DE1451958C

DE1451958C - Control device for a ship propulsion system equipped with an internal combustion engine and an adjustable propeller

Info

Publication number: DE1451958C
Authority: DE
Inventors: Sven Ake Karlstadt Jardmo (Schwe den)
Original assignee: Aktiebolaget Karlstads Mekamska Werkstad, Karlstad (Schweden)
Publication date: 1971-08-19

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für tür eine obere Grenze setzt, wobei die temperatureine mit einer Brennkraftmaschine und einem Ver- abhängige Vorrichtung mit einer vom Enddruck des Stellpropeller ausgerüstete Schiffsantriebsanlage, bei Gebläses beeinflußten Vorrichtung derart gekuppelt der die Motordrehzahl und die Propellersteigung über ist, daß sie die von der temperaturabhängigen Vorgetrennte Vorrichtungen durch Steuersignale beein- 5- richtung einzustellende obere Grenze für die Brennflußt weiden können, die von einem gemeinsamen stoffzufuhr um so höher schiebt, je höher der Ge-Handbedienungselement abgeleitet werden. bläsedVuck ist: Hierbei wird die Temperatur der Ab-The invention relates to a control device for door sets an upper limit, the temperatureine with an internal combustion engine and a dependent device with one of the final pressure of the Ship propulsion system equipped with a pitch propeller, coupled with a fan-influenced device which the engine speed and the propeller pitch is above that they are pre-separated from the temperature-dependent Devices by control signals in 5 direction to set upper limit for the fuel flow can graze, the higher the Ge hand control element, the higher the common material supply pushes be derived. bläsedVuck is: Here the temperature of the exhaust

Es ist eine Steuereinrichtung der genannten Art gase als Anzeichen für die Überlastung der Brennbekannt, bei welcher mittels eines Manövrierhebels kraftmaschine verwendet, da diese bei Überlastung eine Welle verdreht wird, auf welcher zwei Kurven- io sehr schnell ansteigt. Diese Vorrichtung ist ebenfalls scheiben fest aufgesetzt sind, von denen jede auf einen nicht geeignet, eine Brennkraftmaschine gegen Überais Druckzylinder ausgebildeten Geber einwirkt, lastung zu schützen, die ihre Betriebstemperatur noch welche einen Stellmotor für die Verstellung der Pro- nicht erreicht hat.There is a control device of the type mentioned gases as an indication of the overload of the combustion known, in which by means of a maneuvering lever the engine is used, as this occurs in the event of an overload a shaft is twisted on which two curves rise very quickly. This device is also disks are firmly attached, each of which is unsuitable for an internal combustion engine against Überais Pressure cylinder designed encoder acts to protect load, which is still their operating temperature which has not reached a servomotor for adjusting the pro.

pellersteigung bzw. einen Drehzahlregler der Haupt- Es ist schließlich auch eine Vorrichtung zum maschine des Schiffes steuern. Eine solche Steuer- 15 Schütze von Verbrennungsmotoren gegen vorzeitige vorrichtung hat den Vorteil, daß das Verhältnis zwi- Belastung bekannt, bei welcher der Motor mit einer sehen der Schiffsmaschinendrehzahl und der Be- Sicherungsvorrichtung versehen ist, welche eine Belastung durch den Propeller für jeden gewünschten lastung des Motors, z.B. das Einschalten des Ge-Wert der Schiffgeschwindigkeit im voraus so einge- triebes erst dann gestattet, wenn der Motor ausstellt werden kann, daß beispielsweise der Brennstoff- 20 reichend durchwärmt ist. Eine solche Vorrichtung ist verbrauch bzw. Kraftstoffverbrauch auf einem Min- für Schiffsantriebe praktisch nicht brauchbar, da es destwert gehalten wird. Die Verwendung einer sol- sehr lange Zeit dauert, bis ein solcher Schiffsmotor chen Steuerung bringt jedoch, beispielsweise bei Ver- im Leerlauf seine Betriebstemperatur erreicht hat. wendung einer großen Dieselmaschine, bestimmte Während dieser ganzen Zeit wäre das Sehiff manöv-Nachteile mit sich. Solche Maschinen können näm- 25 rierunfähig. . .
Hch, bevor sie die Betriebstemperatur erreichen, nicht Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einer normalen Vollbelastung ohne die Gefahr eines Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu ungewöhnlichen Verschleißes oder in ungünstigen schaffen, die von einem einzigen Handbedienungs-Fällen eines Bruches in der Maschine ausgesetzt wer- element betätigbar ist und eine stufenlose Steuerung den. Die entnehmbare zulässige Leistung ist also 30 der Schiffsmaschine innerhalb des gesamten zulässitemperaturabhängig, so daß mit zunehmender Er- gen Lastbereiches gestattet, der durch die Temperawärmung die entnehmbare Leistung ansteigt. Die'he- tür der Antriebsmaschine gegeben ist. Dies .wird erkannte Steuereinrichtung ermöglicht keinen Schutz findlingsgemäß dadurch erreicht, daß der Vorrichder Schiffsmaschine gegen Überlastung bei Inbetrieb- uing zur Aufnahme der Steuersignale für die Drehnahme der Maschine, d. h. bei kalter Maschine. 35 zahlbeeinflussung ein Temperaturfühler für die Be-Peller slope or a speed controller of the main It is finally also a device to control the ship's engine. Such a control protection of internal combustion engines against premature device has the advantage that the relationship between the load is known, at which the engine is provided with a see the ship engine speed and the safety device, which a load by the propeller for each desired load of the engine, for example switching on the Ge value of the ship's speed in advance, is only permitted when the engine can be switched off so that, for example, the fuel is sufficiently warmed through. Such a device is practically unusable for ship propulsion because it is kept at a minimum. The use of such a long time takes until such a ship engine brings control, for example when it is idling, has reached its operating temperature. turning a large diesel engine, certain during all this time the Sehiff would have maneuvering disadvantages. Such machines can become incapacitated. . .
Hch, before they reach the operating temperature, not the object of the invention is to create a normal full load without the risk of a control device of the type mentioned to unusual wear or in unfavorable, exposed to a single manual operation cases of a break in the machine be element can be operated and a stepless control denotes. The permissible power that can be drawn from the ship's engine is therefore dependent on the entire permissible temperature, so that with increasing energies the load range is permitted which increases the power that can be drawn due to the temperature rise. Die'he- door of the drive machine is given. This .wird recognized control device does not enable protection to be achieved by the fact that the device of the ship's engine against overloading when starting up to receive the control signals for the rotation of the engine, ie when the engine is cold. 35 influencing the number a temperature sensor for the

Wenn ein Schiff den Kai verläßt, hat in den triebstemperatur der Brennkraftmaschine zugeordnet meisten Fällen die Maschine noch nicht die volle Be- ist und die vom Handbedienungselement und die vom triebstemperatur erreicht, was insbesondere bei gro- Temperaturfühler erzeugten Signale der Vorrichtung Ben Dieselmaschincn beträchtliche Zeit in Anspruch ' für die Drehzahlbeeinflussung über ein Element zunehmen kann. Während dieser Zeit, d. h. bei der 40 führbar sind, das von diesen Signalen vSö gesteuert Fahrt innerhalb des Hafenbereichs oder gegebenen- . wird, daß das wirksamere Signal die Einrichtung für falls eines Archipels, muß der Kapitän des Schiffes die Drehzahlbeeinflussung beaufschlagt, daß ferner bekanntlich in wesentlich höherem Maße auf. andere, die Vorrichtung zur Veränderung der Propellersteiin der Nähe fahrende Schiffe und auf Markierungen gung mit einer veränderbaren Rückführung versehen in der Schiffsroute achten, als dies auf offener See 45 ist, die über ein weiteres Element entweder mit einem der Fall ist. Es müssen rasch Maßnahmen getroffen zweiten Temperaturfühler oder mit einem Fühler für werden, die manchmal die Ausnutzung der gesamten die Belastung der Brennkraftmaschine verbindbar ist, Manövrierfähigkeit des Schiffes erfordern, so daß die wobei das Element so ausgebildet ist, daß es die Vor-Gefahr, daß die Maschine unbeabsichtigt überlastet richtung zur Veränderung der Rückführung jeweils wird, besonders groß ist. 50 mit dem das wirksamere Signal abgebenden FühlerWhen a ship leaves the quay, it has been assigned the operating temperature of the internal combustion engine In most cases the machine is not yet fully loaded and that of the manual control element and that of the Operating temperature reached, which is especially in large temperature sensors generated signals of the device Ben Dieselmaschincn take considerable time for influencing the speed of an element to increase can. During this time, i. H. are feasible in the 40, which is controlled by these signals vSö Driving within the port area or given. becomes that the more effective signal the facility for if an archipelago, the captain of the ship must act on the speed control, that further is known to be much higher. others, the device for changing the propeller shaft Ships moving nearby and on markings provided with a variable return Pay attention in the shipping route, as this is on the open sea 45, which has another element either with a the case is. Measures must be taken quickly with a second temperature sensor or with a sensor for that sometimes the utilization of the entire load on the internal combustion engine is connectable, Require maneuverability of the ship, so that the element is designed so that there is the pre-danger, that the machine is inadvertently overloaded direction to change the feedback respectively is particularly large. 50 with the sensor emitting the more effective signal

Es ist eine Einrichtung zum Steuern der Flügel- verbindet.It is a device for controlling the wing links.

Steigung von Verstellpropellern von Schiffsantrieben Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine bekannt, bei welcher die Antriebsmaschine selbst- sichere Steuerung von Drehzahl der Antriebsma-. tätig lastabhängig gesteuert wird, wobei die Flügel- schine und Propellersteigung der Schraube, ohne daß Steigung außer über den Fahrlicbcl zusätzlich selbst- 55 bei Inbetriebsnahme der Maschine eine Überlastung tätig abhängig von der Stellung des lastabhängig ge- zu befürchten ist. Dabei ist die Lastbegrenzung in steuerten Füllungsreglers beeinflußt .wird. Dadurch einfacher Weise einstellbar, so daß die Vorrichwird die Flügelsteigung entsprechend der Maschinen- tung für verschiedenste Antriebsmaschinen verwendlast oder der Drehzahl begrenzt. Auch hier ist ein bar ist.Pitch of adjustable propellers of ship propulsion systems. The device according to the invention allows a known, in which the drive machine self-safe control of the speed of the drive machine. actively load-dependent is controlled, with the wing machine and propeller pitch of the screw without Incline except for the Fahrlicbcl also 55 an overload even when starting the machine active depending on the position of the load-dependent is to be feared. The load limit is in controlled filling regulator .is influenced. This makes it easy to adjust so that the device becomes the blade pitch according to the machine direction for a wide variety of drive machines or the speed is limited. Again there is a bar.

Schutz gegen Überlastung bei kalter Maschine nicht 60 Die Vorrichtung zur Veränderung der Propellergegeben. Auch ist eine Begrenzung der Flügelstei- Steigung kann in an sich bekannter Weise ein Servogiing nur in einzelnen Stufen möglich. system enthalten, wobei die Verstärkung des zur Ein-Protection against overload when the engine is cold not 60 The device for changing the propeller is given. Servogiing can also limit the pitch of the wing pitch in a manner known per se only possible in individual stages. system, whereby the gain of the input

F.s ist ferner eine Sicherheitsvorrichtung zu Ver- laßleitung des Servosystems zurückgeführten SignalsF.s is also a safety device for the signal fed back from the output line of the servo system

meidung der Überlastung einer durch ein Gebläse durch einen der Fühler für die Temperatur oderavoiding the overload of a fan by one of the sensors for the temperature or

gespülten und geladenen Brennkraftmaschine be- 65 die Belastung der Maschine so beeinflußt wird, daßscavenged and charged internal combustion engine loading 65 the load on the machine is influenced in such a way that

kannt, bei welcher eine temperaturabhängige Vor- bei hoher Belastung oder niedriger Temperatur die richtung vorgesehen ist, die der Brennstoffzufuhr der Verstärkung zunimmt.knows at which a temperature-dependent advance at high load or low temperature the direction is provided, which increases the fuel supply of the reinforcement.

Maschine in Abhängigkeit von ihrer Abgastempera- Dies hat zur Folge, daß die Wirkung der Steuer-Machine depending on its exhaust gas temperature This has the consequence that the effect of the control

betrachten, die im vorliegenden Falle ebensogut verwendet werden können. Es wird jedoch besonders ■ auf die Einrichtungen 20 und 21 hingewiesen. Wenn nämlich über die Leitung 23 der Zylinderkammer des' Elements 20 Druckluft zugeführt wird, wird der Kolben des Elements 21 mit einem größeren Hub aus dem Zylinder herausgedrückt, was einer Zunahme der »Verstärkung« des Servosystcms in der Rückkopplungsleitiing entspricht.consider, which is used just as well in the present case can be. However, particular attention is drawn to the devices 20 and 21. When namely, compressed air is supplied to the cylinder chamber of the 'element 20 via the line 23, the piston of the element 21 is pushed out of the cylinder with a larger stroke, resulting in an increase the "gain" of the servo system in the feedback line is equivalent to.

der Steuereinrichtung 1 und dem hierdurch verursachten Druck in der Leitung 9 ab, sondern auch von der Temperatur der Maschine oder dem Grad ihrer Belastung, wenn diese Werte sich bestimmten kriti-5 sehen Werten a'nnähern.the control device 1 and the pressure caused thereby in the line 9, but also from the temperature of the machine or the degree of its load, if these values are certain criti-5 see values approaching.

Außerdem ist die Maschiene noch mit einer Vorrichtung 29 versehen, welche zur Beeinflussung der Drehzahl dient und somit die Kraftstoffzufuhr zur Maschine beeinflussen kann. Die Zufuhrleitung 30In addition, the machine is also provided with a device 29, which is used to influence the Speed is used and thus can influence the fuel supply to the machine. The supply line 30

Die Einrichtungen 20 und 21 können als in der io der Vorrichtung 29 ist mit der Austrittsseite eines Rückkopplimgsleitung befindlicher veränderlicher Ventils 31 verbunden, das in der gleichen Weise wie Verstärker beirachief werden, dessen Funktion darin das Ventil 28 ausgebildet und angeordnet ist, d. h., es besteht, daß. wenn die Verstärkung zunimmt, das verbindet diejenige der Eingangsleitungen, welche vom Servosystem abgegebene Signal, d. h. die Bewc- den höchsten Druck hat, mit der Austrittsseite. Eine gung der Kolbenstange"!« kleiner als ein zugeführtes 15 der Zufuhrleitungen zum Ventil 31 ist, wie gezeigt, bestimmtes Signal, d. h. eine Druckänderung in der die Leitung 10, welche von der Regeleinrichtung 1 Leitung 9. verursachen würde, wenn die Verstärkung und über den Umwandler 2 kommt, d. h. das Steuerin der Rückkopplimgsleitung. d. h. die Gesamtlänge signal für die Drehzahlregelung,
der Einrichtungen 20. 21. unverändert gehalten Die Maschine ist ferner mit einer weiteren Tempewürde. Durch eine Veränderung der Gesamtlänge 20 raturfühlvorrichtung 32 versehen, die in der gleichen der Einrichtungen 20. 21 kann je nach der Tempe- Weise wie die Vorrichtung 24 ausgebildet und angeratur der Maschine erreicht werden, daß die Einstel- ordnet ist und mit Druckluft über eine Leitung lic/ lung der Regeleinrichtung 1 unabhängig von der Tem- beliefert wird. Die Austrittsleitung 33 der Temperaperatur der Maschine innerhalb der gleichen Gren- Umfüllvorrichtung 32 ist über das Ventil 5 mit dem /en verändert werden kann und daß jede Änderung 35 zweiten Einlaß des Ventils 31 verbunden. Die Vorinder Einstellung der Regeleinrichtung eine Verän- richtung 29 zur Beeinflussung der Drehzahl der derung in der Schiffsgeschwindigkeit durch die Ver- Maschine ist so ausgebildet und angeordnet, daß die stellung der Steigung des Propellers 22 zur Folge hat. Drehzahl der Maschiene im Verhältnis zur Druckver-■ Dabei wird jedoch die Propellersteigung abhängig ringerung in der Leitung 30 zunimmt. Die Drehzahl von der niedrigen Temperatur der Maschine oder der 30 der Maschiene wird daher durch dasjenige der beiden Überlastung der Maschine begrenzt. Dies geschieht am Ventil 31 eintreffenden Signale bestimmt und bein der folgenden Weise: Die Schiffsmaschine ist mit grenzt, welches zu diesem Zeitpunkt den höchsten einer Temperaturfühlvorrichtung 24 versehen, welche Druck hat.The devices 20 and 21 can be connected as in the io of the device 29 is connected to the exit side of a feedback line located variable valve 31, which beirachief in the same way as amplifiers, the function of which the valve 28 is formed and arranged, that is, it consists , that. if the gain increases, that connects that of the input lines, which signal emitted by the servo system, ie which has the highest pressure, to the outlet side. A movement of the piston rod "!" Less than a supplied 15 of the supply lines to the valve 31 is, as shown, a certain signal, ie a pressure change in the line 10, which would cause the control device 1 line 9, if the gain and over the converter 2 comes, ie the control in the feedback line. ie the total length of the signal for the speed control,
of the facilities 20. 21. kept unchanged The machine is also with a further tempewild. By changing the overall length 20 temperature sensor device 32 provided in the same of devices 20 21 can be designed, depending on the temperature, as device 24 and device of the machine, that the setting is in order and with compressed air via a line lic / ment of the control device 1 is supplied regardless of the temperature. The outlet line 33 of the temperature of the machine within the same size transfer device 32 is via the valve 5 with which / s can be changed and that each change 35 is connected to the second inlet of the valve 31. The pre-setting of the control device a change device 29 for influencing the speed of the change in the ship's speed by the machine is designed and arranged in such a way that the setting results in the pitch of the propeller 22. The speed of the machine in relation to the pressure decrease. However, the propeller pitch is dependent on the decrease in the line 30 increases. The speed of rotation from the low temperature of the machine or the machine is therefore limited by that of the two overloads of the machine. This happens at the valve 31 incoming signals determined and in the following way: The ship's engine is bordered by which at this point in time is provided with the highest of a temperature sensing device 24 which has pressure.

entweder die Temperatur des Kühlmittels, beispiels- Das wesentliche der vorangehend beschriebeneneither the temperature of the coolant, for example the essentials of those described above

weise im Zylinderkopf, abfühlen kann oder im 35 Einrichtung kann wie folgt zusammengefaßt werden:wise in the cylinder head, can be sensed or in the device can be summarized as follows:

Maschinenrahmen oder in anderer Weise angeordnet Unabhängig von der Temperatur und der BelastungMachine frame or arranged in another way Regardless of temperature and load

sein kann. Die Vorrichtung kann beispielsweise aus der Maschine ist die Steuereinrichtung 1 über ihrencan be. The device can, for example, from the machine is the control device 1 via their

einem Reduzierventil bestehen, das durch eine Birne- ganzen normalen Bereich verstellbar,consist of a reducing valve, which can be adjusted by a pear-whole normal range,

tallfeder od. dgl. betätigt wird und das über eine · Jede Veränderung der Einstellung der Steuerein-Tallfeder or the like is actuated and that via any change in the setting of the control

Leitung 11 b mit Druckluft beliefert wird und außer- 40 richtung 1 hat eine Veränderung der Steigung desLine 11 b is supplied with compressed air and outside 40 direction 1 has a change in the slope of the

dem so ausgebildet und angeordnet ist. daß es. wenn Verstellpropellers 22 zur Folge. Der Betrag, mit wel-which is so designed and arranged. that it. if controllable pitch propeller 22 result. The amount with which

die Temperatur der Maschine zunimmt, durch seine chem sich die Steigung verändert, hängt jedoch nichtthe temperature of the machine increases, the slope changes due to its chem, but does not depend

Austrittsleiumg Druckluft mit abnehmendem Druck nur von der Einstellung der Steuereinrichtung, son-Outlet line compressed air with decreasing pressure only depends on the setting of the control device, but

liefert. . dem auch von der Temperatur und der Belastungsupplies. . this also depends on the temperature and the load

Die Maschine ist ferner mit einer Vorrichtung 25 45 der Maschine ab.The machine is also equipped with a device 25 45 of the machine.

versehen, welche, wenn die Belastung der Maschine Aus der vorangehend beschriebenen Ausführungsden normalerweise zulässigen Wert überschreitet, ein form der Vorrichtung und den Merkmalen ihrer Bau-Signal abgibt. Diese Vorrichtung kann ebenfalls mit elemente ergibt sich ferner, daß, wenn die Steuereineinem Reduzierventil verbunden werden, das auf richtung 1 in eine Stellung eingestellt wird, die beiseiner Einlaßseite mit Druckluft über eine Leitung 50 spielsweise der höchstmöglichen Schiffsgeschwindig-11 c beliefert wird und so ausgebildet und angeordnet keit entspricht, solange die Maschine ihre Betriebsist, daß der Druck in seiner Austrittsleitung 26 zu- temperatur noch nicht erreicht hat, die Schiffsgenimmt. . schwindigkeit anfänglich etwas niedriger als die Sowohl die Leitung 26 als auch die Leitung 27. höchstmögliche Geschwindigkeit ist und durch die welche über das Ventil 7 von der Temperaturfühl- 55 Höhe des Druckes in der Leitung 23 bestimmt wird, vorrichtung 24 kommt, sind je mit dem Einlaß eines der von der Temperaturfühlvorrichtung 24 übertra-Ventils 28 \erbunden, das durch Druckluft betätig- gen wird. Wenn die Temperatur der Maschine anbar ist und so ausgebildet und angeordnet ist. daß steigt und der Druck, wie erwähnt, in einem entes das Signal von derjenigen der Eingangsleitungen, sprechenden Maße abfällt, erhöht sich, wenn die Einin der der höchste Druck besteht, an die Ausgangs- 60 stellung der Steuereinrichtung 1 unverändert bleibt, leitung 23 weiterleitet. die Propellersteigung und damit die Schiffsgeschwin-Die Leitung 23 ist, wie erwähnt, mit der zylindri- digkeit, da der abnehmende Druck zur Folge hat, sehen Kammer der Einrichtung 20 verbunden, und daß die Gesamtlänge des Armes 20, 21 abnimmt. Die die Gesamtlänge des Arms 20. 21 wird daher durch Eigenschaft des Ventils 12 wirkt selbsttätig einer soldasjenige von den Vorrichtungen 24 und 25 abgc- 65 chen Entwicklung entgegen, da der Kolben 16 in der leitete Signal, das in dem jeweiligen Augenblick vor- Richtung zunehmender Propellei Steigung bewegt herrscht, beeinflußt. Die Steigung des Verstellpro- wird, bis das Gleichgewicht im Ventil 12 wicderherpellers 22 hängt daher nicht nur von der Einstellung gestellt ist.which, if the load on the machine exceeds the normally permissible value from the embodiment described above, emits a form of the device and the characteristics of its construction signal. This apparatus can also with elements It is also apparent that when the Steuereineinem be connected reducer, the direction of 1 is set in a position which beiseiner inlet side with compressed air via a line 50 play the highest possible Schiffsgeschwindig-11 c is supplied and is adapted and arranged speed corresponds, as long as the engine is in operation, that the pressure in its outlet line 26 has not yet reached too high a temperature, the ship is approved. . speed is initially slightly lower than both the line 26 and the line 27. The highest possible speed and through which the valve 7 is determined by the temperature sensing 55 level of the pressure in the line 23, device 24 comes, are depending on the Inlet of one of the valves 28 transmitted by the temperature sensing device 24, which is actuated by compressed air. When the temperature of the machine can be adjusted and so designed and arranged. that rises and the pressure, as mentioned, falls to a certain extent, the signal from that of the input lines, increases when the level of the highest pressure remains unchanged to the output position of the control device 1, line 23 forwards . The pitch of the propeller and thus the ship's speed, as mentioned, is connected to the cylindrical shape, since the decreasing pressure results in the chamber of the device 20, and the overall length of the arm 20, 21 decreases. The overall length of the arm 20, 21 is therefore determined by the property of the valve 12 automatically counteracts the development of the devices 24 and 25, since the piston 16 in the transmitted signal that is in the forward direction increasing at the moment Propellei incline moves prevails, influences. The slope of the Verstellpro- until the equilibrium in the valve 12 wicderherpellers 22 therefore not only depends on the setting.

einrichtung auf die Einstellung der Propellersteigung in entsprechendem Maße abnimmt.device on the setting of the propeller pitch decreases accordingly.

Vorteilhafterweise bestehen die Signale, die die Propellersteigung bzw. die Maschinendrehzahl beeinflussen aus Druckluftsignalen, die von zwei Reduzierventilen abgeleitet werden, welche durch die Steuereinrichtung betätigt werden und die so angeordnet sind, daß sie einen Druck in ihren Austrittsleitungen verursachen, der bei einer gewünschten zunehmenden Propellersteigung bzw. Maschinendrehzahl abnimmt, wobei die Fühler für die Temperatur . und die Belastung der Maschine ebenfalls Reduzierventile aufweisen, die in ihren Austrittsleitungen einen erhöhten Druck liefern, wenn die Temperatur der Maschine abnimmt und deren Belastung zunimmt, wobei ferner das Signal, welches die Maschinendrehzahl beeinflußt und das Signal, das aus einer der Fühler für die Temperatur der Maschine abgeleitet wird, mit jedem der Einlasse eines Ventils verbunden ist, dessen Auslaß mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der Drehzahl der Maschine verbunden ist und wobei das Ventil in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß es dasjenige der ankommenden Signale weiterleitet, das den höchsten Druck hat, sowie der zweite Fühler für die Temperatur der Maschine und der Fühler für die Belastung der Maschine über ein in der gleichen Weise arbeitendes Ventil mit den Einrichtungen verbunden sind, welche die Verstärkung im Rückkopplungskreis des Servosystems für die Propellersteigung regeln. Dabei kann die die Verstärkung verändernde Vorrichtung, die in der Rückkopplungsleitung des Servosystems angeordnet ist, aus einem Zylinder bestehen, mit dem ein Kolben zusammenwirkt, wobei die Gesamtlänge der Einrichtung verändert wird, wenn sie von einem der Zylinderkammer zugeführten Drucklüftsignal beeinflußt wird.The signals that influence the propeller pitch or the engine speed are advantageously present from compressed air signals derived from two reducing valves which are fed through the Control means are operated and which are arranged so that they cause a pressure in their outlet lines, which increases at a desired Propeller pitch or engine speed decreases, with the sensor for the temperature . and the load on the machine also have reducing valves in their outlet lines provide increased pressure as the temperature of the machine decreases and its load increases, furthermore the signal which influences the engine speed and the signal which from one of the sensors for the temperature of the machine is derived, with each of the inlets of a valve is connected, the outlet of which is connected to a device for influencing the speed of the machine and wherein the valve is designed in a manner known per se so that it is that of the incoming Signals which has the highest pressure, as well as the second sensor for the temperature the machine and the sensor for the load on the machine via a working in the same way Valve are connected to the devices, which the gain in the feedback loop of the Regulate the servo system for the propeller pitch. The device that changes the gain, which is arranged in the feedback line of the servo system, consist of a cylinder with which a piston cooperates, the overall length of the device being changed when it is by one the pressure release signal supplied to the cylinder chamber is influenced.

Zweckmäßig ist das Servosystem ein hydraulisches Servosystem, das durch ein ankommendes Druckluftsignal gesteuert wird und das aus einem hydraulischen Servoverstärker, einem Rückkopplungskreis, welch letzterer eine durch Druckluft betätigbare Vorrichtung zur Veränderung der Verstärkung umfaßt, sowie aus einer Vorrichtung besteht, weiche den Unterschied zwischen dem ankommenden und dem abgegebenen Signal bildet.The servo system is expediently a hydraulic servo system that is controlled by an incoming compressed air signal and that from a hydraulic one Servo amplifier, a feedback circuit, the latter a device actuated by compressed air includes to change the gain, and consists of a device that soft Difference between the incoming and the emitted signal.

Vorzugsweise ist ein Ventil, das von einem Kommandostand oder einer Kontrollstelle aus mittels eines Steuergliedes beeinflußt werden kann, in den Leitungen zwischen den Fühlern für die Temperatur der Maschine und den Ventilen so angeordnet, daß die von der Temperatur abhängige Regeleinrichtung unwirksam gemacht werden kann.A valve is preferably operated from a command post or a control point by means of a control element can be influenced in the lines between the sensors for the temperature the machine and the valves are arranged so that the temperature-dependent control device can be made ineffective.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung näher beschrieben, und zwar zeigtAn embodiment of the subject matter of the invention is described in more detail in the drawing, and although shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Einrichtung undFig. 1 in a schematic representation of an inventive Establishment and

F i g. 2 eine graphische Darstellung, welche das Verhältnis zwischen der Einstellung der Steuereinrichtung und der resultierenden Schiffsgeschwindigkeit zeigt, wenn eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung verwendet wird.F i g. Fig. 2 is a graph showing the relationship between the setting of the controller and the resulting ship speed shows when a control device according to the invention is used.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung besitzt eine Steuereinrichtung 1, durch welche sowohl eine Vorrichtung 2, durch welche die Einstellung der Steuereinrichtung in ein Signal umgewandelt wird, das die Kraftstoffzufuhr in einer nachstehend näher beschriebenen Weise beeinflußt, sowie eine Vorrichtung 3 beeinflußt wird, die in ähnlicher Weise zur Beeinflussung der Einstellung der Propellersteigung dient. Außerdem ist am Kommandostaud bzw. an der Kontrollstelle eine Betätigungsvorrichtung 4 vorgesehen, die bei ihrer Betätigung eine Umgehung der nachstehend beschriebenen Vorrichtungen mit Hilfe eines verstellbaren Ventils 5 ermöglicht, das durch elektromagnetische Signale beeinflußt werden kann undThe arrangement shown in Fig. 1 has a Control device 1, through which both a device 2, through which the setting of the control device is converted into a signal that the fuel supply in a further described below Affected way, as well as a device 3 is influenced, the similar way to influence is used to set the propeller pitch. It is also at the command post or at the control point an actuating device 4 is provided which, when actuated, bypasses the following described devices with the help of an adjustable valve 5 made possible by electromagnetic Signals can be influenced and

ίο sonst durch eine Feder 6 in seiner in F i g. I gezeigten Stellung gehalten wird. Das Ventil kann durch ein Signal über eine Leitung 8 durch eine Magnetspule 7 beeinflußt werden, die nur schematisch dargestellt ist.ίο otherwise by a spring 6 in its in F i g. I shown Position is held. The valve can be activated by a signal via a line 8 through a solenoid 7 are influenced, which is only shown schematically.

Bei der hier beschriebenen Art einer erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen die über die Leitungen 9 und 10 abgegebenen Signale aus Druckluftsignalen und die Vorrichtungen 2 und 3 bestehen zweckmäßig aus Reduzierventilen, welche durch die Steuereinrichtung 1 mittels Kurvenelemente od. dgl. in an sich bekannter Weise betätigt werden. Der Eintrittsseite der Ventile wird Druckluft über eine Leitung 11 η von einer nicht dargestellten Druckliifti|uelle zugeführt. Die Ventile sind ferner so ausgebildet und angeordnet, daß eine Vorstellung der Steucreinrichtung'l, die einer gewünschten höheren Schiffsgeschwindigkeit entspricht, eine I lerabsetzung des Druckes in den Leitungen 9 und 10 zur Folge hat. Der Druck in der Leitung 9 beeinflußt eine Ausgleichsventilanordnting 12. welche in entgegengesetzten Richtungen durch einen Hebelarm 13 betätigt werden kann. Die Ventilanordnung 12 ist über Leitungen 14. 15 mit jedem tier Zylinderräume eines Zylinders 17 verbunden, der durch einen Kolben 16 unterteilt, sonst jedoch geschlossen ist. Der Kolben 16 ist mit einer Kolbenstange 18 versehen, die über einen Arm 20, welchen teilweise als Zylinder ausgebildet und bei 19 schwenkbar ist, und einen Arm 21, der teilweise als Kolben im zylindrischen Teil des Armes 20 ausgebildet ist, den Hebelarm 13 betätigen kann. Durch die Stellung des Kolbens 16 im Zylinder 17 kann ferner die Steigung einer Verstellschraube 22 beeinflußt werden.In the case of the type of device according to the invention described here, the lines 9 and 10 emitted signals from compressed air signals and the devices 2 and 3 are expedient from reducing valves, which by the control device 1 by means of cam elements or the like. Be actuated in a manner known per se. The entry side the valves is compressed air via a line 11 η supplied by a not shown Druckliifti | uelle. The valves are also designed and arranged so that an idea of the control device, which corresponds to a desired higher ship speed, a reduction of the Pressure in lines 9 and 10 results. The pressure in line 9 affects a compensating valve arrangement 12. which is actuated by a lever arm 13 in opposite directions can be. The valve assembly 12 is via lines 14. 15 connected to each tier of the cylinder spaces of a cylinder 17, which is supported by a piston 16 divided, but otherwise closed. The piston 16 is provided with a piston rod 18 which over an arm 20, which is partially designed as a cylinder and is pivotable at 19, and an arm 21, which is partially designed as a piston in the cylindrical part of the arm 20, actuate the lever arm 13 can. The position of the piston 16 in the cylinder 17 also allows the pitch of an adjusting screw 22 can be influenced.

Ferner wird das Ventil 12 in einer hier nicht gezeigten Weise mit einer Druckflüssigkeit beliefert, so daß Druckflüssigkeit entweder zur Leitung 14 oder zur Leitung 15 gelangen kann, wodurch der KolbenFurthermore, the valve 12 is supplied with a pressure fluid in a manner not shown here, see above that pressure fluid can reach either line 14 or line 15, whereby the piston

16 in der einen oder anderen Richtung im Zylinder (in der Zeichnung nach rechts bzw. nach links) bewegt wird.16 moves in one direction or the other in the cylinder (to the right or to the left in the drawing) will.

Die Einrichtungen 12 bis 19 bilden, wie gezeigt.· einen Servokreis, in welchem die Einrichtungen 16,The devices 12 to 19 form, as shown, a servo circuit in which the devices 16,

17 und 18 den Servomotor oder Verstärker bilden, während die Einrichtungen 20. 21 und 13 die Rückkopplungsjcitung bilden und die Ventilanordnung 12 den Differenzkreis bildet, welcher die Differenz zwischen dem über die Leitung 9 zugeführten Eingangssignal und dem über den Arm 13 rückgekoppelten Ausgangssignal gibt, welcher Differenzkreis über die Leitung 14 oder 15 den Servoverstärker betätigt.17 and 18 form the servo motor or amplifier, while devices 20, 21 and 13 form the feedback circuit form and the valve assembly 12 forms the differential circle, which is the difference between the input signal fed via the line 9 and the one fed back via the arm 13 The output signal indicates which differential circuit operates the servo amplifier via line 14 or 15.

Wenn sich das Ventil 21 in der Gleichgewichtsstellung befindet, d. h., wenn es in gleicher Weise aus der Leitung 9 und durch den Arm 13 beeinflußt wird, sind beide Leitungen 14 und 15 geschlossen, so daß der Kolben 16 in der Stellung gehalten wird, die er dann einnimmt.When the valve 21 is in the equilibrium position, i. i.e. if it is in the same way from the Line 9 and is influenced by the arm 13, both lines 14 and 15 are closed, so that the piston 16 is held in the position it then assumes.

Das. beschriebene Servosystem ist nur als Beispiel für eines von mehreren möglichen, hydraulischen, elektrischen oder pneumatischen Servosystemen zuThe. described servo system is only an example of one of several possible, hydraulic, electrical or pneumatic servo systems

Je nach den Umständen kann man sich die Fortdauer dieses Vorgangs vorstellen, bis die Propellersteigung durch ein Signal von der Vorrichtung 25, welche als Fühler für die Belastung der Maschine dient, auf ihren Höchstwert beschränkt wird, welcher durch die Einstellung der Vorrichtung 25 bestimmt wird.Depending on the circumstances, one can imagine the continuation of this process until the propeller pitch by a signal from the device 25, which acts as a sensor for the load on the machine is limited to its maximum value, which is determined by the setting of the device 25 will.

Die Drehzahl der Maschine kann andererseits nicht über den Wert hinaus erhöht werden, der als Grenzwert durch die Temperaturfühlvorrichtung 32 eingestellt ist. Dies bedeutet, daß bei einer kalten Maschine eine Veränderung der Einstellung der Steuereinrichtung 1 nur eine entsprechende Veränderung der Drehzahl der Maschine auf Werte zur Folge hat, die einem Druck in der Leitung entsprechen,, der geringer als der Druck in der Leitung 33 von der Vorrichtung 32 ist.On the other hand, the speed of the machine cannot be increased beyond the value used as the limit value is set by the temperature sensing device 32. This means that if the machine is cold a change in the setting of the control device 1 only a corresponding change in the speed of the machine to values which correspond to a pressure in the line, which is lower than the pressure in line 33 from device 32.

Wenn die Temperatur ansteigt, wird jedoch die gleiche Wirkung hinsichtlich der Propellersteigung erzielt, d. h., der Druck in der Leitung 33 fällt so ab, ao daß die Drehzahl in einem entsprechenden Maße zunimmt. Je nach der Einstellung liegt der Druck in der Leitung 33 bei der vollen Betriebstemperatur der Maschine schließlich niedriger als der höchstmögliche Druck in der Leitung 10, so daß die Drehzahl as bei der Betriebstemperatur gleichzeitig verändert werden kann, wenn die Einstellung der Steuereinrichtung 1 verändert wird. Hieraus ergibt sich, daß der Höchstwert der Drehzahleinstellung nicht in der gleichen Weise wie die Einstellung der Steigung unmittelbar von der höchstzulässigen Belastung der Maschine abhängt. Dies ist auch nicht notwendig, da die Belastung der Maschine, wenn sie zu hoch wird, unabhängig von der Drehzahl durch die Wirkung der Vorrichtung 25 auf die Einstellung der Propeller-Steigung herabgesetzt wird.However, when the temperature rises, the same effect is achieved in terms of propeller pitch, d. That is, the pressure in the line 33 drops so that the speed increases to a corresponding extent. Depending on the setting, the pressure in line 33 is at the full operating temperature of the Machine finally lower than the highest possible pressure in line 10, so that the speed as at the same time the operating temperature can be changed when adjusting the control device 1 is changed. It follows that the maximum value of the speed setting is not in the same Way like setting the slope directly from the maximum allowable load of the Machine depends. This is also not necessary, since the load on the machine if it becomes too high, regardless of the speed by the action of the device 25 on the setting of the propeller pitch is reduced.

Die graphische Darstellung in Fig. 2 zeigt, wie man sich das Verhalten der erfindungsgemäßen Einrichtung bei sich verändernder Temperatur vorstellen kann. Die Darstellung zeigt die Schiffsgeschwindigkeit ν in Abhängigkeit von der Einstellung der Steuereinrichtung 1 an. Die voll ausgezogene Linie entspricht dabei den Bedingungen bei wanner Maschine, während sich die gestrichelt gezeichnete Linie auf die Bedingungen bei kalter Maschine bezieht. Der schraffierte Bereich zwischen den Linien bzw. Kurven entspricht den Arbeitsbereichen bei einer zwischen der kalten und der warmen Maschine liegenden Bedingung. Besonders hervorzuheben ist der Umstand, daß, unabhängig von der Arbeitsbedingung der Maschine, der Übergang zwischen Vorwärtsfahrt (1. Quadrant) und Rückwärtsfahrt (3. Quadrant) immer im Nullpunkt liegt. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Einstellung der Propellersteigung durch ein Servosystem beeinflußt wird, dessen Empfindlichkeit nicht durch eine Veränderung Verstärkung im Servoverstärker beeinflußt wird, sondern durch eine Änderung der Verstärkung in der Rückkopplungsleitung.The graph in Fig. 2 shows how imagine the behavior of the device according to the invention when the temperature changes can. The illustration shows the ship's speed ν depending on the setting of the Control device 1 on. The full line corresponds to the conditions at wanner Machine, while the dashed line refers to the conditions when the machine is cold. The hatched area between the lines or curves corresponds to the work areas at a condition that lies between a cold and a warm machine. Particularly noteworthy is the fact that, regardless of the working condition of the machine, the transition between Forward travel (1st quadrant) and reverse (3rd quadrant) always lie in the zero point. The reason this consists in the fact that the setting of the propeller pitch is influenced by a servo system, whose sensitivity is not influenced by a change in the gain in the servo amplifier, but rather by changing the gain in the feedback line.

Das vorangehend beschriebene Ausfühningsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann natürlich verschiedene Abänderungen sowohl hinsichtlich der Art der einzelnen Bauelemente als auch hinsichtlich ihrer Zuordnung zueinander innerhalb des Rahmens der Erfindung erfahren.The above-described exemplary embodiment of a device according to the invention can of course various changes both in terms of the nature of the individual components and in terms of learn their association with one another within the scope of the invention.

Beispielsweise kann das Servosystem, wie erwähnt, von elektrischer statt von hydraulischer Art sein oder in anderer Weise ausgeführt werden. In dem Maße, in welchem das gesamte System elektrisch betrieben wird, können die Ventile 4 natürlich aus Relais od. dgl. bestehen.For example, as mentioned, the servo system may be of the electrical type rather than of the hydraulic type be performed in a different way. To the extent that the entire system is operated electrically The valves 4 can of course consist of relays or the like.

Claims

Patent claims:

1. Control device for an equipped with an internal combustion engine and a controllable pitch propeller Ship propulsion system in which the engine speed and the propeller pitch have separate Devices can be influenced by control signals from a common Hand control element are derived, characterized in that the device (29) a temperature sensor (32) to receive the control signals for influencing the speed for the operating temperature of the internal combustion engine is assigned and that of the manual control element (1) and that of. Temperature sensors (32) generated signals from the device (29) can be supplied for influencing the speed via an element (31) which is derived from these signals is controlled in such a way that the more effective signal is applied to the device for influencing the speed, that also the device (12 to 21) for changing the propeller pitch with a changeable Feedback is provided, which via a further element (28) either with a second temperature sensor (24) or with a The sensor (25) for the load on the internal combustion engine can be connected, the element (28) is designed so that there is the device (20, 21) for changing the return, respectively with the sensor (24, 25) emitting the more effective signal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the device (12 to 21) for Changing the propeller pitch in a manner known per se contains a servo system and that the amplification of the signal fed back to the inlet line of the servo system by one of the Sensor for the temperature or the load on the machine (24 or 25) is influenced in such a way that the gain increases at high loads or at low temperatures.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the signals which affect the propeller pitch or the engine speed, consist of compressed air signals, which are derived from two reducing valves (3 or 2), which are controlled by the control device (1) operated and arranged to have pressure in their outlet lines (9 or 10), which at a desired increasing propeller pitch or Machine speed decreases that the sensor for the temperature and the load on the machine (24, 32 or 25) also have reducing valves that have an increased pressure in their outlet lines Deliver pressure when the temperature of the machine decreases and its load increases, and that furthermore the signal which influences the engine speed and the signal which is derived from one of the sensors for the temperature of the machine, with each of the inlets a valve (31) is connected, the outlet of which with a device (29) for influencing the Speed of the machine is connected and the valve (31) in a known manner so designed

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forms is that it forwards that of the incoming signals, which has the highest pressure, like the second sensor (24) for the temperature of the machine and the sensor (24) for the load the machine via a valve (28) operating in the same way with the devices (20, 21) which are the gain in the feedback loop of the servo system regulate the pitch of the propeller.

4. Device according to claim 3, characterized ge ίο indicates that the gain-changing device, which is arranged in the feedback line of the servo system, is off a cylinder (20) with which a piston (21) cooperates, the total length of the Device is changed when it receives a compressed air signal supplied to the cylinder chamber being affected.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the servo system is a hydraulic servo system that is controlled by an incoming compressed air signal and that from a hydraulic servo amplifier (16, 17, 18), a feedback circuit (20,21,13), the latter being a device (20, 21) that can be actuated by compressed air for changing includes the gain and a device (12) which makes the difference forms between the incoming and the output signal.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that a valve (5), which is influenced from a command post or a control point by means of a control element (4) can be in the lines between the sensors (24, 32) for the temperature of the Machine and the valves (28, 31) is arranged so that the temperature-dependent Control device can be made ineffective.

1 sheet of drawings