DE2210494C3

DE2210494C3 - Einrichtung zum Verändern der Schubkraft nach Größe und Richtung einer schwenkbaren Schiffsschraube

Info

Publication number: DE2210494C3
Application number: DE2210494A
Authority: DE
Inventors: Harald 7921 Soehnstetten Gross
Original assignee: J M Voith 7920 Heidenheim GmbH
Current assignee: J M Voith 7920 Heidenheim GmbH
Priority date: 1972-03-04
Filing date: 1972-03-04
Publication date: 1974-10-10
Also published as: JPS4899891A; DE2210494A1; US3824380A; GB1426952A; FR2163271A5; DE2210494B2

Description

einrichtung sowie eine^ außerdem mit der ver- den müßte.

stärkten .t-Komponen^; ■ beaufschlagten Dividier- 35 Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt

stufe (13) zugeführt wird, deren den Kosinus des darin, daß als Analog-Rechenstufe für beide Kom-

Winkels der Schubkraft darstellendes Ausgangs- ponenten getrennte Quadrierstufen vorgesehen sind,

signal dem Regelkreis (14) für den Schwenk- denen eine Sumraierstufe sowie eine Radizierstufe

antrieb (15) eingegeben wird. nachgeschaltet sind, wobei das den Absolutwert der

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 40 Sollschubkraft darstellende Ausgangssignal der Radidurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwenk- zierstufe dem Drehzahlregler bzw. dem Drehzahlantrieb (15) der Schiffsschraube (12) ein Istwert- regler und/oder der Flügeiverstelleinrichtung sowie Potentiometer (16) gekuppelt ist, dessen Aus- einer außerdem mit der verstärkten x-Komponenie gangswert dem Regelkreis (14) für den Schwenk- beaufschlagten Dividierstufe zugeführt wird, deren antrieb (IS) rügeführt wird. 43 den Kosinus des Winkels der Schubkraft darstsHer.-

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- des Ausgangssignal dem Regelkreis für den Schwenkdurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der antrieb eingegeben wird.

beiden Komponenten sogenannte Hochlaufver- Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt

stärker (4,5) vorgesehen sind, weiche die Ände- darin, daß mit dem Schwenkantneb der Schiffs-

rungen der jeweiligen Komponente nur langsam 50 schraube ein Istwert-Potentiometer gekuppelt ist, des-

ansteigend weifergeben. sen Ausgangswert dein Regelkreis für den Schwenk-

antrieb zugeführt wird. Dadurch wird ein exaktes

Steuern des Schwenkantriebes erreicht und dessen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ver- Übersteuern vermieden.

ändern der Schubkraft nach Größe und Richtung 55 Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Weiterbildung der einer schwenkbaren Schiffsschraube, deren Dreh- Erfindung liegt darin, daß zur Verstärkung uer beiachse im wesentlichen in Vortriebsrichtung des Schif- den Komponenten sogenannte Hochlaufverstärker fes verläuft, mit einem die Schiffsschraube ver- vorgesehen sind, weiche die Änderungen der jeweilitchwenkenden Antrieb sowie einem die Schiffs- gen Komponente nur langsam ansteigend weiterschraube antreibenden Hauptantrieb. 60 geben.

Zum Steuern des Schubes nach Größe und Rieh- Damit wird eine Überlastung der Schiffsschraube

tung sind normalerweise ein Hebel für die Antriebs- bei schnellem Ändern der Sollwerte wirksam verbin-

größe und ein Ruderrad für die Antriebsrichtung dert.

vorgesehen, von denen der Hebel die Drehzahl des In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

Antriebsmotors bzw. die Stellung der Schrauben- 65 Ausführungsbeispieles veranschaulicht,

flügei beeinflußt, während das Ruderrad das Ver- Ein als Pfeil angedeuteter Siellhebe! 1 ist im

schwenken der Schiffsschraube steuert. Schnittpunkt der beiden Achsen χ und y gelagert und

Soll nun beispielsweise von voller Vorwärtsfahrt in nach beiden Richtungen frei beweglich. Der Pfeil

stellt dabei den Sollschub der Schiffsschraubt dar. wobei die Pfeillänge die Schubgröße und der zwischen Pfeil und x-Achse eingeschlossene Winkel -ι die Schubrichtung darstellt. Mit dem Stellhebel 1 sind zwei Potentiometer 2 und 3 verbunden, weiche dessen Polarkoordinate in x- und y-Koordinaten zerlegen. Die -V-Koordinate stellt dabei die Querkomponente des Schubes und die y-Koordinate dessen Längskomponente in Schiffsrichtung gesehen dar. An Stelle des gemeinsamen Stellhebels I ist es aber auch möglich, die beiden Potentiometer! und 3 über getrennte Hebel unmittelbar zu beeinflussen. Beiden Potentiometern 2, 3 ist jeweils ein Hochlaufverstärker 4 bzw. 5 nachgeschaltet, der das vom jeweiligen Potentiometer abgegebene Signal verstärkt. Eine j Signaländerung wird in c* sen Verstärkern nicht schlagartig w/eitergegeben, '•onuern langsam ansteigend. Jedem der beider P^ciilaufverstärker ist eine Quadrierstufe 6 bzw 7 L· , y¹) nachgeordnet. Die in diesen gewonnene Signale werden getrennt einer Summierstufe hL· + y-) zugeführt, an die eine Radizierstufe 9 (; _Λ - y*) angeschlossen ist. Das am Ausgang dieser kadizierstufe vorhandene Signal stellt den Sollwert der Schubgröße dar und -vird einem Drehzahlregler 10 zugeführt, der mit einem Hauptantrieb 11 der Schiffsschraube 12 in Verbindung steht. Bei einer Schiffsschraube mii verstellbaren Schraubenflügeln ist an Steile des Drehzahlreglers eine Verstelleinrichtung vorgesehen, die dann (gestrichelt) direkt mit den Schraubenflügeln verbunden ist.

An den Ausgang der Radizierstufe 9 ist außerdem eine Dividierstufe 13 angeschlossen, deren zweiter Eingang unmittelbar mit dem Ausgang des Hochlaufverstärkers 4 für die .r-Komponente verbunden ist. In dieser Dividierstufe 13 wird der Kosinus des Winkels \ der Sollschubrichtung durch Dividieren der Komponente χ durch den aus der Radizierstufe gewonnenen Wert ] ._rä ₊ y~- gebildet. Dieses der Richtung der Schubkraft entsprechende Signal wird einem Regelkreis 14 zugeführt, der mit einem Antrieb 15 zum Verschwenken der Schiffsschraube 12 verbunden ist. Mit diesem Schwinkantrieb 15 ist außerdem ein Istwert-Potentiometer 16 gekuppelt, dessen Ausgangswert dem Regelkreis als Rückführung der Verstellung des Schwenk.atriebes zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

volle Rückwärtsfahrt umgesteuert werden, so müßte

PatentansDriiche- a" *^{ch nur die} Schiffsschraube um 180° verschwenkt

Patentansprüche. ^^ ^^ ^ _{jedoch ein unerwünschter Sdter}_

I- Einrichtung zum Verändern der Schubkraft schub auf, der durch Herabsetzen der Schubgröße nach Größe und Richtung einer schwenkbaren 5 während aes Umsteuerns b.s auf Null ausgeschaltet Schiffsschraube, deren Drehachse bei Geradeaus- werden muß. Dazu müssen zwe Steuerorgan u Abfahrt in Vortriebsrichtung des Schiffes verläuft, häng.gkeit voneinander betaügt werden, was le.cht mit einem die Achse der Schiffsschraube ver- zu ungewollten Schubkräften fuhren kann,
schwenkenden Antrieb sowie einem die Schiffs- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine schraube antreibenden Hauptantrieb, dadurch io Einrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der gekennzeichnet, daß die Steuerung der mit einfachen Bedienungshandgnff en Schubgroße und Größe sowie der Richtung der Schubkraft an Schubrichtung der Schiffsschraube genau gesteuert zwei Potentiometer (2, 3) in zueinander recht- werden, wobei ungewollte Schubgroßen jedoch verwinkligen x- und ^-Koordinaten (Quer- und mieden werden.

Längskomponenten) erfolgt, wobei diese Kompo- 15 Diese Aufgi.be wird erfindungsgemaß dadurch ge-

nenten getrennt verstärkt und dann Analog- löst, daß die Steuerung der Große sowie der Richtung

Rechenstufen zugeführt werden, welche die Größe der Schubkraft an zwei Potentiometern m zueinander

der Schubkraft und deren Richtung (Winkel) ge- rechtwinkligen x- und y-Koordmaten (Quer- und

trennt ermitteln und diese einem Regelkreis (14) Längskomponenten) erfolgt, wobei diese^Komponen-

für den Schwenkantrieb (15) sowie die Größe der 20 ten getrennt verstärkt und dann Analog-r^cchenstufen

Schubkraft einem Drehzahlregler (10) bzw. bei zugeführt werden, welche die Größe der Schubkraft

einer . chiffsschraube mit verstellbaren Flügeln und deren Richtung (Winkel) getrennt ermitteln und

einem Drehzahlregler und/oder der Flügelverstell- diese einem Regelkreis für den Schwenkantneb sowie

einrichtung zuführen. die Größe der Schubkraft einem Drehzahlregler bzw.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 bei einer Schiffsschraube mit verstellbaren Flügeln kennzeichnet, daß als Analog-Rechenstufen für einem Drehzahlregler und/oder der Flügelverstelleinbeide Komponenten (x, y) getrennte Quadrierstu- richtung zuführen.

fen (6, 7) vorgesehen sind, denen eine Summier- Durch die Erfassung der So'lgrößen in Ordinaten

stufe (8) sowie eine Radizierstufe (9) nachge- des x-, y-Koordinatensystems und die Eingabe dieser

schaltet sind, wobei das den Absolutwert der 30 Koordinaten in Analog-Rechenstufen wird erreicht,

Sollschubkraft darstellende Ausgangssignal der daß beim Verändern der Schubrichtung keine nicht

RadiJerstufe (9) dem Drehzahlregler (10) bzw. beabsichtigten Schubkräfte auftreten, ohne daß des-

dem Drehzahlregler und/oder der Flügelverstell- wegen auch die Schubkraft gesondert abgeregelt wer-