DE7900177U1 - Antriebseinrichtung für Schiffe od. dgl. mit einem Hauptpropeller und einer Hilfseinrichtung - Google Patents

Description

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Schottel-Werft Germering, den 3.1.:1979

Josef Becker GmbH S: Co KG. P 65 SI)

Antriebseinrichtung für Schiffe oder dergleichen mit einem Hauptpropeller und einer Hilfseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.

Pur eine solche Antriebseinrichtung ist der Erfindung die Aufgabe gestellt, bei wechselnder Drehzahl des Hauptmotors eine vergegebene Energieabgabe, z.B. eins vorgegebene Drehzahl, der Hilfseinrichtung zu gewährleisten.

Wenn im folgenden von einem Hauptmotor, von einer Hilfseinrichtung und auch sonst in der Einzahl gesprochen wird, so bezieht sich die Erfindung doch auch auf eine Mehrzahl der Einrichtungen. Unter Motor wird im Sinne der Erfindung $eäe Art von Antriebseinrichtungen verstanden, s« z.B. auch Dampfturbinen» Hilfseinrichtungen sind im Sinne der Erfindung Peuerlöscheinrichtungsn oder andere Hilfsmaschinen, Querstrahlruder, Ruderpropeller oder andere Manöverierhilfen sowie alle denkbaren Einrichtungen, die vom Hauptmotor angetrieben werden und mit siner anderen Drehzahl laufen sollen als diö vom Hauptmotor angetriebene Haupteinrichtung, z.B. Hauptpropeller. Der Begriff Propeller bezieht sich auf alle Einrichtungen zur Schuberzeugung, so z.B. auch auf Zykloidalpropeller,

Jet-Antriebe u.a.m.

Die äer Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Antriebseinrichtung gelöst, die die Merkmale des Hauptanspruchs aufweisen.

Eine besonders einfache Steuerung der Hilfseinrichtung ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 2.

Eine einfache und robuste Antriebseinrichtung nach der Erfindung ergeben die Merkmale des Anspruchs 3.

Eine Ausgestaltung der Erfindung mit dem Merkmal- des Anspruchs 4 vereinfacht die Antriebseinrichtung nach der Erfindung.

Eine wirtschaftliche Auslegung der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ergibt eine Weiterbildung mit den Merkmalen des Anspruchs 5.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen.

Eie Erfindung ist anhand eines mit den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausfiihrungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Pig. 1 schematisch eine Antriebseinrichtung nach der Erfindung anhand des Beispiels eines Querstrahl-

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Pig. 2 als Blockschaltbild einen Istwert-Sollwert-VergleIchsregler;

Pig. 3 die Fördermenge der Pumpe bzw. die Drehzahl des Manöverierpropellers nach Pig. 1 bei voller Auslenkung des Handsteuerhebels ;

Pig. 4 Drehzahl-Leistungs-Charakteristik von Hauptmotor. Hauptpropeller und Hilfseinrichtung, also z.B. der Manöverierpropeller.

Pig. 1 zeigt eine Antriebseinrichtung für ein Schiff, das selbst nicht gezeichnet ist. Das Schiff wird angetrieben von mindestens einem Hauptpropeller 1, der auch ein sogenannter Ruderpropeller sein kann. Der Hauptpropeller wird von mindestens einem Hauptmotor 2 aus über eine Kupplung 3, die auch eine Schaltkupplung sein kann, eine Welle 4, einen Winkeltrieb 5, z.B. ein Kegelradgetriebe, von dem nur das G_ehäuse angejdetet ist, über eine Übertragungswelle 6, einen zweiten Winkeltrieb 7, von dem nur das Gehäuse gezeichnet ist, und über eine Propellerwelle 8 angetrieben.

Das Schiff kann zum Zweck deü Manöverierens zusätzlich von mindestens Manöverierpropeller, z.B. einem Querstrahlruder angetrieben werden, das im wesentlichen aus einem von einer Bordwand zur anderen führenden Quertunnel 10 und einem darin tetea Propeller 11 besteht. Der Propeller wird voa

einem Hydraulikmotor 11 besteht. Der Propeller wird von einem Hydraulikmotor 12 angetrieben über eine Antriebswelle 13 und ein im Quertunnel angeordnetes Winkelgetriebe 14, z.B. ein Kegelradgetriebe, von dem nur das Gehäuse gezeichnet ist. Der

Hydraulikmotor erhält £ine Energie, d.h. also die Druckflüssigkeit, über Druckleitungen 15,16 von einer Pumpe 17, deren Fördermenge oder Druck in bekannter Weise einstellbar ist. Im . Beispiel soll es eine Pumpe sein mit mehreren Zylindern, deren Fördervolumen einstellbar ist. Die Verstellvorrichtung für die Zylinder ist mit 18 bezeichnet. Derartige Pumpen mit Verstellvorrichtung sind bekannt und handelsüblich, so daß eine schema ti sehe Darstellung genügt. Mit 19 ist eine schematisch gezeichnete (bekannte) Füllpumpe bezeichnet, mit der evtl. Leckverluste ersetzt werden. Die Pumpe 17 wird vom Hauptmotor 2 aus angetrieben über eine Antriebswelle 20, eine Kupplung 21, die auch eine Schaltkupplung sein kann, sowie über eine zweite Antriebswelle 22, Die übrigen Elemente eines- derartigen Hydraulikanlage, wie Filter, Ventile usw. sind bekannt und brauchen daher nicht beschrieben zu werden.

Die Drehzahl des Propellers des Queretrahlruders ist bei konstanter Drehzahl oder bei beliebig gewählter Drehzahl des Hauptmotors 2 beliebig vorwählbar. Zu diesem Zweck ist eine Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung 23 vorgesehen, die im folgenden beschrieben wird.

Der Istwer* wird von einem Tachogenerator 24 mittels eines

Riementriebs 26 od.dgl. an der Antriebswelle 13, 13a des Proi

pellers 11 abgenommen und Über elektrische Leitungen 27,28

j . der Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung zugeführt. Der ] Sollwert wird an einer Vorgabevorrichtung 29 mittels eines

Handhebels 30 eingestellt, z.B. durch Verstellen eines nicht gezeichneten bekannten Widerstands oder Potentiomotors uo.d der Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung über elektrische leitungen 31, 32 mitgeteilt. Das Ergebnis dee Istwert-Sollwert-Vergleichs wird über elektrische Leitungen auf die Verstell-H vorrichtung 18 der Pumpe übertragen.

Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtungen insbesondere elektrischer Art sind bekannt, hierzu sei die bekannte Wheatstoaesche Brücke auf Basis von Widerständen, Kapazitäten und Induktivitäten genannt, auch sind elektronische Weiterbildungen bekannt. Ferner sind auf Druckunterschiede beruhende hydraulische und pneumatische Vergleichsvorrichtungen bekannt. Die Vergleichsvorrichtunb braucht also nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Im Blockschaltbild Fig. 2 ist schematisch · dargestellt, wie die- oben erwähnten Elemente in den Regelkreis eingefügt sind.

Mit dem Pfeil n_M ist die Eingabe der Drehzahl des Hauptmotors

(Siagaügssigüäl) aagedeutet, der über die wellen 20,22 die Pumps 17 antreibt. Die Pumpe arbeitet, d.h. gibt eine Fördermenge

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ab ;}e nach Stellung der Verstelleinrichtung 18, die alscv die Fördermenge V„ der Pumpe 17 "bestimmt. Diese Fördermenge bestimmt die Drehzahl nq des Propellers 11 im Quertunnel und somit auch den Querschub Sq ,'der das Ausgangssignal darstellt. Der Tachogenerator 24 greift die Drehzahl &eegr; ^ ab und gibt in Form einer Spannung an die Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung als Istwert ab. Mit dem Handhebel 30 wird eine Spannung Uj entsprechend dem Sollwert vorgegeben. Die Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung gibt als Ergebnis des Vergleichs die Spannung Ug als Rückmeldung an den Antrieb der Verstellvorrichtung ab, der dieses Sigaal in einen Verstellweg E umsetzt, womit der Regelkreis geschlossen I

t I ist. Mit Rücklicht -auf elektronische Vorrichtungen köncjen statt der Spannungen auch Potentiale oben eingesetzt werden.

Das Diagramm Pig. 3 zeigt die Charakteristik 35 der Fördermenge Q der Pumpe 17 und gleichzeitig die Drehzahl Hq des Propellers 11 in Abhängigkeit von der Drehzahl &eegr; ^ des Hauptmotors bei maximalem Hubvolumen der Pumpe. Dieses Hubvolumen ergibt sich bei maximaler Auslenkung des Handhebels 30. Die Fördermenge Q und damit die Drehzahl &eegr; q des Propellers 11 ka»-n dann in dem unter der Charakteristik 35 liegenden Arbeitsbereich gewählt werden. Im unteren Bereich a der Motordrehzahl wird die Fördermenge durch die Pumpe selbst begrenzt, im oberen Bereich b durch den Regelkreis (Fig. 2),

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Das Diagramm Fig. 4 zeigt die Leistungen L_M des Hauptmotors 2, Lp des Hauptpropellers 1, Lqdes Manöverierpropellers 11 und der SummeLp + Lq der beiden Propeller 1 und 11. Bei dem Beispiel nach Pig'. 4 wurde davon ausgegangen, daß die maximale Leistungsaufnahme des Hilfsantriebs, d.h. also in diesem Fall des Propellers 11 der Querschubanlage 40 io der maximalen Leistungsaufnahme des Hauptpropellers beträgt. Ein besonders vorteilhaftes Merkmaloder Erfindung ist, daß die abgenommene Summe der Leistungen L_n +Ln die zur Verfügung stehende Leistung im oberen Drehzahlbereich des Hauptmotors übersteigt (schraffierte Fläche). Das hat zur Folge, daß der Hauptmotor "gedrückt" wird, d.h. daß er überlastet wird. Diese Überlastung des Hauptmotors ist aber erfindungsgemäß zulässig; denn Manöverieranlagsn und die meisten anderen Hilfsntriebe an Bord werden fast immer nur dann benötigt, wenn der Hauptmotor im Teilbereich fährt. Außerdem werden insbesondere Manöverieranlagen nur kurzzeitig eingesetzt. Ferner kann die Überlastung durch einen von einem Drehzahlrelais geschalteten Leuchtmelder, der bei einer Drehzahl höher als Dg schaltet, angezeigt werden.

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P 63 DE

Be^riffaliste

1 Hauptpropeller

2 Hauptmotor

3 Kupplung

4 Welle

5 Winkeltrieb

6 iiaertragungswelle

7 zweiter Winkeltrieb

8 Propellerwelle

9 Querstrahlruder

10 Quertunnel

11 Propeller

12 Hydraulikmotor

13 Antriebswelle

14 Winkelgetriebe

¹^'Druckleitungen 16)

17 Pumpe

18 Verstellvorrichtung

19 Füllpumpe

20 Antriebswelle

21 Kupplung

22 Zweite Antriebswelle

23 Istwert-Sollwert-Vergleichsvorrichtung

24 Tachogenerator

25 —

26 Riementrieb

₂gxElektr.Leitungen

29 Vorgabevorrichtung

30 Handhebel 31

Elektrische Leitungen Charakteristik

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Claims (1)

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   Schottel-Werft Germering, den 1.12.1986

   Josef Becker GmbH & Co KS. G 79 00 177-7

   G 63 DT

   Schutzanspruch

   Antriebseinrichtung für Schiffe bestehend aus mindestens einem Hauptpropeller, der von mindestens einem Hauptmotor antreibbar ist, und einem ebenfalls vom Hauptmotor antreibbaren und regelbaren Energieerzeuger, gekennzeichnet durch einen vom Energieerzeuger (17) gespeisten Motor (12) für einen Hilfsantrieb (11) sowie einen Tachometer (24) für den Hilfsantrieb.

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