DE10220056B4 - Kompensationsvorrichtung sowie Verfahren zum Anfahren einer derartigen Vorrichtung - Google Patents

Kompensationsvorrichtung sowie Verfahren zum Anfahren einer derartigen Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Kompensation von beim Betrieb einer Hubkolbenmaschine (1), insbesondere eines als Schiffsantrieb dienenden Zweitakt-Großdieselmotors, durch Massenkräfte, insbesondere Massenkräfte zweiter Ordnung, verursachten Schwingungen, mit einer Rotoranordnung (4), die mit von der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine (1) nach einem vorgegebenen Verhältnis abhängiger Drehzahl und Phase antreibbar ist, wobei die Rotoranordnung (4) mittels eines eigenen Antriebsmotors (5) antreibbar ist, der beim Anfahren so umschaltbar ist, dass die Rotoranordnung (4) nach Art einer Schaukel hin- und hergehend anfahrbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kompensationsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Anfahren einer derartigen Vorrichtung.
  • Bei der Kompensation von beim Betrieb einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Zweitakt-Großdieselmotors, der als Schiffsantrieb etc. Verwendung findet, durch Massenkräfte, beispielsweise zweiter Ordnung, verursachten Schwingungen kann es zweckmäßig sein, die Rotoranordnung der Kompensationsvorrichtung nicht in den Aufbau der Hubkolbenmaschine zu integrieren und keinen direkten Antrieb der Rotoranordnung durch die Hubkolbenmaschine vorzusehen, sondern eine bauliche Trennung zwischen Hubkolbenmaschine und Rotoranordnung zu verwirklichen und dieser einen eigenen Antriebsmotor zuzuordnen. Eine derartige Kompensationsvorrichtung ergibt sich z.B. aus der DE 28 47 770 A1 . Dabei besteht allerdings die Gefahr, dass der Antriebsmotor vergleichsweise stark dimensioniert sein muss, um die vergleichsweise schwere Rotoranordnung aus dem Stand anfahren zu können.
  • Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren oben genannter Art zu schaffen, die eine vergleichsweise schwache Dimensionierung des Antriebsmotors der Rotoranordnung ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 7 gelöst. Hiernach kommen eine Vorrichtung zur Kompensation von beim Betrieb einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines als Schiffsantrieb dienenden Zweitakt-Großdieselmotors, durch Massenkräfte, insbesondere Massenkräfte zweiter Ordnung, verursachten Schwingungen sowie ein Verfahren zum Anfahren einer derartigen Vorrichtung in Vorschlag, die eine Rotoranordnung aufweist, die mit von der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine nach einem vorgegebenen Verhältnis abhängiger Drehzahl und Phase antreibbar ist, wobei die Rotoranordnung mittels eines eigenen Antriebsmotors angetrieben wird, der beim Anfahren so umgeschaltet wird, dass die Rotoranordnung nach Art einer Schaukel hin- und hergehend angefahren wird.
  • Hiermit wird die oben genannte Aufgabe auf höchst einfache und kostengünstige Weise gelöst. Aufgrund der hin- und hergehenden Anfahrbewegung genügt ein vergleichsweise kleiner Antriebsmotor. Dieser kann zweckmäßig als drehmomentregelbarer, mit einem Hydraulikmedium konstanten Drucks beaufschlagbarer, vorzugsweise als Axialkolbenmotor mit mit einer geneigten Scheibe zusammenwirkenden Kolben ausgestalteter Hydraulikmotor ausgebildet sein, dessen Drehzahl durch eine Änderung des Drehmoments änderbar ist und der ein das Drehmoment beeinflussendes Stellglied aufweist, das durch eine Steuereinrichtung verstellbar ist. Bei einem derartigen Hydraulikmotor ist eine Umsteuerung sehr einfach und schnell zu bewerkstelligen. Bei dem erwähnten Axialkolbenmotor ist hierzu die mit den Kolben zusammenwirkende Scheibe lediglich zur anderen Seite zu neigen.
  • Vorteilhaft kann dem Antriebsmotor eine Steuereinrichtung zur Synchronisierung der Rotoranordnung mit der Hubkolbenmaschine im vorgegebenen Verhältnis zugeordnet sein, wobei die Steuereinrichtung mit einem Programmspeicher versehen ist, der ein von der Steuereinrichtung verarbeitbares Anfahrprogramm zum hin- und herschwingenden Anfahren der Rotoranordnung enthält, das mittels eines Startsignals aktivierbar ist. Diese Maßnahmen ermöglichen einen automatischen Anfahrvorgang.
  • In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen können der Winkelausschlag der Rotoranordnung bei jedem Vorwärtsschwung erfasst und hieraus die Anzahl der hin- und hergehenden Schwünge berechnet werden, welche die Rotoranordnung bis zum Überschreiten des oberen Totpunkts benötigt, wobei in Abhängigkeit hiervon die Rotoranordnung nur solange in Vor- und Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wie ein Überschlag in Rückwärtsrichtung ausgeschlossen ist. Hierdurch wird automatisch sichergestellt, dass die Rotoranordnung in der gewünschten Vorwärtsrichtung in Betrieb geht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.
  • In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Signalflussschema einer einer Hubkolbenmaschine zugeordneten, erfindunggemäßen Kompensationsvorrichtung,
  • 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kompensationsvorrichtung,
  • 3 einen Schnitt entlang der Linie III/III in 2 und
  • 4 die Einzelheit IV aus 3 in gegenüber 3 vergrößerter Darstellung.
  • Die 1 zeigt eine schematisch angedeutete Hubkolbenmaschine 1, bei der es sich um einen Zweitakt-Großdieselmotor handeln kann, der als Schiffsantrieb Verwendung findet. Aus 1 ergibt sich ferner eine baulich von der Hubkolbenmaschine 1 getrennte Kompensationsvorrichtung 2 zum Ausgleich von durch im Bereich der Hubkolbenmaschine 1 entstehende Massenkräfte verursachten, auf die Aufstellungsplattform 3, bei der es sich um den Schiffskörper handeln kann, wirkenden Momenten und hierdurch bewirkten Schwingungen. In 1 ist nur eine der Hubkolbenmaschine 1 zugeordnete Kompensationsvorrichtung 2 gezeigt. Es wäre jedoch auch denkbar, dass einer Hubkolbenmaschine 1 mehrere Kompensationsvorrichtungen 2 zugeordnet sind.
  • Die Kompensationsvorrichtung 2 enthält eine aus 3 erkennbare, eine Unwucht bildende Rotoranordnung 4, die mit von der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine 1 nach einem bekannten Verhältnis abhängiger Drehzahl und Phase antreibbar ist. Beim Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung ist dieses Verhältnis 1:2 und soll im vorliegenden Fall vorliegen. Beim Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung ist die Kompensationsvorrichtung 2 mit horizontaler und rechtwinklig zur Längsachse der Hubkolbenmaschine 1 verlaufender Rotorachse angeordnet, so dass die Rotoranordnung 4 in einer vertikalen, rechtwinklig zur Achse der Hubkolbenmaschine verlaufenden Ebene rotiert.
  • Zum Antrieb der Rotoranordnung 4 der Kompensationsvorrichtung 2 ist diese mit einem eigenen Antriebsmotor 5 versehen. Dieser ist mittels einer zugeordneten Steuereinrichtung 6 so regelbar, dass die Drehzahl und Phase der Rotoranordnung 4 im gewünschten Verhältnis, hier 2:1, mit der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine 1 übereinstimmen. Dies wird als Synchronbetrieb bezeichnet. Sofern mehrere Kompensationsvorrichtungen vorgesehen sind, ist die Steuereinrichtung 6 zweckmäßig so ausgebildet, dass hiermit alle Kompensationsvorrichtungen regelbar sind. Selbstverständlich kann auch eine hier nicht näher angedeutete Hand steuereinrichtung vorgesehen sein, mit der alternativ zur automatischen Steuerung eine Handsteuerung möglich ist.
  • Der Antriebsmotor 5 ist als drehmomentregelbarer Hydraulikmotor ausgebildet, das heißt als Hydraulikmotor, dessen Drehzahl bei konstantem Druck durch eine Änderung des Drehmoments veränderbar ist. Der den Antriebsmotor 5 bildende Hydraulikmotor ist dementsprechend mit einem das Drehmoment beeinflussenden Stellglied versehen, dessen Stellung durch Signale der Steuereinrichtung 6 beeinflussbar ist.
  • Hierzu kann der den Antriebsmotor 5 bildende Hydraulikmotor einfach als hydraulischer, mit konstantem Druck beaufschlabarer Axialkolbenmotor ausgebildet sein, der mehrere Kolben enthält, die mit einer geneigten Scheibe zusammenwirken, deren Neigung in Abhängigkeit vom zugeordneten Ausgangswert der Steuereinrichtung 6 verstellbar ist. Die Scheibe ist dementsprechend um eine zu ihrer Ebene koplanare Achse schwenkbar angeordnet. Die Kolben können mit der Welle des Hydraulikmotors verbunden sein. In diesem Fall ist die neigbare Scheibe in Drehrichtung fest. Es wäre aber auch denkbar, dass die neigbare Scheibe mit der Welle verbunden und die Kolben in Drehrichtung fixiert sind.
  • Dem Hydraulikmotor kann eine Pumpe zugeordnet sein. Bei nockenwellenlosen Hubkolbenmaschinen, beispielsweise bei Zweitakt-Großdieselmotoren mit hydraulisch betätigbaren Ventilen, ist in der Regel eine mit konstantem Druck beaufschlagbare common rail vorgesehen. In 1 ist eine derartige common rail 7 angedeutet, die durch eine zugeordnete Pumpe 8 mit Hydrauliköl mit einem Druck von beispielsweise 210 bar versorgt wird. Die Pumpe 8 kann mittels eines zugeordneten Motors oder mittels eines von der Hubkolbenmaschine 1 abgezweigten, in 1 lediglich durch eine strichpunktierte Linie schematisch angedeuteten Antriebszugs 9 angetrieben werden. Von der common rail 7 gehen verschiedene, nicht näher bezeichnete Versorgungsäste zu den Ventilen und dergleichen und ein zum Antriebsmotor 5 führender Versorgungsast 10 ab, dem ein Druckausgleichsgefäß 10' zugeordnet ist.
  • Das nach geleisteter Arbeit den Antriebsmotor 5 verlassende Hydrauliköl wird über eine vom Antriebsmotor 5 abgehende Rücklaufleitung 10a zu einem der Pumpe 8 zugeordneten Behälter zurückgeführt. Die Rücklaufleitung 10a kann ebenfalls mit einem Druckausgleichsgefäß 10a' versehen sein, was beim Abbremsen der Rotoranordnung 4 günstig ist. Beim Abbremsen der Rotoranordnung 4 fungiert der den Antriebsmotor 5 bildende Hydraulikmotor als Pumpe. Die geneigte Scheibe kann dabei über die neutrale Stellung hinaus zur anderen Seite geneigt werden, wodurch sich bei gleichbleibender Drehrichtung des den Antriebsmotor 5 bildenden Hydraulikmotors die Durchflussrichtung des Hydrauliköls durch den Antriebsmotor 5 umkehrt, wie in 1 durch Doppelpfeile angedeutet ist.
  • Die oben bereits erwähnte Steuereinrichtung 6 enthält einen Regler 11, der dem bereits angesprochenen Stellglied des Antriebsmotors 5 zugeordnete Stellsignale erzeugt und über eine Signalleitung 12 mit einem dem genannten Stellglied zugeordneten Betätigungsorgan verbunden ist. Dem Regler 11 ist Komparator 13 vorgeordnet, der Eingänge für der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine 1 und der Rotoranordnung 4 entsprechende Signale aufweist. Zur Erfassung der Drehzahl der Hubkolbenmaschine 1 ist deren Kurbelwelle 14 mit einem Inkrementalelement, hier in Form eines Zahnrads 15 versehen, dessen Zähne mittels eines Sensors 16 abgetastet werden, der entsprechende Impulse an den Komparator 13 gibt, wie durch die Signalleitung 17 angedeutet ist. Zur Erfassung der Phase der Kurbelwelle 14 ist diese mit einem Impulsgeber 18 versehen, der durch einen zugeordneten Sensor 19 abgetastet wird, der entsprechende Impulse an den Komperator 13 liefert, wie durch die Signalleitung 20 angedeutet ist.
  • Die Drehzahl der Rotoranordnung 4 entspricht der Drehzahl des Antriebsmotors 5. Dieser ist dementsprechend zur Erfassung der Drehzahl der Rotoranordnung 4 mit einem Pulsgenerator 21 versehen, der drehwinkelabhängige Impulse der bei 22 angedeuteten Art erzeugt. Ähnliche Impulse verlassen auch den Sensor 16. Die den Pulsgenerator 21 verlassenden Signale gehen an den Regler 11 und an den Komparator 13. Die vom Pulsgenerator 21 abgehende Signalleitung 23 ist dementsprechend mit einer Verzweigungsstelle 24 versehen, von der zum Regler 11 und zum Komparator 13 führende Äste 23a, b abgehen. Zur Erfassung der Phase der Rotoranordnung 4 ist ein dieser zugeordneter Sensor 25 vorgesehen, der entsprechende Signale an den Komparator 13 liefert, wie durch die Signalleitung 26 angedeutet ist.
  • Die von der Hubkolbenmaschine 1 kommenden, über die Signalleitungen 17 und 20 dem Komparator 13 zugeführten Signale stellen praktisch die Sollwerte dar. Die von der Kompensationsvorrichtung 2 kommenden, über die Signalleitungen 23 und 26 dem Komparator 13 zugeführten Signale sind die Ist-Werte. Der Komparator 13 führt einen Soll-Ist-Wert- Vergleich durch und ermittelt aus eventuellen Abweichungen ein Fehlersignal, das über eine Signalleitung 27 dem Regler 11 zugeführt wird. Dieser errechnet aus dem empfangenen Fehlersignal und dem ebenfalls empfangenen Drehzahl-Istwertsignal ein Stellsignal zum Verstellen des oben erwähnten Stellglieds des Antriebsmotors 5 über die bereits erwähnte Signalleitung 12.
  • Die Kompensationsvorrichtung 2 besitzt, wie aus 2 ersichtlich ist, ein trommelförmiges Gehäuse 28, das am Gestell der Hubkolbenmaschine 1 angebracht oder separat hiervon aufgestellt werden kann. Im vorliegenden Fall, das heißt beim Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung, ist das Gehäuse 28 so anzuordnen, dass die Achse der hierin aufgenommenen Rotoranordnung 4 horizontal und im rechten Winkel zur Achse der Kurbelwelle 14 der Hubkolbenmaschine 2 verläuft. Der Antriebsmotor 5 ist an der Außenseite, hier im Bereich des Umfangsmantels, des Gehäuses 28 angebracht und wirkt über ein Vorgelege in weiter unten noch zu beschreibender Weise mit der im Gehäuse 28 vorgesehenen Rotoranordnung 4 zusammen.
  • Das Gehäuse 28 besitzt, wie aus 3 ersichtlich ist, eine es durchgreifende, stationäre Achse 29, auf der die Rotoranordnung 4 drehbar gelagert ist. Diese besitzt eine auf der Achse 29 drehbar aufgenommene Büchse 30, an der eine eine Unwucht bildende, das heißt nicht rotationssymmetrisch sondern exzentrisch angeordnete Ausgleichsgewichtsanordnung befestigt ist. Diese enthält im dargestellten Beispiel zwei nebeneinander angeordnete Ausgleichsgewichte 31, 32. Die Rotoranordnung 4 besitzt ferner einen konzentrisch zur Achse 29 umlaufenden Zahnkranz 33, mit dem ein im Gehäuse 28 angeordnetes, von außen antreibbares Zahnrad 34 zusammenwirkt. Der Zahnkranz 33 ist an der nach außen weisenden Seitenflanke eines Ausgleichsgewichts, hier des Ausgleichsgewichts 32, befestigt, das eine dem Zahnkranz 33 und dem Zahnrad 34 zugeordnete, seitliche Nische 35 aufweist.
  • Das Zahnrad 34 ist auf einer Welle 36 aufgenommen, die in einem Lagergehäuse 37 gelagert ist, das die dem Zahnrad 34 benachbarte Seitenwand des Gehäuses 28 durchgreift. Die Welle 36 ist über das Lagergehäuse 37 nach außen geführt und trägt an ihrem äußeren Ende ein Zahnriemenrad 38, das mit einem Zahnriemen 39 zusammenwirkt. Dieser führt, wie aus 2 ersichtlich ist, zu einem zugeordneten Abtriebsrad 40 des Antriebsmotors 5. Der das Abtriebsrad 40 mit dem Zahnkranz 33 verbindende Antriebszug in Form des Zahnriemens 39 und des das Zahnriemenrad 38 und das Zahnrad 34 enthaltenden Doppelrads bildet das oben erwähnte Vorgelege. Durch geeignete Wahl der Durchmesser kann hier ein gewünschtes Untersetzungsverhältnis erreicht werden.
  • Das Lagergehäuse 37 ist, wie aus 2 erkennbar ist, zum Spannen des Zahnriemens 39 verschiebbar angeordnet. Zum Verschieben und Spannen ist eine hier in Form einer Stellschraube ausgebildete Stelleinrichtung 41 vorgesehen. Zweckmäßig ist die Bahn, auf der das Lagergehäuse 37 verstellbar ist, mit einem dem Abstand vom Zentrum der Achse 29 entsprechenden Radius gekrümmt, so dass der gegenseitige Eingriff zwischen Zahnkranz 33 und Zahnrad 34 im Falle einer Verstellung des Lagergehäuses 37 nicht beeinflusst wird.
  • Die zwei Ausgleichsgewichte 31, 32 der Rotoranordnung 4 sind, wie aus 3 ersichtlich ist, unterschiedlich schwer. Das schwerere Ausgleichsgewicht 31 wiegt 65% des Gesamtgewichts beider Ausgleichsgewichte 31, 32. Das Gewicht des anderen Ausgleichsgewichts 32 beträgt dementsprechend 35% des Gesamtgewichts. Die beiden Ausgleichsgewichte 31, 32 sind auch bezüglich der Achse 29 gegeneinander verdrehbar. Durch gegenseitiges Verdrehen der unterschiedlich schweren Ausgleichsgewichte 31, 32 kann die benötigte Unwucht exakt eingestellt werden.
  • Die Ausgleichsgewichte 31, 32 enthalten jeweils eine von der Büchse 30 durchgriffene Nabe 42, 43. Die Nabe 42 des schwereren Ausgleichsgewichts 31 ist durch eine Schrumpfverbindung auf der Büchse 30 befestigt und durch eine lösbare Klemmverbindung mit der Nabe 43 des benachbarten Ausgleichsgewichts 32 verbindbar. Zur Bildung der lösbaren Klemmverbindung sind die Ausgleichsgewichte 31, 32, wie aus 3 ersichtlich ist, im Bereich ihrer einander zugewandten Seiten mit in gegenseitigen Eingriff bringbaren Konuselementen versehen. Die Nabe 42 ist mit einer umlaufenden, zur benachbarten Nabe 43 hin sich erweiternden Konusnut 44 versehen. Die Nabe 43 besitzt einen umlaufenden, zur benachbarten Nabe 42 hin sich verjüngenden, konischen Bund 45, der in die Konusnut 44 eingreift. Zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung wird das Ausgleichsgewicht 32 mit seiner Nabe 43 an das benachbarte Ausgleichsgewicht 31 angestellt, wobei die gegenseitigen Konusflächen aneinander angepresst werden.
  • Hierzu ist, wie am besten aus 4 erkennbar ist, wenigstens eine über eine Ausnehmung 46 der benachbarten Seitenwand des Gehäuses 28 von außen betätigbare Stellschraube 47 vorgesehen, die sich einerseits an einem radialen Flansch 48 der Büchse 30 und andererseits an der Nabe 43 des benachbarten Ausgleichsgewichts abstützt. Im dargestellten Beispiel ist eine in den Flansch 48 eingesetzte, durch einen inneren Radialflansch hieran abgestützte Gewindebüchse 49 vorgesehen, mit der die Stellschraube 47 im Gewindeeingriff ist. In 4 ist nur eine Stellschraube 47 gezeigt. Selbstverständlich können aber mehrere Stellschrauben am Umfang des Flansches 48 vorgesehen sein, um eine möglichst gleichmäßige Verspannung im Bereich der Konusanordnung zu gewährleisten.
  • Um die Baugröße des Antriebsmotors 5 möglichst klein zu halten, erfolgt das Anfahren der Rotoranordnung 4 nicht in einer Richtung durchgehend, sondern nach Art einer Schaukel hin- und hergehend. Hierzu ist die Steuereinrichtung 6 mit einem in 1 angedeuteten Anfahrprogrammspeicher 50 versehen, der mit seinem Ausgang an einem zugeordneten Eingang des Reglers 11 liegt. Beim Vorliegen eines Startsignals ist dieser Eingang entriegelt, so dass der Regler 11 das im Speicher 50 gespeicherte Anfahrprogramm empfängt und hiernach arbeitet.
  • Das Anfahrprogramm ist so ausgestaltet, dass der Antriebsmotor 5 zunächst in der Vorwärtsrichtung das volle Moment abgibt, was zu einem Ausschlag der Rotoranordnung 4 um einen bestimmten Drehwinkel führt. Sobald die Rotoranordnung 4 zum Stillstand kommt, d. h. den Umkehrpunkt erreicht, erfolgt eine Umschaltung des Motors 5, so dass dieser in der Gegenrichtung das volle Moment abgibt und die Rotoranordnung 4 in der Gegenrichtung antreibt, wobei diese Bewegung der Rotoranordnung 4 durch die Gravitation unterstützt wird. Die Umschaltung des Motors 5 ist bei einem drehmomentregelbaren Hydraulikmotor hier vorliegender Art in besonders einfacher Weise möglich. Bei dem oben geschilderten hydraulischen Axialkolbenmotor, dessen Kolben mit einer geneigten Scheibe zusammenwirken, wird hierzu einfach die Scheibe über eine Neutralstellung hinaus zur anderen Seite geneigt.
  • Die hin- und herschwingende Bewegung der Rotoranordnung 4 wird wiederholt, bis die Rotoranordnung 4 vom Antriebsmotor 5 in Vorwärtsrichtung über den oberen Totpunkt hinaus bewegt wird. Zweckmäßig wird der Winkelausschlag der Rotoranordnung 4 bis zum Umkehrpunkt erfasst. Hieraus lässt sich errechnen, wie viele hin- und herschwingende Bewegungen bis zum Überschreiten des oberen Totpunkts benötigt werden. Sofern nach der Rechnung die Gefahr bestehen sollte, dass die Rotoranordnung 4 bei einer Rückwärtsbewegung den oberen Totpunkt überschreiten könnte, erfolgt bei der Rückwärtsbewegung der Rotoranordnung 4 keine Drehmomentbeaufschlagung durch den Motor 5. Dieser wird in derartigen Fällen nur bei der Vorwärtsbewegung zugeschaltet.
  • Sobald die Rotoranordnung 4 den oberen Totpunkt überschritten hat, erfolgt keine Umschaltung des Motors 5 mehr. Dieser wird nun kontinuierlich in einer Vorwärtsrichtung angetrieben. Dabei wird die Rotoranordnung 4 zunächst auf eine Drehzahl nahe der gewünschten Synchrondrehzahl, beim Ausgleich von Massenkräften 2. Ordnung nahe der doppelten Drehzahl der Hubkolbenmaschine 1, beschleunigt. Während dieser Beschleunigungsphase wird der Motor 5 so beaufschlagt, dass er mit vollem Drehmoment arbeitet. Anschließend erfolgt eine Feinanpassung der Drehzahl und Phase der Rotoranordnung 4 an die Synchrondrehzahl und -phase innerhalb eines engen Winkelbereichs nahe der synchronen Phase. Hierzu wird der Motor 5 so beaufschlagt, dass ein progressiv ansteigendes bzw. abschwellendes, auf die Rotoranordnung wirkendes Moment abgegeben wird. Bei einer Phasenabweichung von mehr als 15° arbeitet der Motor 5 mit dem vollen, maximalen Drehmoment. Mit abnehmendem Fehler des Phasenwinkels nimmt auch das drehmoment ab. Sobald ein Synchronlauf von Rotoranordnung 4 und Hubkolbenmaschine 1 erreicht ist, ist der Anfahrvorgang abgeschlossen und geht die Regelung in der weiter oben bereits bechriebenen Weise in Normalbetrieb.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Kompensation von beim Betrieb einer Hubkolbenmaschine (1), insbesondere eines als Schiffsantrieb dienenden Zweitakt-Großdieselmotors, durch Massenkräfte, insbesondere Massenkräfte zweiter Ordnung, verursachten Schwingungen, mit einer Rotoranordnung (4), die mit von der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine (1) nach einem vorgegebenen Verhältnis abhängiger Drehzahl und Phase antreibbar ist, wobei die Rotoranordnung (4) mittels eines eigenen Antriebsmotors (5) antreibbar ist, der beim Anfahren so umschaltbar ist, dass die Rotoranordnung (4) nach Art einer Schaukel hin- und hergehend anfahrbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antriebsmotor (5) eine Steuereinrichtung (6) zur Synchronisierung der Rotoranordnung (4) mit der Hubkolbenmaschine (1) im vorgegebenen Verhältnis zugeordnet ist und dass die Steuereinrichtung (6) mit einem Programmspeicher (50) versehen ist, der ein von der Steuereinrichtung (6) verarbeitbares Anfahrprogramm zum hin- und herschwingenenden Anfahren der Rotoranordnung (4) enthält, das mittels eines Startsignals aktivierbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrprogramm so ausgebildet ist, dass im Anschluss an den hin- und herschwingenenden Anfahrvorgang eine Beschleunigung der Rotoranordnung (4) bis in den Bereich der Drehzahl der Hubkolbenmaschine erfolgt und dass dann eine Feinannäherung der Drehzahl und Phase der Rotoranordnung (4) an die Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine (1) erfolgt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der der Rotoranordnung (4) zugeordnete Antriebsmotor (5) als drehmomentregelbarer Hydraulikmotor ausgebildet ist, der mit einem Hydraulikmedium konstanten Drucks beaufschlagbar ist und dessen Drehzahl durch eine Änderung des Drehmoments änderbar ist und der ein das Drehmoment beeinflussendes Stellglied aufweist, das durch die Wirkung der Steuereinrichtung (6) verstellbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der den der Rotoranordnung (4) zugeordneten Antriebsmotor (5) bildende Hydraulikmotor als hydraulischer Axialkolbenmotor ausgebildet ist, der mit einem Hydraulikmedium konstanten Drucks beaufschlagbar ist und dessen Kolben mit einer geneigten Scheibe zusammenwirken, deren Neigung in Abhängigkeit von einem zugeordneten Ausgangswert der Steuereinrichtung (6) verstellbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Antriebsmotor (5) zugeordnete Steuereinrichtung (6) einen Regler (11) und einen diesem zugeordneten Komparator (13) enthält, wobei der Komparator (13) Eingänge für die Drehzahl und Phase der Rotoranordnung (4) und der Hubkolbenmaschine (1) sowie einen Ausgang für ein aus Abweichungen der Eingangssignale gebildetes Fehlersignal und der Regler (11) Eingänge für das Fehlersignal, den Programmspeicher (50) und ein dem Drehwinkel der Rotoranordnung (4) entsprechendes Signal sowie einen Ausgang für ein ein Stellglied des Antriebsmotors (5) beeinflussendes Stellsignal aufweisen.
  7. erfahren zum Anfahren einer Vorrichtung zur Kompensation von beim Betrieb einer Hubkolbenmaschine (1), insbesondere eines als Schiffsmotor dienenden Zweitakt-Großdieselmotors, durch Massenkräfte, insbesondere Massenkräfte zweiter Ordnung, verursachten Schwingungen mittels einer Rotoranordnung (4), die mit von der Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine (1) nach einem vorgegebenen Verhältnis abhängiger Drehzahl und Phase angetrieben wird, wobei die Rotoranordnung (4) mittels eines eigenen Antriebsmotors (5) angetrieben wird, der beim Anfahren so umgeschaltet wird, dass die Rotoranordnung (4) nach Art einer Schaukel hin- und hergehend angefahren wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (4) beim Anfahren solange in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wie ein Überschlag in Rückwärtsrichtung ausgeschlossen ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelausschlag der Rotoranordnung (4) bei jedem Vorwärtsschwung erfasst und hieraus die Anzahl der hin- und hergehenden Schwünge errechnet wird, die die Rotoranordnung (4) bis zum Überschreiten des oberen Totpunkts benötigt, und dass in Abhängigkeit hiervon der Antriebsmotor (5) so aktiviert wird, dass die Rotoranordnung (4) den oberen Totpunkt nur in Vorwärtsrichtung überschreitet.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den hin- und herschwingenden Anfahrvorgang eine Beschleunigung der Rotoranordnung bis in den Bereich der Drehzahl der Hubkolbenmaschine erfolgt und dass dann eine Feinannäherung von Drehzahl und Phase der Rotoranordnung (4) an Drehzahl und Phase der Hubkolbenmaschine (1) erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2847777A1 (de) * 1978-11-03 1980-05-14 Siemens Ag Anordnung zum festlegen von starkstromleitern mit rechteckprofil

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2148437Y (zh) * 1993-03-31 1993-12-01 吴作轩 异步电动机固态节能控制器
DK171084B1 (da) * 1993-07-09 1996-05-28 Smidth & Co As F L Svingningskompensator
CN1069388C (zh) * 1994-08-24 2001-08-08 格特森及奥勒弗森有限公司 振动补偿设备
CN2331780Y (zh) * 1997-11-21 1999-08-04 王凤才 中心盘液压马达
CN1279279C (zh) * 1999-11-24 2006-10-11 株式会社美姿把 内燃机的起动装置
DE10220057B4 (de) * 2002-05-04 2006-10-12 Man B & W Diesel A/S Vorrichtung zur Kompensation von durch Massenkräfte verursachten Schwingungen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2847777A1 (de) * 1978-11-03 1980-05-14 Siemens Ag Anordnung zum festlegen von starkstromleitern mit rechteckprofil

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