the phase angle of the second propeller ( 4b ) in accordance with at least the signals of the two sensor elements ( 5a . 5b ) processing control device ( 7 ) is arranged. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff angeordnet ist, wobei das mindestens eine Sensorelement (5c) die ermittelten Schwingungen der Regeleinrichtung (7) bereitstellt.Drive system according to claim 1, characterized in that at least one sensor element ( 5c ) is arranged for detecting vibrations on the ship, wherein the at least one sensor element ( 5c ) the determined vibrations of the control device ( 7 ). Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (10) zur Fernwartung der Regeleinrichtung (7) mit der Regeleinrichtung (7) verbunden sind.Drive system according to claim 1, characterized in that means ( 10 ) for the remote maintenance of the control device ( 7 ) with the control device ( 7 ) are connected. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Brennkraftmaschinen (1a, 1b) mittelschnelllaufend bis schnelllaufend sind.Drive system according to claim 1, characterized in that the two internal combustion engines ( 1a . 1b ) medium speed to high speed. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensorelemente (5a, 5b) zur Ermittlung der Phasenwinkel jeweils ein Polrad umfassen.Drive system according to claim 1, characterized in that the two sensor elements ( 5a . 5b ) for determining the phase angle each comprise a pole wheel. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen mindestens ein Beschleunigungssensor umfasst.Drive system according to claim 2, characterized in that the at least one sensor element ( 5c ) comprises at least one acceleration sensor for determining vibrations. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwinkel des zweiten Propellers (4b) zur Minimierung von Schwingungen auf dem Schiff über das Steuerelement (6) von der Regeleinrichtung (7) eingestellt wird.Method for operating a drive system according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the phase angle of the second propeller ( 4b ) to minimize vibrations on the ship via the control ( 6 ) of the control device ( 7 ) is set. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) der von den Sensorelementen (5a, 5b) zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel ermittelte Phasenwinkel genutzt wird.A method according to claim 7, characterized in that for adjusting the phase angle of the second propeller ( 4b ) of the sensor elements ( 5a . 5b ) is used to determine the respective phase angle determined phase angle. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) die von dem mindestens einen Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen ermittelte Schwingung genutzt wird.A method according to claim 7, characterized in that for adjusting the phase angle of the second propeller ( 4b ) of the at least one sensor element ( 5c ) is used to determine vibrations determined vibration. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) die Regeleinrichtung (7) über Mittel zur Fernwartung angesteuert wird.A method according to claim 7, characterized in that for adjusting the phase angle of the second propeller ( 4b ) the control device ( 7 ) is controlled via means for remote maintenance.
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